Schlammartige Biomasse trocknen und hygienisieren
Schlammartige Biomasse trocknen und hygienisieren
Gerade in Regionen mit hohen Viehbeständen ist es entscheidend, Nährstofffrachten in die Umwelt zu reduzieren. Gesucht werden beispielsweise technische Lösungen, mit denen es gelingt, überschüssige Nährstoffe in Form von Düngemitteln zu binden, um sie an Regionen mit entsprechendem Nährstoffbedarf abgeben zu können. An der Fachhochschule Münster wurde in einem Kooperationsprojekt mit der Firma THiEL GmbH Fördertechnik aus Löningen ein robustes Verfahren zur Aufarbeitung von nährstoffreichen Biomassen entwickelt, das ein marktfähiges und hygienisch einwandfreies Düngemittel liefert. Der Fokus des Projekts lag auf Versuchen mit Gärresten aus Biogasanlagen und Hühnertrockenkot.
Handelsfähiger Mineraldünger entsteht
Durch Zugabe von Branntkalk konnte die Biomasse entwässert, hygienisiert und getrocknet werden. Die notwendige Temperaturerhöhung ergab sich aus der Reaktion von Branntkalk mit dem Wasseranteil des zu hygienisierenden Substrats.
Ein weiterer Effekt der Zugabe von Branntkalk war die Anhebung des pH-Wertes im Material, wodurch Ammoniak freigesetzt wurde. Damit bestand die Möglichkeit einer gezielten Abtrennung des Ammoniumstickstoffs und – mithilfe eines Schwefelsäurewäschers – die Herstellung eines handelsfähigen Mineraldüngers in Form von Ammoniumsulfat. Zusätzlich zur Düngerproduktion ließen sich ammoniakreiche Reststoffe, wie zum Beispiel Geflügelmist, so auch in größeren Mengen in Biogasanlagen energetisch verwerten, womit nachwachsende Rohstoffe, wie etwa Silomais, ersetzt werden könnten.
Versuchsanlage entwickelt
Für die Entwicklung des Verfahrens wurden im Labor und im halbtechnischen Maßstab (ca. 300 kg pro Durchlauf) verschiedene Biomassen und deren Reaktion mit Branntkalk untersucht. Dabei wurden vor allem die Erwärmung des Materials und die Freisetzung des enthaltenen Ammoniumstickstoffs in Form von Ammoniak untersucht. Am Ende des Projektes wurde eine Versuchsanlage im großtechnischen Maßstab (ca. 500 kg pro Durchlauf) errichtet
Ammoniumgehalt reduziert
Es zeigte sich, dass die freigesetzte Menge an Ammoniak im Wesentlichen vom Substrat, der zugegebenen Menge Branntkalk und von der Verweilzeit abhängt. So konnten bei Hühnertrockenkot und Putenmist Ammoniumreduktionen von bis zu 70 % unter Zugabe von 8 % Branntkalk erzielt werden. Dabei erhitzte sich der Hühnertrockenkot innerhalb von weniger als fünf Minuten auf über 80 °C. Im nächsten Schritt gilt es nun, die erfolgreiche Kooperation weiterzuführen und die entwickelte Anlage zu optimieren. Ziel ist es, die Effizienz der Ammoniakentfernung beziehungsweise die Hygienisierung verschiedener Stoffe zu steigern und gleichzeitig die wirtschaftlichen Risiken zu senken.
Projektthema
Anlage zur Trocknung und Hygienisierung von schlammartiger Biomasse mit Branntkalk
Projektdurchführung
Fachhochschule Münster, Institutsverbund
Ressourcen, Energie und Infrastruktur
Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter
Stegerwaldstraße 39
48565 Steinfurt
Telefon:
02551 | 962725
E-Mail: wetter@fh-muenster.de
www.fh-muenster.de/wetter
Kooperationspartner
THiEL GmbH Fördertechnik
Farwicker Straße 23
49624 Löningen-Bunnen
Telefon:
05434 | 8080-0
www.foerdertechnik-thiel.de