Urin geht nicht länger ins Abwasser
Deshalb gibt es einen Trend zur Installation von speziellen Toiletten und Urinalen in Neubauten, um die reichhaltigen Inhaltsstoffe von Urin zu gewinnen. Das Projekt VALUEFROMURINE (Bio-electrochemically-assisted recovery of valuable resources from urine) hat ein energieeffizientes System zur Rückgewinnung dieser Pflanzennährstoffe aus der Flüssigkeit entwickelt, vorgeführt und bewertet. Die Forscher entwickelten zwei Prozesse zur Heraustrennung der Ressourcen aus dem Abfall. Mittels Struvitfällung isoliert man den Phosphor zur Düngerherstellung. Zweitens gewinnt ein bioelektrochemisches System (BES) Wasserstoff für Energie und Ammoniak, was wiederum der Produktion von Pflanzennährstoffen dient. Neue technologische Entwicklungen am BES wirken sich in Form einer 95 %igen Ammoniakrückgewinnung aus. Eine gasdurchlässige hydrophobe Membran in der Kathodenkammer ermöglicht eine bessere Ammoniakextraktion. Des Weiteren wurde ein neuartiges elektrochemisches System entworfen, gebaut und zwecks Ammoniakrückgewinnung getestet, das eine hohe Abtrennungsrate und eine energieeffiziente Rückgewinnung verspricht. Die Integration des Phosphorrückgewinnungsschritts in das BES zeigte vielversprechende Resultate. Testergebnisse offenbarten weitere Erkenntnisse, die für eine Hochskalierung und Automatisierung des Prozesses von Nutzen sind, und die Frühphasentests weckten das Interesse eines potenziellen Endnutzers. Bei den Pilotversuchen konnte die Anlage 100 Liter Urin pro Tag verarbeiten. Die Resultate ergaben, dass es möglich ist, während des kontinuierlichen Betriebs etwa 95 % des Phosphors und bis zu 50 % des Ammoniaks zu gewinnen. Das erzeugte Struvit und Ammoniumsulfat steht der niederländischen Düngemittelverordnung im Einklang, und Struvit ist mit seinem geringen Schwermetallgehalt ein umweltfreundliches Düngemittelprodukt. Studien zur Lebenszyklusbilanz und Lebenszyklus-Kostenrechnung zeigten Vorteile auf, die sich in der Hauptsache aus dem niedrigen Stromverbrauch und kleinen Infrastrukturvolumen ergeben. Die Technikakzeptanzstudie zeigte, dass sich Anreize und Hindernisse nicht für jedes Marktziel gleichen und dass diese Argumentation an die Erfordernisse und Erwägungen jedes Segments angepasst werden muss. Eine umfassende Anpassung der Urinbehandlung wird von technologischen Herausforderungen und ökonomischen Triebkräften abhängen, und zwar bedingt durch das Ausmaß der Veränderung der Infrastruktur der Urinentsorgung. Insgesamt schätzen die VALUEFROMURINE-Forscher, dass man mit der neuen Technik 18 % des in der EU nötigen Phosphors sowie 25 % des Stickstoffs produzieren könnte.
Schlüsselbegriffe
Urin, Phosphor, Ammoniak, Energie, VALUEFROMURINE, bioelektrochemisch