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Verfahren zur Stickstoffentfernung

Das Stickstoffentfernungsverfahren von EasyMining ermöglicht die effiziente Entfernung und Rückgewinnung von Ammonium aus Wasserströmen.

Die neue patentierte Innovation von EasyMining ermöglicht die effiziente Entfernung und Rückgewinnung von Ammonium aus Wasserströmen. In unserer einzigartigen Lösung wird Stickstoff durch eine Adsorptionschemikalie aufgefangen und vom Abwasser getrennt. In einem zweiten Schritt wird das abgefangene Ammonium in einer Konversionsanlage zurückgewonnen und zu einem Düngemittel umgewandelt, und die Adsorptionschemikalie wird zur erneuten Verwendung regeneriert.

Das EasyMining-Verfahren trägt dazu bei, die Emissionen sowohl von CO2 als auch des noch stärkeren Treibhausgases N2O zu senken und der Eutrophierung vorzubeugen, indem es die Stickstoffbelastung des herkömmlichen Verfahrens zur Stickstoffentfernung senkt und dadurch die Qualität des Abwassers verbessert. Durch das Verfahren entsteht ein Kreislauf mit sauberen Ammoniumprodukten, die aus Stickstoff, der dem Abwasser entzogen wurde, hergestellt werden.


Die Vorteile:

  • Vorbeugung von Eutrophierung
  • Energieeffizienz
  • Ressourceneffizienz
  • Reduktion von Treibhausgasen
  • Kosteneffizienz


Der Prozess besteht aus mehreren aufeinanderfolgenden chemischen Reaktionen, die bei erhöhter Temperatur, aber atmosphärischem Druck durchgeführt werden. Es werden keine Druckbehälter oder außergewöhnliche Materialien für die Ausrüstung benötigt. Die Massenbilanz des Verfahrens ist günstig, da die meisten eingesetzten Chemikalien Teil des Produkts werden.


Die wichtigsten dem Prozess zugeführten Stoffe:

  • Ammoniumhaltiges Abwasser
  • Schwefelsäure
  • Ammoniak


EasyMining arbeitet nun an einem Projekt (RE-Fertilize) zur Demonstration dieses neuen, innovativen Verfahrens zur Entfernung und Rückgewinnung von Ammoniumstickstoff, das für verschiedene ammoniumhaltige Wasserströme eingesetzt werden kann und die Herstellung verschiedener Ammoniumprodukte (z. B. Düngemittel) ermöglicht. 

Ermöglicht die effiziente Entfernung und Rückgewinnung von Ammonium aus Wasserströmen.


Hintergrund

Stickstoff ist lebenswichtig und gehört zu den Nährstoffen, die von allen landwirtschaftlichen Nutzpflanzen in den größten Mengen verbraucht werden. Der heutige lineare Fluss von Makronährstoffen (Stickstoff, Phosphor und Kalium) von der Düngemittelherstellung über die Nahrungsmittelproduktion und den Verzehr durch den Menschen bis hin zur Kläranlage (WWTP) ist jedoch nicht nachhaltig.

Die Nachfrage nach Stickstoffentfernung in Kläranlagen nimmt zu, und stickstoffhaltige Abwässer sollten insgesamt als eine Stickstoffressource betrachtet werden. Wasserströme mit hohem Ammoniumgehalt, wie z. B. Rejektwasser aus der Klärschlammentwässerung oder Deponiesickerwasser, eignen sich zur Stickstoffrückgewinnung.

 

Knifflige Handhabung

Stickstoffdünger wird heute nach dem Haber-Bosch-Verfahren hergestellt, das energieaufwändig ist und bei dem aus Erdgas gewonnener Wasserstoff benötigt wird. Stickstoff aus der Luft wird in Ammoniak umgewandelt, das dann in Düngemittelprodukten verwendet werden kann. Über die Nahrung und den Menschen gelangt der Stickstoff in die Kläranlagen. Durch biochemische Prozesse wird der Stickstoff von Ammonium in Stickstoffgas umgewandelt, das an die Luft abgegeben wird. Bei diesem Prozess werden große Mengen an Energie und oft auch Chemikalien eingesetzt, um einen potenziellen Dünger abzubauen. Wenn das Ammonium aus dem Abwasser entfernt, aber in der Ammoniumform gehalten werden könnte, ließen sich Energie und Emissionen einsparen, und das recycelte Ammonium könnte in Düngemittelprodukten zum Einsatz kommen.

Bei der Schlammentwässerung in Kläranlagen entsteht ein Rejektwasser mit hohem Ammoniumgehalt. Das Rejektwasser wird in der Regel in den Hauptstrom zur Kläranlage zurückgeführt, wo dann das Ammonium biochemisch entfernt wird. Aufgrund des relativ geringen Durchflusses mit hoher Ammoniumkonzentration eignet sich dieser Strom gut für die Ammoniumrückgewinnung.

Deponiesickerwasser und ammoniumhaltige Industrieabwässer sind weitere potenzielle Quellen für die Rückgewinnung von Ammonium.