PARFORCE-Technologie^®

Im Zuge der untersuchten Verfahren zur Nährstoffrückgewinnung wird auch die Veredelung von Struvit zu Phosphorsäure mittels der von der PARFORCE Engineering & Consulting GmbH, Freiberg, entwickelten Technologie (PARFORCE-Technologie^®) betrachtet. Die PARFORCE-Technologie^® ist ein nass- und elektrochemisches Verfahren zur Gewinnung von hochwertiger Phosphorsäure aus primären und sekundären, phosphathaltigen Rohstoffen. Im Bereich der Phosphorrückgewinnung aus der Abwasserreinigung können Klärschlammaschen, gefällte Calciumphosphate und Struvite als Einsatzstoffe verwendet werden.

Das Verfahren besteht aus vier Kernprozessen (PARFORCE-Core) und wird je nach Art des Einsatzstoffes und Verfahrensausrichtung mit weiteren Prozessschritten ergänzt. Die vier Kernprozessschritte, die für jeden Einsatzstoff identisch sind, sind:

1. Aufschluss der Einsatzstoffe mit Mineralsäure (HCl oder HNO₃) zur Mobilisierung der Phosphate aus den Einsatzstoffen
2. Fest-Flüssig-Trennung zur Erzeugung eines Klärfiltrates (Roh-Phosphorsäure) und Abtrennung nicht löslicher Feststoffbestandteile (silikatische Rückstände)
3. Aufreinigung der Roh-Phosphorsäure in einem elektrochemischen Membranprozess (Elektrodialyse), in dem alle ein- und zweiwertigen Verunreinigungen (wie Ca, Mg, K, Na, und Schwermetalle) in einem Prozessschritt in eine Salzlösung überführt werden. Die Salzlösung wird anschließend zu Nebenprodukten weiterverarbeitet.
4. Konzentrierung der gereinigten Roh-Phosphorsäure auf handelsübliche Konzentrationen von 75%

Je nach Aufschlusssäure (Verfahrensausrichtung) besteht die Option chloridische Salze (bei Aufschluss mit HCL) oder Calciumnitrat (bei Aufschluss mit HNO₃) zu erzeugen bzw. die Aufschlusssäuren zurückzugewinnen.

Bei der Veredelung von Struvit (kristallin oder amorph) wird dem Kernprozess eine Kalzinierung vorgeschaltet, um anhaftende Organik zu eliminieren und den Stickstoff aus den Kristallen zu treiben. Stickstoff wird als Ammoniakwasser aufgefangen und verwertet. Durch den Aufschluss des kalzinierten Struvites mit Salzsäure entsteht als Nebenprodukt MgCl₂, das als Magnesiumquelle zur Struvitkristallisation auf der Kläranlage zurückgeführt wird. Je nach Struviteerzeugungsverfahren entstehen wenige bis keine silikatischen Rückstände und die Stoffkreisläufe werden vollständig geschlossen.

Demonstrationsanlage PARFORCE – Aufschlussbehälter, Gaswäscher und Filtrationstechnik (links) und Elektrodialyse mit Frequenzumrichter und Membranstack (rechts)

PARFORCE Engineering & Consulting GmbH ist eine Ausgründung aus der TU Bergakademie Freiberg, die im Rahmen der EXIST Forschungstransferförderung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie 2017 gegründet wurde.

Mehr zum Unternehmen und zur Technologie: https://parforce-technologie.de