Bilanzierung einer Ammoniak-Strippkolonne unter Berücksichtigung des Dissoziationsgleichgewichtes Ammoniak/Ammonium.

Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Reinigung von ammoniumhaltigem Abwasser mittels Strippverfahren. Bedingt durch das Dissoziationsgleichgewicht des Stoffsystems Ammoniak/Ammonium kommt es in einer Strippkolonne nicht nur zu Stoffübergängen, sondern auch zu chemischen Reaktionen, sprich zur Nachdissoziation von Ammoniak zu Ammonium. Es wird ein Rechenmodell vorgestellt, das diese Abläufe modellhaft abbildet. Bei bekanntem HTU für eine bestimmte Kolonnenpackung ist es möglich, die notwendige Kolonnenhöhe bei vorgegebenen Daten für die Eintrittstemperatur und den Eintritts-pH-Wert zu bestimmen. Umgekehrt kann das Rechenmodell auch dazu dienen, Aussagen zu liefern für die verfahrenstechnisch notwendigen Prozeßparameter (pH, T) bei gegebener Kolonne zur Erreichung eines geforderten Ammoniumablaufwertes. Die theoretisch gefundenen Aussagen werden durch Versuchsergebnisse, die an der RWTH Aachen am Institut für Verfahrenstechnik gewonnen wurden, bestätigt. Eine derart durchgeführte Kolonnenaussiegung hat direkte positive Konsequenzen auf die Betriebskosten, da sowohl pH-Wert als auch Temperatur als Betriebsparameter eingestellt werden müssen und über Chemikalleneinsatz bzw. Energieeinsatz Kosten verursachen. Da die Elimination von Ammonium bei Abwässern und insbesondere auch bei kommunalen Abwässern ein zunehmendes Problem ist, ist es aus betriebswirtschaftlichen Gründen auf jeden Fall sinnvoll, eine optimale Verfahrenstechnik einzusetzen. Hierzu kann das aufgezeigte theoretische Modell einen Beitrag leisten. An dieser Stelle sei daraufhingewiesen, daß die hohe Konzentration an Karbonaten in realen Abwässern ein Problem zur Durchführung der Ammoniakstrippung darstellt. Daher wird zu einem späteren Zeitpunkt über die verfahrenstechnische Möglichkeit der Eliminierung von HCO3 als CO2 berichtet.