Innovativ proces til miljøvenlig gødningsbehandling kommer på markedet

BioEcoSIM-processen til behandling af flydende husdyrgødning udviklet på Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB introduceres på markedet af SUEZ Tyskland som operatør af storskalaanlæg. Det skaber mulighed for, at bedrifterne kan skille sig af med overskudsgødning og rådegas. Gyllebehandlingsprodukter er fosfatgødning, ammoniumgødning og organiske jordforbedringsmidler. Partnerne vil annoncere deres samarbejde om markedslanceringen på IFAT fra 14. - 18. maj i München.

Omkring 200 millioner kubikmeter flydende husdyrgødning fra husdyrbrug ender hvert år på marker og enge i Tyskland. Mere end 90 procent af det "sorte guld" består af vand og indeholder betydelige mængder af de vigtige plantenæringsstoffer nitrogen og fosfor. Imidlertid, hvis der tilføres mere flydende gødning på markerne, end jorden kan binde og planter kan optage, mikroorganismer omdanner ammoniumkvælstoffet i jorden til nitrat, der siver ned i grundvandet. Problemet:Hvor der produceres store mængder flydende gødning, der mangler ofte agerjord, der skal gødes. Af denne grund, Opfedningsbedrifter bruger såkaldte gyllebørser til at beordre tankskibe til at transportere deres gylle til områder med behov for næringsstoffer – ofte flere hundrede kilometer væk.

Med sin BioEcoSIM-proces, Fraunhofer Institute for Interface Engineering and Biotechnology IGB har udviklet en miljøvenlig løsning. "Vi har kombineret forskellige forarbejdningstrin i en samlet proces og integreret dem i et modulært anlæg, "Dr. Iosif Mariakakis, Fraunhofer IGB ernæringseksperten, forklarer. Dette gør det muligt at genvinde de værdifulde næringsstoffer som let transportable og præcist målte fosfor- og ammoniumgødningssalte. De faste organiske komponenter genanvendes også ved tørring og konditionering ved hjælp af en energieffektiv proces. De er så tilgængelige i form af humusdannende jordforbedringsmidler. Gårdgylle genanvendes således næsten fuldstændigt, og de genanvendte komponenter føres tilbage til jorden.

Storskala implementering og operatørmodel

Med SUEZ Tyskland, Fraunhofer IGB har nu fået en licenstager til den patenterede teknologi. Den globalt opererende affaldsgenvindings- og genbrugsvirksomhed vil investere i behandlingsanlæg som operatør. "Lidt efter lidt, der skal bygges store tekniske faciliteter, på landsdækkende basis, at tage overskudsgødning fra landmænd, avls- og opfedningsbrug. Især de logistiske aspekter af levering vil blive taget i betragtning ved valg af anlægsplaceringer, " siger Kai Bastuck, Leder for udvikling af forretningsenheden for genbrug og nyttiggørelse hos SUEZ Tyskland, beskriver forretningsmodellen. "Ved at genvinde det endelige råmateriale fosfor, Tysklands afhængighed af fosforimport reduceres. Dette bevarer begrænsede fosforressourcer og reducerer tilførslen af ​​forurenende stoffer til jorden. På denne måde vi bidrager til en bæredygtig fremtid og omdanner næringsstoffer til værdifulde stoffer, " siger Bastuck. Fraunhofer IGB støtter SUEZ Tyskland i den videre udvikling af processen.

Et første forarbejdningsanlæg med en udskiftning på en kubikmeter i timen er i øjeblikket ved at blive bygget som et "Living Pilot Plant" på SUEZ's Zorbau-anlæg i Sachsen-Anhalt. Det fleksibelt designede anlæg skal behandle kvæg- og svinegylle, men også gæringsrester fra biogasanlæg, og dermed tjene som en plan for yderligere storskala anlæg.

"Et gennemsnitligt anlæg i industriel skala producerer så omkring 100 kg fosfatgødning, 100 kg kvælstofgødning og 900 kg organisk, næringsfattige faste stoffer i timen fra ti kubikmeter rå gylle, " forklarer Siegfried Egner, Afdelingschef ved Fraunhofer IGB. De potentielle besparelser i syntetisk gødning er enorme. Med en kapacitet på en million kubikmeter flydende gødning om året, hvilket svarer ca. til mængden fra omkring hundrede svineopfedningsbedrifter, en plante kan producere 10, 000 tons ammoniumgødning og 10, 000 tons fosfatgødning. Det svarer til næsten det årlige behov for hele Tyskland.

BioEcoSIM-processen

Forskellige procestrin er nødvendige for fuldstændig at behandle flydende gødning. I et første skridt, den vandige flydende gødning forbehandles, så fosforet er helt opløst. Det adskilles i en fast og en flydende fase ved to-trins filtrering.

Den afvandede faste fase tørres ved hjælp af en energieffektiv proces, også udviklet hos Fraunhofer IGB, som opererer med overophedet damp i et lukket system og derfor er særdeles energieffektiv. De tørrede organiske komponenter kan eventuelt yderligere omdannes til organisk biochar ved 450°C via et pyrolysetrin – som i tørringstrinnet i en atmosfære af overophedet vanddamp.

Den flydende gødningsfraktion indeholder de opløste uorganiske næringsstoffer. I en nedbørsreaktor, fosfor genvindes først og udfældes og filtreres fra som calciumphosphat, magnesiumphosphat eller magnesiumammoniumphosphat. Nitrogen genvindes i et andet trin. Til dette formål, den vandige fraktion adskilles som ammoniumsulfat ved hjælp af membrandestillation, og krystalliserede. Tilbage er vand, der kun indeholder spor af fosfor og nitrogen, men som er rigt på kalium; dette kan bedst bruges til kunstvanding.

I omfattende undersøgelser og feltstudier, Fraunhofer-forskerne har vist, at de mineralske gødninger og organiske jordforbedringsmidler fremstillet af landbrugsgylle kan bruges direkte som let tilgængelige gødninger og humusdannende substrater i landbruget.