Stickstoff-Rückgewinnung   
 

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Auf Abwasserreinigungsanlagen (ARA's) fallen bei der Eindickung und Entwässerung der ausgefaulten Klärschlämme Abwässer (Faulwasser/Zentrat) an, die eine hohe Konzentration an Ammonium-Stickstoff aufweisen. Diese machen ca. 20% der Gesamtstickstoffbelastung der ARA's aus und müssen im Normalfall in die Abwasserreinigung zurückgeführt werden. Damit wird die biologische Reinigungsstufe stark belastet und es kann zu Kapazitätsengpässen bei der Abwasserbehandlung kommen. Daher wird auf ARA's für Faulwasser/Zentrat oft eine Rücklaufbehandlung eingeführt.

In konventionellen separaten Verfahren zur Behandlung dieser Abwässer, wie bei der¨üblicherweise angewendeten Nitrifikation/Denitrifikation, wird der Ammonium-Stickstoff aus dem Abwasser durch biologische Prozesse in elementaren Stickstoff überführt. Der Stickstoff entweicht dabei als unproblematischer Luftstickstoff in die Atmosphäre.

Bei der Stickstoffrückgewinnung, einem neuen Ansatz zur Behandlung der ammoniumstickstoffhaltigen Abwässer, wird der im Abwasser vorliegende Stickstoff als Ammoniak ausgeblasen und mittels Schwefelsäure gebunden. Dieser kann in der Landwirtschaft als flüssiger Ammoniumsulfat-Dünger wieder verwendet werden.

 

Mit dem für die Ausbringung von Flüssigdünger entwickelten Cultan-Verfahren werden im Boden Düngerdepots angelegt, welche sich durch eine langfristige Verfügbarkeit der Nährstoffe auszeichnen. Damit wird nicht nur der Stickstoffeintrag in die Gewässer reduziert, sondern auch der Stickstoffkreislauf (Dünger - Nahrungsmittel - Ausscheidungen -  Abwasser - ARA - Dünger) teilweise geschlossen. Zusätzlich wird auch der Verbrauch an Primärenergie zur Handelsdüngerherstellung vermindert.

 

 

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Bei Verfahren der Ammoniak-Strippung  wird das Faulwasser/Zentrat mit Überschusswärme der ARA's erwärmt. Durch gleichzeitige Erhöhung des pH-Wertes kann anschliessend der grösste Teil des Ammonium-Stickstoffs in Ammoniak übergeführt, ausgestrippt und in einer Schwefelsäurelösung wieder absorbiert werden. 


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 Wirtschaftlichkeit / Kosten

 

Verglichen mit einer konventionellen separaten Faaulwasserbehandlungsanlage belaufen sich die jährlichen Mehrkosten der ARA Kloten/Opfikon für das neue Verfahren auf ca. CHF 70'000.-.

Die Peter Briner AG in Hagenbuch hat vom Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) für den Austrag der Ammoniumsulfat-Lösung eine Düngerbewilligung über 10 Jahre erhalten.

 

Realisation

 

Die Anlage ist seit März 2010 in Betrieb.