Seit Inkrafttreten der Düngeverordnung hat sich die Situation insbesondere in den „roten Gebieten“ auch für Biogasanlagenbetreiber verschärft. Die vorgeschriebene Obergrenze von 170 kg Stickstoff pro Hektar bei der Ausbringung von Gülle oder Gärresten erfordert den Transport von Nährstoffen aus den Regionen hinaus. Das ist aufwändig und teuer.
Zusätzliche Kosten verursacht eine unter Umständen notwendige Erweiterung der Lagerkapazität. Vor diesem Hintergrund kann die Investition in eine Aufbereitungs­anlage sogar eine wirtschaftlich interessante Lösung für die Gülle- und Gärrestproblematik sein. Das Abscheiden von Wasser reduziert das benötigte Lager­volumen, aufkonzentrierter organischer Dünger ist transportwürdiger, und in mineralische Form überführter Stickstoff entlastet die Düngebilanz bei der Wirtschaftsdünger-Ausbringung.
Ist der Bau einer Vollaufbereitungsanlage geplant, so gilt es unbedingt vorab zwei Fragen zu klären: Welche Produkte soll die Anlage herstellen? Und sind diese zu einem akzeptablen Preis vermarktungsfähig? Denn ohne einen Abnehmer der dezentral erzeugten Mineraldünger oder der Industriegrundstoffe oder eines nährstoffarmen Torfersatzes rechnet sich ein solches Projekt nicht. Eine große, nicht zu unterschätzende Hürde sind darüber hinaus die Behörden, die sich aktuell noch schwertun, für das nährstoffbefreite Wasser eine Einleitgenehmigung zu erteilen.

Kreislaufwirtschaft mit Biogasanlage

Die Vakuumverdampfungsanlage Vapogant von Biogastechnik Süd veredelt das Ammoniak aus der Gülle und aus dem Gärrest zu ASL. Bei Gülleanlagen wird die Gülle vor dem Eintrag in den Fermenter separiert. Das Dicke kommt in den Fermenter, das Dünne geht erst durch den Verdampfer. Zusätzlich bringt ein Separator den Feststoff aus dem Nachgärer direkt wieder in den Fermenter ein. Durch diesen Kreislauf bleiben am Ende nur noch wenig Feststoffe übrig. Auch Tierhalter ohne Biogasanlage können sich an der Kreislaufwirtschaft beteiligen, in dem sie Feststoffe an die Biogasanlage liefern und flüssiges Gärrestkonzentrat und ASL zurücknehmen.
biogastechnik-sued.de

SSA-Dünger herstellen

Die Terrawater GmbH aus Kiel bietet mit ihrer TerraSaline eine weiterentwickelte Entsalzungsanlage an, die aus Ammonium-Sulfat-Lösung (ASL) schwefelsaueres Ammoniak (SSA) herstellt. Aus dem Flüssigdünger wird somit ein streufähiges Produkt.
Interessant ist die Herstellung von SSA aus ASL, weil die meisten Verfahren zur Extraktion von Nährstoffen aus Gülle oder Gärresten den flüchtigen Stickstoff in ASL überführen. Der Flüssigdünger ist aber unter Umständen nicht vermarktungsfähig. Das ist dann ein Problem, wenn der Betrieb die ASL nicht selbst verbrauchen kann. SSA hingegen hat einen Marktwert von rund 250 Euro pro Tonne.
Die TerraSaline entzieht dem ASL in einem kontinuierlichen Prozess solange Wasser, bis das reine Salz übrig bleibt. Das Salz wird dann getrocknet und ist zunächst in seiner Körnung undefiniert. Für eine definierte Korngröße zwischen 3 und 8 mm muss in einer Granuliertrommel Kalk zum SSA-Salz hinzugegeben werden. Dafür bietet Terrawater optional den TerraGranulator an.
Die TerraSaline verarbeitet unter Zufuhr von 100 kW Wärme bis zu 3 m3 ASL zu 1,29 t SSA am Tag. Im TerraGranulator entstehen daraus 1,8 t „SSA&K“.
terrawater.de

Werthaltige Produkte und Wasser

Die Produktion von werthaltigen, zertifizierten und nachgefragten Produkten muss das Ziel einer Aufbereitung von Gülle und Gärresten sein, betont Hans J.P. Freiherr von Donop, Gründer der Vapora Unternehmensgruppe.
Die Vollaufbereitungs­anlage von Vapora stellt einerseits aus den organischen Feststoffen Methanol und Dimethyl­carbonat (DMC) her. DMC ist ein Lösungsmittel, das die Industrie z. B. für Kunststoffe, Harze und Lacke oder auch für die Entfettung von Metalloberflächen benötigt. Alterativ könnte der Feststoff auch zu Brennstoff-Pellets verarbeitet werden.
Die zweite Produktionslinie erzeugt aus dem flüssigen Nährstoffkonzentrat einen flüssigen NK-Handelsdünger sowie Phosphorsäure und Huminsäure. Das nach dem Prozess übrig bleibende Wasser ist naturalisiert und einleitfähig. Für dieses Wasser hat Vapora im Kreis Emsland nach eigenen Angaben bisher als einziger in Deutschland eine Einleitungserlaubnis nach Bundesrecht erhalten.
vapora.de

