Projekt 03065/01

Förderschwerpunkt Bioabfallverwertung: Optimierung der Prozeßführung bei der Kompostierung organischer Rest- und Abfallstoffe mit dem Ziel der Erzeugung reproduzierbarer Kompostqualitäten für verschiedene Verwertungszwecke und die Herstellung von Düngemi

Projektdurchführung

Erfinderzentrum Norddeutschland (EZN) GmbH
Hindenburgstr. 27
30175 Hannover

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Vorhabens war die Optimierung der Prozessführung bei der Kompostierung organischer Rest- und Abfallstoffe in geschlossenen Systemen bis zum Erreichen reproduzierbarer Kompostqualitäten und die Herstellung von Düngemitteln auf Kompostbasis.
Die heutigen Methoden der Kompostierung werden fast ausschließlich unter rein verfahrenstechnischen Aspekten betrieben, die zwar zu funktionierenden Anlagen führen, selten jedoch zu reproduzierbaren Kompostqualitäten.
Die technisch/wissenschaftliche Bedeutung des Projektes ist in der Entwicklung einer wirtschaftlichen Prozessführung für die Kompostierung zu sehen. Bisherige Verfahren nehmen auf die Ansprüche der Mikroflora zu wenig Rücksicht. Dies führt dazu, dass erwünschte Ziele der Kompostierung - wenn überhaupt - nur nach langen Verweilzeiten erreicht werden. Im vorliegenden Projekt wurde eine Bioprozessführung entwickelt und erprobt, welche die beschleunigte Herstellung gewünschter Kompostqualitäten reproduzierbar gestattet.
Durch die Optimierung der Verfahrenstechnik in Richtung Bioprozessführung können aufwendige Rottesysteme wirtschaftlich eingesetzt werden. Durch die Reproduzierbarkeit angestrebter Komposteigenschaften werden die Verwertungsstrategien durchsetzbar. Die Kompostierung ermöglicht die ökonomisch sinnvollste und ökologisch vernünftigste Lösung für die Entsorgung von biogenen Reststoffen, nämlich ihre Verwertung durch die kontrollierte Rückführung in den Naturhaushalt. Dadurch werden wichtige, für die Beseitigung von Problemstoffen unverzichtbare Wege der Abfallwirtschaft, z. B. Verbrennung und Deponie, wirksam entlastet.
Die Einführung der flächendeckenden Kompostierung biogener Reststoffe führt zu Kompostmengen, für deren Verwertung Strategien entwickelt werden müssen, die Produktion und Absatz in ein befriedigendes
Gleichgewicht setzen. Besondere Bedeutung kommt dabei den Güterichtlinien und den ihnen zuzuordnenden Verwendungsempfehlungen zu, damit keine unvertretbaren Schadstofffrachten terrestrische und aquatische Ökosysteme belasten. Auf der Basis definierbarer Kompostqualitäten können Komposte zu Bodenverbesserungsmitteln oder vollwertigen Düngemitteln aufbereitet werden.
Die technisch-wissenschaftliche Bedeutung des Projektes ist in der Entwicklung eines Verfahrens zu sehen, das gestattet, Reifkomposte unterschiedlichster Herkunft zu Düngemitteln aufzuwerten, die im Sinne des Düngemittelgesetzes gehandelt und für die Pflanzenproduktion eingesetzt werden können. Damit wird ein Weg beschritten, Nährstofffrachten in Reststoffgemengen über geeignete Rezepturen optimal für die Pflanzenernährung nutzbar zu machen.
Die diversifizierte Verwendung von Kompost hat einen hohen umweltpolitischen Stellenwert. Die bisher praktizierte Beseitigung biogener Reststoffe hat zu erheblichen Nährstoffüberfrachtungen in bewirtschafteten Böden geführt. Untrügliche Signale sind die steigenden Nitratgehalte im Trinkwasser und die N2O-Produktion. Die beträchtlichen Nahrungsmittel- und Futtermittelimporte liefern Nährstofffrachten, die über heimische Ökosysteme entsorgt werden müssen. Unangemessen berücksichtigt führen sie zusammen mit den zusätzlich eingebrachten Mineraldüngern zur Eutrophierung von Boden und Wasser. Mit der Einbindung von Komposten, deren Nährstoffgehalte definiert sind, kann eine ausreichende Pflanzenernährung unter drastischer Einschränkung des Mineraldüngereinsatzes erreicht werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen des Vorhabens wurde im Bereich Prozessoptimierung die Verfahrenstechnik der Kompostierung biogener Reststoffe mit mikrobiellen Kontroll- und Steuerungsparametern verbessert. Dadurch konnten Leistungen der Kompostflora optimiert oder überhaupt erst verwirklicht werden. Folgende Bereiche wurden bearbeitet:
- Beeinflussung des mikrobiellen Stoffumsatzes durch die Zusammensetzung der Reststoffgemenge
- Optimierung der Klima- und Milieufaktoren
- Verbesserung der Effizienz von Hygienisierungsmaßnahmen
- Nährstoffumsetzung während der Kompostierung
- Stickstoffeliminierung
- Methanbildung in Abhängigkeit vom RotteverlaufDie Ergebnisse aus der Grundlagenforschung wurden in einem halbtechnischen Pilotprogramm erprobt und zum Teil auf eine Demonstrationsanlage im industriellen Maßstab übertragen. Die Anpassung an die Forderungen der Bioverfahrenstechnik soll den Bau serienreifer großtechnischer Anlagen ermöglichen. Im Bereich Düngemittel wurden Komposte als Basis für die Herstellung von Kombinationsdüngemitteln verwendet, die als Mischdünger den Vorschriften des Düngemittelgesetzes entsprechen. Als Ausgangsbasis für diesen Mischdünger dienten biogene Reststoffe diverser Herkunft, die zu Reifkompost aufbereitet wurden. Unter Zusatz von organischen und anorganischen Düngemitteln wurden Mischdünger konfek-tioniert, deren Wirkung auf das Pflanzenwachstum von den Eigenschaften des Kompostes als Bodenverbesserungsmittel und von der Charakteristik der Nährstofffreisetzung durch die Optimierung synergistischer Effekte bestimmt werden. Über Wachstumsversuche in Gefäßen und Freilandversuchen in Parzellen wurden organisch-mineralische Düngemittel in einem landwirtschaftlichen Anbauversuch eingesetzt.


Ergebnisse und Diskussion

Siehe ausführlichen Abschlußbericht.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das Projekt wurde auf zahlreichen Messen und Symposien vorgestellt, so u.a. auf der Hannover Messe Industrie 1994, der Entsorga 1994 in Köln, der Envitec 1995 in Düsseldorf, der DECHEMA-Jahrestagung 1995 in Wiesbaden und der New Earth 1996 in Osaka. In den Jahren 1994 bis 1997 außerdem auf dem Kasseler Abfallforum. Ergebnisse des Vorhabens wurden 1996 im Haus der Technik in Essen sowie 1996 und 1997 auf dem Kasseler Abfallforum und vorgetragen.


Fazit

s. Abschlußbericht