Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
F\u00fcr die Nutzung von schlammartigen Biomassen zur D\u00fcngung auf Ackerfl\u00e4chen ist die Hygienisierung als Ma\u00dfnahme zur Aufbereitung f\u00fcr die Sicherstellung eines hygienisch einwandfreien Status von besonderem Interesse. Gerade in viehveredlungsstarken Regionen werden technische L\u00f6sungen gesucht, die es erm\u00f6glichen \u00fcbersch\u00fcssige N\u00e4hrstoffe in Form marktgerechter D\u00fcngemittel an Bedarfsregionen abzugeben.<\/p>\n
Im Projekt wird eine technische Anlage entwickelt, die mit Hilfe von Branntkalk schlammartige Biomassen sowie deren Produkte aus einer Entw\u00e4sserung hygienisiert und anschlie\u00dfend trocknet. F\u00fcr die Temperaturerh\u00f6hung wird die Reaktion von zugegebenem Branntkalk mit dem Wasseranteil aus dem zu hygienisierenden Substrat ausgenutzt. Ein weiterer Effekt der Branntkalkzugabe ist das Freisetzen von Ammoniak durch die Erw\u00e4rmung und die Anhebung des pH-Wertes im Material. Insbesondere bei ammoniakreichen Reststoffen, wie zum Beispiel Gefl\u00fcgelmist, kann so auch ein verst\u00e4rkter Einsatz in Biogasanlagen erm\u00f6glicht werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenWesentliche Herausforderung bei der Entwicklung und Konstruktion einer technischen Anlage stellt die richtige Zusammensetzung und Dimensionierung der Misch- und F\u00f6rdertechnik f\u00fcr einen zuverl\u00e4ssigen Betrieb dar. Die einzelnen Anlagenkomponenten sind zwar erprobt und vielfach eingesetzt, jedoch noch nie in dieser Zusammenstellung in Kombination mit verschiedenen schlammartigen Biomassen.<\/p>\n
F\u00fcr die Entwicklung des Verfahrens wurden im Labor verschiedene Biomassen und deren Reaktion mit Branntkalk untersucht. Erg\u00e4nzt wurden diese Untersuchungen um Versuche an einem halbtechnischen Aufbau mit Umsatzmengen von etwa 300 kg Biomasse und am Ende an einer Anlage im gro\u00dftechnischen Ma\u00dfstab mit Umsatzmengen von etwa 500 kg Biomasse pro Charge. Dabei wurden vor allem die Erw\u00e4rmung des Materials und die Freisetzung des enthaltenen Ammonium-Stickstoffs in Form von Ammoniak untersucht. Erg\u00e4nzt wurden die Untersuchungen mit Betrachtungen zu Stromverbrauch und Biogaspotenzial. Abschlie\u00dfend wurden eine Stoffstrombilanz und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erstellt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:<\/p>\n
1. Errichtung einer vollautomatischen Versuchsanlage im gro\u00dftechnischen Ma\u00dfstab
\n2. Mit h\u00f6heren Branntkalkzugaben (bis zu 8 %) sind tendenziell k\u00fcrzere Behandlungszeiten, h\u00f6here Temperaturen im Substrat und h\u00f6here Eliminationsraten an Ammoniak m\u00f6glich (bis zu 70 %)
\n3. Bei der Zugabe von 8 % Branntkalk erhitzt sich H\u00fchnertrockenkot innerhalb von 5 Minuten auf \u00fcber 80 \u00b0C- danach Abk\u00fchlung \u00fcber 60 Minuten auf 68 \u00b0C
\n4. Erw\u00e4rmen alleine gen\u00fcgt nicht ? nur geringe Ammoniakelimination von weniger als 5 % bei der Erhitzung von separiertem G\u00e4rrest auf 70 \u00b0C \u00fcber eine Stunde
\n5. Schwefels\u00e4urew\u00e4scher erreicht einen Eliminationsgrad von \u00fcber 99 % bei der Abscheidung des Ammoniaks aus der Abluft
