Im Rahmen des Forschungsprojekts "098 Schwarzwasserkreislauf" sollen die im Schwarzwasser enthaltenen Nährstoffe N, P und K in reduzierter und oxidierter Form zurückgewonnen werden. Die reduzierte Rückgewinnung erfolgt als MAP Fällung vor der Membranbiologie. Das Forschungsprojekt betrifft die in der untenstehenden Abbildung hervorgehobenen Reaktoren des Schwarzwasserkreislaufs:

Zur MAP-Fällung ist ein neuer biologischer Reaktor vorgeschaltet notwendig (Ureolyse-Reaktor), um ausreichend NH4+ Ionen für die MAP Fällung aus Harnstoff freizusetzen. Es werden verschiedene Reaktortypen unter verschiedenen Millieubedingungen getestet, um einen effektiven Ureolyse-Reaktor zu entwickeln und dimensionieren zu können.

Die eigentliche MAP Fällung erfolgt im Batchbetrieb. Hier werden geeignete hoch lösliche Phosphat- und Magnesiumsalze getestet, um eine Aufsalzung des Schwarzwasserkreislaufs mit NaCl zu verhindern. Zusätzlich sollen hier geeignete Verfahren entwickelt werden, um sowohl möglichst große Kristalle zu züchten, als auch diese möglichst effektiv abscheiden zu können.

Durch die Anhebung des pH-Wertes in den Fällungsbehältern kann deren Ablauf zur Pufferung der pH-Absenkung der Membranbiologie eingesetzt werden. Hier soll eine geeignete Steuerung entwickelt werden, um das trivalente System Ureolyse/MAP-Fällung/Membranbiologie effektiv und automatisiert steuern zu können.

Durch den Überschussflüssigkeitsaustrag (Urineintrag) werden Stickstoffverbindungen als Nitrat ausgetragen, wobei durch Abtrocknung neben anderen Salzen (NaCl) hauptsächlich Salpeter entstehen dürfte. Diese Trockenausträge müssen analysiert, quantifiziert und auf ihre weitere Verwertbarkeit hin überprüft werden.