Nährstoffarmen Torfersatz erzeugen

Das NuTriSep-Verfahren der Firma Geltz entzieht der Gülle oder dem Gärrest die Nährstoffe, um aus der abgetrennten Organik und aus den Nährstofffraktionen ­vermarktungsfähige Produkte zu erzeugen. Bei dem Verfahren sind mehrere Filtrations-, Lösungs-, und Fällungsschritte aneinandergereiht. Im ersten Schritt werden Gülle oder Gärrest mit Schwefelsäure angesäuert. Dadurch löst sich Phosphat aus dem Feststoff. Außerdem bewirkt die pH-Absenkung eine Umbildung von flüchtigem Ammoniak zu flüssigem Ammonium. Anschließend erfolgt die Abtrennung des organischen Feststoffs, der nur noch wenig Ammonium und Phosphat enthält. Nach einer Hygienisierung kann das Produkt als Torfersatz eingesetzt werden. Aus der verbleibenden Flüssigkeit wird dann zuerst das Phosphat ausgefällt. Es entstehen ein Phosphatsalz. Eine Strippungsanlage entzieht der zurückbleibenden, phosphatfreien Flüssigkeit Ammoniak-Dampf, den eine saure Gaswäsche zu ASL umwandelt.
geltz.de

Mit Kalkmilch strippen

Bei dem Forschungsprojekt „L‘AmmoRE“ geht es darum, Ammoniak aus Gärresten als Ammoniakwasser mittels Kalk­einsatz zurückzugewinnen. Ammoniakwasser wird im Bereich der analytischen Chemie, zur Rauchgasreinigung oder auch in Haushaltsreinigern eingesetzt.Auf der anderen Seite fallen gegenwärtig in deutschen Biogasanlagen jährlich rund 82 Mio. t Gärrest an. Der darin enthaltene Stickstoff limitiert vor allem in den veredlungsstarken Regionen die Ausbringung als Wirtschaftsdünger. Hier setzt das zweijährige Projekt an, das die Forschungsgemeinschaft Kalk & Mörtel zusammen mit der Fachhochschule Münster im März dieses Jahres gestartet hat. In einer umgebauten Strippanlage soll Gärresten verschiedener Zusammensetzung unter Zugabe von Kalkmilch der Stickstoff entzogen werden. Der nach dem Prozessdurchlauf gekalkte, stickstoffarme Gärrückstand lässt sich als flüssiger Wirtschaftsdünger einsetzen. Das gewonnene Ammoniak wird zu marktfähigem Ammoniakwasser weiterverarbeitet.
fg-kalk-moertel.de

Stickstoff ausschleusen

Die Firma Agrikomp hat auf ihrem Firmengelände in Merkendorf die erste Pilotanlage ihrer AgriFer Plus-Anlage installiert. Aktuell ist auch die Genehmigung in den letzten Zügen, so dass einer baldigen Inbetriebnahme nichts im Wege stehen sollte.Herzstück der AgriFer Plus-Anlage ist ein dreistufiger Vakuumverdampfer, der das Presswasser aus einer vorgeschalteten Feststoff-Separation eindickt. Der Prozess trennt außerdem den entstehenden, ammoniakhaltigen Wasserdampf in drei Kondensat-Fraktionen: eine mit rund 8 % Ammonium-Stickstoff (NH4), eine mit weniger als 1 % NH4 und eine nahezu ammoniumfreie Wasserfraktion.Eine nachgeschaltete Umkehr­osmoseanlage reinigt das schwach belastete Kondensat. Das ammoniumreichere Kondensat hingegen lässt sich durch ein thermisches Trennverfahren, die Gegenstromdestillation (auch Rektifikation genannt), zu Ammoniakwasser mit 25 % Stickstoff aufwerten. Agrikomp bietet daher optional eine Rektifikationsanlage an. Der Prozess erzeugt pro Jahr aus 12 800 m³ Presswasser rund 450 m³ ASL mit 8 % Stickstoff oder rund 150 m³ Ammoniakwasser. Letzteres ist eine Grundchemikalie, die an die Industrie vermarktet werden könnte. So ließen sich rund 50 % des ursprünglich im Gärrest enthaltenen Stickstoffs aus der Landwirtschaft ausschleusen.
agrikomp.com

Vollaufbereitung ohne Wärme

Eine Vollaufbereitung von Gülle oder Gärresten erforderte bislang einen erheb­lichen Energieaufwand und Chemikalieneinsatz. Anderes ist dies bei der Vollaufbereitungsanlage von der Nährstofflenker GmbH. Die mehrstufige Anlage trennt Wasser und Nährstoffe ohne Zufuhr von Wärme. Das Verfahren nutzt Methoden der physika­lischen Trennung mit Separator, Feinfilterpresse und
Mem­bran­filter sowie die elektrochemische Oxidation. Die Elektrooxidation regt Moleküle elektrisch an, so dass Fällmittel wirken können.
Alle ausgefällten Faserstoffe, Salze und auch das Fällmittel werden in den Separator zurückgeführt. Dadurch lässt sich die Zugabe von Fällmittel reduzieren. Als Endprodukte entstehen aus 18 000 t Gärrest 6 000 t Feststoff mit 25 bis 30 % TS und 12 000 t ­Wasser. Rund 99 % der Nährstoffe verbleiben im Feststoff. Das Wasser eignet sich je nach Einstellung der Anlagenparameter für die Feldbewässerung oder die Stallreinigung. Auch ein direktes oder indirektes Einleiten ist möglich. Eine Messstation misst kontinuierlich den CSB-Wert, die Leitfähigkeit und den pH-Wert des Wassers.
Die Anlage ist in zwei 40-Fuß-Containern untergebracht und kostet rund 500 000 Euro ohne Mehrwertsteuer. Die Aufbereitungskosten betragen rund 10 Euro pro Tonne Inputmaterial. Eine Pilotanlage ist im Oktober in Betrieb gegangen.
naehrstofflenker.de