Nassoxidation

(wet oxidation) Chemische Oxidation von organischen Verbindungen in einer flüssigen Phase durch Zufuhr von Sauerstoff unter hohem Druck und Temperatur. Neben der allgemeinen Definition werden auch folgende Verfahren zur Nassoxidation (auch Nassverbrennung genannt) gezählt:

  • Nassoxidation mit Sauerstoff unter Druck und bei erhöhter Temperatur
  • chemische Oxidation (O3, H2O2
  • UV-Bestrahlung
  • UV-gestützte Nassoxidation
Bei der Abwasserbehandlung können mittels Nassoxidation Abwasserinhaltstoffe mit Hilfe von Luftsauerstoff, bei 240-290°C und ca. 120 bar oxidiert werden. Das eingehende Abwasser wird vor dem Nassoxidationsprozess neutralisiert. Die Oxidation der chemischen Verbindungen erfolgt in einem Reaktor (mehrstufige Blasensäulenkolonne), der aufgrund extremer Reaktionsbedingungen aus beständigen Werkstoffen bestehen muss. Die Reaktion selbst wird z.B. durch Kupferionen katalysiert.

Nassoxidation ist ein exothermer Prozess. Die anfallende Wärmeenergie muss jedoch nur bei der Hochleistungs-Nassoxidation aktiv abgeführt werden. Die entstehende Reaktionswärme des Oxidationsprozesses wird u.a. zur Herstellung von Dampf und zur Aufwärmung des zulaufenden Abwassers als Wärmerückgewinnungsmaßnahme genutzt. Das behandelte Abwasser verlässt schließlich den Reaktor schwach sauren pH-Wert und wird neutralisiertSchadstoffe werden zu anorganischen Produkten umgesetzt. Die Kupferionen zur Katalyse der Oxidation werden im Kreislaufprozess nach einer Sulfidfällung wiedergewonnen und in die Hochdruckstufe zurückgeführt. Der bei einem Nassoxidationsprozess z.B. entstehende Ammoniak kann als Ammoniaklösung ausgewaschen und wiedergewonnen werden. 

An Nassoxidationsanlagen werden bestimmte Anforderungen bei den Abwasserspezifikationen und verfahrenstechnische Begrenzungen für bestimmte Inhaltsstoffe gestellt. Parameter der Annahmebedingung einer beispielhaften Anlage sind:

  • TOC 10-60 g/l
  • Sulfat unterhalb der Löslichkeitsgrenze
  • Chlorid < 50 g/l
  • Bromid in Spuren möglich (im Einzelfall zu entscheiden)
  • Fluorid < 5 ppm
  • Ammoniumstickstoff nicht limitierend
  • Kupfer nicht limitierend
  • Schwermetallee nur in Spuren
  • Flammpunkt > 55°C
  • zweiphasige Gemische i.d.R. nicht möglich
  • Sediment nur in geringen Mengen

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