BFI VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

Ausgangssituation

Aufgrund von steigendem Wasserbedarf durch Bevölkerungswachstum und industrieller Entwicklung entstehen zunehmend Nutzungskonflikte der limitierten Wasserressourcen bei gleichzeitig unzureichender Abwasserbehandlung.  Im Phosphat-Bergbau kommt es zu Wasser- und Wertstoff-Verluste durch Abwassersammlung in Absetzteichen. Eine Realisierung bisheriger Lösungsansätze waren aufgrund komplexer und variierender Abwasserzusammensetzung technisch bzw. wirtschaftlich nicht erfolgreich.

Projektziele

• Senkung des Frischwasserbedarfs durch Wasserrückgewinnung aus Bergbauabwässern am Beispiel des Phosphat-Bergbaus
• Erhöhte Wertschöpfung durch Verwertung der anfallenden Konzentrate
• Wasser-Einsparpotential: 3 Mio. m³ Wasser pro Jahr und Mine – bei erfolgreichem Transfer auf Phosphatminen im Nahen Osten und Nordafrika liegt das Einsparpotential um dem Faktor 40 höher
• Teilentkopplung von Produktion und Frischwassereinsatz durch Kombination aus innovativen und robusten Verfahrenstechniken

Innovative Verfahrensansätze

• Abtrennung von Phosphat-haltigen Feststoffen im µm-Bereich aus einem korrosiven Abwasser durch energieeffiziente keramische Flachmembranen mit hohen Permeatflüssen
• Abtrennung mehrwertiger Ionen (z.B. Sulfat) durch neuartige selektive Harze bzw. selektive Nanofiltrationsmembranen
• Abtrennung von Chloriden mittels kostengünstiger Polymermembranen bzw. flexibler membranunterstützter kapazitiven Deionisation (MCDI)
• Zusätzliche Wertschöpfung durch Valorisierung phosphathaltiger Feststoffe und Sulfate aus anfallenden Konzentraten

Nutzen für die Industrie:

• Senkung des Frischwasserbedarfs durch Wasserrückgewinnung
• Erhöhte Wertschöpfung durch Verwertung der anfallenden Konzentrate

Über das Projekt:

• Projektlaufzeit: 07/2021 – 06/2024
• Projektträger: Projektträger Karlsruhe (PTKA) – Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
• Fördermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung