TY - THES

T1 - Rückgewinnung von Ammonium aus Prozesswässern nach der Trocknung kommunaler Klärschlämme

AU - Rosenkranz, Gregor

N1 - nicht gesperrt

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Die Klärschlammbehandlung stellt für die Betreiber von Kläranlagen zum Teil eine große Herausforderung dar, da zum einen die dafür notwendigen Prozesse und Verfahren sehr energie- und kostenintensiv sind und zum anderen der rechtliche Rahmen in den letzten Jahren äußerst umfangreich geworden ist. Hinzu kommt, dass bei der Behandlung von Klärschlämmen auch Nährstoffe, wie z.B. Stickstoff und Phosphor, die für die Düngemittelherstellung relevant sind, entfernt werden und in weiterer Folge dadurch verloren gehen. Zielführend wäre es diese Nährstoffe im Zuge der Behandlung zu isolieren, um diese gezielt zurückzugewinnen. In der vorliegenden Arbeit werden zunächst die rechtlichen Grundlagen, sowie die Unterschiede in der Verteilung der Klärschlammverwertung für Österreich, Deutschland und der Schweiz erörtert. Anschließend erfolgt eine Potentialabschätzung anhand von Ammonium für die Region Mur-/Mürztal, basierend auf den Ergebnissen aus der ersten Phase des Projekts "Regionale Wertschöpfung durch innovative Klärschlammverwertung". Im experimentellen Teil dieser Arbeit wird das Potential, sowie die Eignung von Proben aus unterschiedlichen Klärschlammbehandlungsverfahren zur NH4+-Rückgewinnung mittels dem Ionentausch-Loop-Stripping- (ILS-) Verfahren untersucht. Für die Versuche werden Proben aus einem dem Trocknungsvorgang nachgeschalteten Sprühkondensator, bzw. einem sauren Wäscher, sowie eine Prozesswasserprobe aus der hydrothermalen Klärschlammkarbonisierung (HTC) verwendet. Im Zuge dieser Versuche wurden auch Methoden für die photometrische Analyse von stark gefärbten bzw. getrübten Flüssigkeiten, sowie von Flüssigkeiten mit hohen NH4+-Konzentrationen entwickelt. Die vielversprechendsten Werte hinsichtlich Abscheideleistung, Beladung sowie Regenerationsleistung lieferte die HTC-Prozesswasserprobe, gefolgt von saurem Wäscher und Sprühkondensator.

AB - Die Klärschlammbehandlung stellt für die Betreiber von Kläranlagen zum Teil eine große Herausforderung dar, da zum einen die dafür notwendigen Prozesse und Verfahren sehr energie- und kostenintensiv sind und zum anderen der rechtliche Rahmen in den letzten Jahren äußerst umfangreich geworden ist. Hinzu kommt, dass bei der Behandlung von Klärschlämmen auch Nährstoffe, wie z.B. Stickstoff und Phosphor, die für die Düngemittelherstellung relevant sind, entfernt werden und in weiterer Folge dadurch verloren gehen. Zielführend wäre es diese Nährstoffe im Zuge der Behandlung zu isolieren, um diese gezielt zurückzugewinnen. In der vorliegenden Arbeit werden zunächst die rechtlichen Grundlagen, sowie die Unterschiede in der Verteilung der Klärschlammverwertung für Österreich, Deutschland und der Schweiz erörtert. Anschließend erfolgt eine Potentialabschätzung anhand von Ammonium für die Region Mur-/Mürztal, basierend auf den Ergebnissen aus der ersten Phase des Projekts "Regionale Wertschöpfung durch innovative Klärschlammverwertung". Im experimentellen Teil dieser Arbeit wird das Potential, sowie die Eignung von Proben aus unterschiedlichen Klärschlammbehandlungsverfahren zur NH4+-Rückgewinnung mittels dem Ionentausch-Loop-Stripping- (ILS-) Verfahren untersucht. Für die Versuche werden Proben aus einem dem Trocknungsvorgang nachgeschalteten Sprühkondensator, bzw. einem sauren Wäscher, sowie eine Prozesswasserprobe aus der hydrothermalen Klärschlammkarbonisierung (HTC) verwendet. Im Zuge dieser Versuche wurden auch Methoden für die photometrische Analyse von stark gefärbten bzw. getrübten Flüssigkeiten, sowie von Flüssigkeiten mit hohen NH4+-Konzentrationen entwickelt. Die vielversprechendsten Werte hinsichtlich Abscheideleistung, Beladung sowie Regenerationsleistung lieferte die HTC-Prozesswasserprobe, gefolgt von saurem Wäscher und Sprühkondensator.

KW - ammonium

KW - recovery

KW - sewage sludge

KW - vapor condensate

KW - process water

KW - nutrient recovery

KW - Ammonium

KW - Rückgewinnung

KW - Klärschlamm

KW - Brüdenkondensat

KW - Prozesswasser

KW - Nährstoffrückgewinnung

M3 - Masterarbeit

ER -