Kombination aus Nanofiltration und Nassoxidation

Jedes Jahr werden nach Angaben der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) weltweit über 40 Millionen Tonnen Phosphat als Düngemittel eingesetzt. Doch die leicht zugänglichen Phosphatressourcen gehen allmählich zur Neige. Zwar weist die BGR darauf hin, dass sich bisher eine Erschöpfung der Phosphatvorkommen noch nicht abzeichnet. Da diese aber geographisch sehr ungleich verteilt sind, gibt es erhebliche Anreize, gut zugängliche und phosphatreiche sekundäre Quellen zu nutzen.

In diese Kategorie fällt auch Klärschlamm. Er enthält rund 5 Prozent Phosphat. Um das darin enthaltene Phosphat nutzbar zu machen, muss es konzentriert werden; gleichzeitig müssen die oft vorhandenen Schwermetalle abgetrennt werden. Als Lösungsmöglichkeit könnte hierfür ein Verfahren dienen, das Claudia Niewersch von der RWTH Aachen in ihrer Dissertation untersucht hat.

Das Verfahren kombiniert eine Nanofiltration mit einer Nassoxidation. Im Nanofiltrations-Schritt werden nach Angaben der RWTH Schwermetalle und organische Verbindungen zurückgehalten, während Phosphat bei niedrigem pH passieren kann. Gegenüber der bisher genutzten Verbrennung des Klärschlamms sei der Energieeinsatz für diesen Prozess weitaus niedriger.

Niewersch habe bei ihren Untersuchungen festgestellt, dass die Ergebnisse der Nanofiltration durch die Konzentrationen diverser Haupt- und Nebenkomponenten beeinflusst wurden, heißt es seitens der RWTH. Dieser Einfluss sei aber zunächst nicht vorhersagbar gewesen. Niewersch entwickelte daraufhin ein Modell für die Vorgänge in der Membran. Mit Hilfe dieses Modells konnte sie den Prozess entscheidend verbessern.

Für ihre Untersuchungen erhält die Nachwuchswissenschaftlerin nun auch den Willy-Hager-Preis 2013. Der Preis ist am Montag bei der Eröffnungssitzung zur Jahrestagung der Wasserchemischen Gesellschaft überreicht worden. Er ist mit 6.000 Euro dotiert und wird – organisiert durch DECHEMA und die „Wasserchemische Gesellschaft“ der GDCh – an jüngere Wissenschaftler für herausragende Arbeiten auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik in der industriellen Wasser- oder Abwasseraufbereitung vergeben.