Neues F&E-Verbundprojekt „KombiWirt“ gestartet
Verbundvorhaben: Kombinierte Vergärung von vorbehandelten stickstoffhaltigen Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 1: Halbtechnische Versuche, Bilanzierung und Bewertung
Zum 01.22.2023 hat die BIORESTEC zusammen mit dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) der Leibniz Universität Hannover ein neues Forschungsvorhaben „KombiWirt“ gestartet. Das Projektziel ist es die Steigerung der Wirtschaftlichkeit bei der Vergärung von Wirtschaftsdüngern durch eine Vorbehandlungskette nachzuweisen.
Die Vergärung von Wirtschaftsdüngern und faserreicher Reststoffe kann einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz und zur Energiewende leisten. Auch in der aktuellen geopolitischen Situation neu entfachten „Tank oder Teller Diskussion“ sollte die Biogaserzeugung aus landwirtschaftlichen Koppelprodukten nicht generell in Abrede gestellt werden. Derzeit findet die Nutzung dieser Substrate deutlich unter dem Gesamtpotential statt, da eine Gesamtwirtschaftlichkeit nur selten gegeben ist. Dies liegt vor allem an den vergleichsweise niedrigen spezifischen Methanerträgen der genannten Inputstoffe und auch daran, dass technische Innovationen auf Ihre Förderung warten.
Das Ziel des neuen Ansatzes ist es die Wirtschaftlichkeit der gesamten Verfahrenskette der Vergärung von Wirtschaftsdüngern und faserreicher Reststoffe zu steigern, sodass die Verwertung von Reststoffen zur Bereitstellung an erneuerbarer Energie flächendeckend eingesetzt werden kann. Dazu wird ein neuer Ansatz der Substrataufbereitung untersucht.
Im Rahmen des beantragten Verfahrens sollen Aufbereitungsschritte für die fraktionierte Eindampfung und für die Ammoniak-Beize in Kombination mit der anschließenden Vergärung von Wirtschaftsdünger in einer neu verschalteten Verfahrenskette quantitativ untersucht werden. Die Untersuchung findet im Labor- und Technikumsmaßstab statt. Aus den gewonnenen Daten soll die praktische Umsetzbarkeit unter Berücksichtigung der Parameter Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit abgeleitet werden.
Anvisierte Vorteile des vorgeschlagenen Lösungsansatzes zur Substrataufbereitung:
- Senkung des Treibhausgaspotentials durch Minderung von Methan und Lachgas Emissionen
- Steigerung des Methanertrages von Rohgülle
- Steigerung des Methanertrages der abseparierten Feststoffphase und faserreicher Wirtschaftsdünger durch Ammoniak-Beize (aqueous ammonia soaking, AAS)
- Hygienisierung der Wirtschaftsdünger durch thermische Einwirkung
- Kontrolle der Stickstoffkonzentration beim Vergärungsprozess
- Deutliche Verbesserung der Anlagenproduktivität und der Gesamtwirtschaftlichkeit
Laufzeit: 01.11.23-31.05.25
Inbetriebnahme der halbtechnischen Versuchsanlage zur Klärschlammtrocknung mit Stickstoffrückgewinnung
Im Rahmen des Forschungsprojekts SATELLITE (TP4) hat die BIORESTEC GmbH im Juli 2023 eine Versuchsanlage zur Klärschlammtrocknung mit Stickstoffrückgewinnung erfolgreich in Betrieb genommen. Der innovative Kern der auf dem Gelände der Stadtentwässerung Hildesheim betriebenen Versuchsanlage besteht aus der Anordnung mehrerer Brüdenabzüge zur sequentiellen Stickstoffrückgewinnung. Das Verfahren ist angelehnt an die fraktionierte Eindampfung zur Aufbereitung landwirtschaftlicher Substrate, bei welcher unter Ausnutzung des im Vergleich zu Wasser niedrigeren Dampfdrucks von Ammonium eine Erzeugung von Kondensatfraktionen erfolgt, welche im Verlauf abnehmende Stickstoffkonzentrationen aufweisen.
Im Rahmen des Forschungsprojekts SATELLITE soll diese Technik erstmalig für die Stickstoffrückgewinnung im kommunalen Bereich angewendet werden. Im Zuge der Trocknung von entwässertem Fallschlamm (25 % TR) wird der Stickstoff am ersten Brüdenabzug als wässrige Ammoniumlösung mit einem Gehalt von etwa 2 % N zurückgewonnen. Diese kann beispielsweise zur Herstellung von Düngemittel genutzt oder in der chemischen Industrie vermarktet werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts wird zudem eine weitere Aufkonzentrierung dieser 1. Fraktion mittels Rektifikation untersucht. Im darauffolgenden Brüdenabzug soll ein Kondensat erzeugt werden, welches zwar in Bezug auf den Stickstoff bereits deutlich abgereichert ist, allerdings noch einer weiteren Behandlung bedarf (Fraktion 2). Dieses Kondensat kann auf dem Klärwerk der biologischen Behandlung zugeführt werden. Im letzten Abzug ist das Kondensat nahezu frei von Stickstoff und kann je nach Qualität und örtlichen Gegebenheiten sowie behördlichen Anforderungen eingeleitet, vernebelt oder für Betriebszwecke genutzt werden. Der getrocknete Schlamm (45 % TR) soll anschließend einer Verbrennung zugeführt werden.
Der Trockner mit einer Gesamtlänge von 6100 mm und einem Schneckendurchmesser von 250 mm wird mit einer externen Thermalölheizung beheizt (40 kWthermisch). Die Versuche werden mit verschiedenen Trocknungstemperaturen bis zu 185 °C variiert. Als Messtechnik sind Durchflussmesser und Leitfähigkeitssensoren installiert. Die Leitfähigkeit dient dabei als Ersatzparameter für die Ammoniumkonzentration. Die Versuche werden mit der Durchführung von Laboranalysen durch das Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik der Universität Hannover begleitet.
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