\n6. Produktion eines marktf\u00e4higen D\u00fcngers (Ammoniumsulfatl\u00f6sung)
\n7. Bei Behandlungszeiten ? 15 Minuten gibt es keine Ver\u00e4nderung des Biogasertrages bei Gefl\u00fc-gelmist; l\u00e4ngere Behandlungszeiten reduzieren den Biogasertrag nur geringf\u00fcgig (ca. 10 %)
\n8. Stromverbrauch von ca. 3,4 kWhel\/t bei einem Durchsatz von 3,2 t\/h (ohne Misch- und Vorlagebeh\u00e4lter)
\n9. Kosten zwischen 13 und 16 \u0080\/t (15 min Behandlungszeit, 8 % Branntkalk) – starke Abh\u00e4ngigkeit der Kosten von Behandlungszeit und Branntkalkmenge<\/p>\n
Dar\u00fcber hinaus wurden im Verlauf der Untersuchungen eine Reihe von technischen und verfahrenstechnischen Optimierungen vorgenommen. Wesentlich war dabei die sichere technische Ausf\u00fchrung der F\u00f6rder- und Mischtechnik f\u00fcr die schwierig zu handhabenden Substrate. Weiterer wichtiger Baustein war die Erweiterung der Anlage um einen Schwefels\u00e4urew\u00e4scher zur R\u00fcckgewinnung des entweichenden Ammoniaks als wertvolles Ammoniumsulfat.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Von der Fa. Thiel wurde ein Flyer zur Bewerbung der Anlagentechnik erstellt. Dar\u00fcber hinaus wurde das Projekt und die entwickelte technische Anlage bei folgenden Veranstaltungen und Medien pr\u00e4sentiert:<\/p>\n
\u0095 Pr\u00e4sentation des Projektes mit einem Poster auf dem FNR\/KTBL-Kongress \u0084Biogas in der Landwirtschaft \u0096 Stand und Perspektiven\u0093 vom 26. bis 27.09.2017 in Bayreuth, Tagungsband: ISBN 978-3-945088-52-4
\n\u0095 \u0084Aufbereitung schon vor der Verg\u00e4rung\u0093, Top Agrar Energie Magazin 3\/2017, S. 24
\n\u0095 \u0084Aus Mist macht er Moneten\u0093, Neue Osnabr\u00fccker Zeitung vom 21.12.2017, S. 17<\/p>\n
In Vorbereitung:
\nPr\u00e4sentation des Projektes und der entwickelten Anlagentechnik im Rahmen des Messestandes der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) auf der IFAT 2018, der Weltleitmesse f\u00fcr Wasser-, Abwas-ser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft, vom 14. bis 18. Mai 2018 in M\u00fcnchen<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Ziel des Projektes, eine Anlagentechnik zu entwickeln, mit der marktf\u00e4hige und hygienisch einwandfreie D\u00fcngemittel aus schlammartigen Biomassen produziert werden k\u00f6nnen, wurde erreicht. Durch die Erh\u00f6hung der Transportw\u00fcrdigkeit und der Produktion eines Minerald\u00fcngerersatzes kann damit auch eine N\u00e4hrstoffsenke f\u00fcr die Region gebildet werden. Zus\u00e4tzlich k\u00f6nnen mit Hilfe dieses Verfahrens ammoniakreiche Reststoffe, wie zum Beispiel Gefl\u00fcgelmist, auch in gr\u00f6\u00dferen Mengen in Biogasanlagen energetisch verwertet werden. Im n\u00e4chsten Schritt gilt es nun, die erfolgreiche Kooperation weiter zu f\u00fchren und die entwickelte Anlage zu optimieren, um die Effizienz bei der Ammoniakentfernung bzw. Hygienisierung von verschiedenen Stoffen zu steigern und die wirtschaftlichen Risiken zu senken.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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