Entwicklung einer Anlage zur Hygienisierung und Trocknung von schlammartigen Biomassen

Gärreste und tierische Ausscheidungen werden in der Regel zur Düngung auf landwirtschaftliche Nutzflächen ausgebracht. Diese schlammartigen Biomassen und ebenso Klärschlämme enthalten neben Ammoniak noch weitere Nährstoffe, wie Phosphor und Kalium und sind daher für die Düngung von Bedeutung. In Regionen in denen die Flächen mit Nährstoffen aus der Viehveredlung bereits ausreichend versorgt sind, ergeben sich umweltschädliche Nährstoffüberschüsse. Neben der regionalen Verwertung ist auch die Aufbereitung in transportwürdige Formen sinnvoll. Der Export überschüssiger Nährstoffe führt zu einer regionalen Entlastung und insbesondere zu einer Verringerung der Grundwasserbelastung. Für die hygienische Unbedenklichkeit müssen schlammartige Biomassen für die Produktion eines Düngemittels mit geeigneten Verfahren hygienisiert werden.

Im Projekt wird eine technische Anlage entwickelt, die mit Hilfe von Branntkalk schlammartige Biomassen sowie deren Produkte aus einer Entwässerung hygienisert und anschließend trocknet. Für die Temperaturerhöhung wird die Reaktion von zugegebenem Branntkalk mit dem Wasseranteil aus dem zu hygienisierenden Substrat ausgenutzt, wodurch sich die für die Hygienisierung benötigte thermische Energie reduziert. Für eine anschließende Trocknung ist zudem vorteilhaft, dass bei dieser Reaktion bereits Wasser abreagiert und nicht mehr thermisch entfernt werden muss. Ein weiterer Effekt der Branntkalkzugabe ist das freiwerden von Ammoniak durch die Erwärmung und der Anhebung des pH-Wertes. Damit besteht die Möglichkeit einer gezielten Abtrennung des Ammoniums und die Produktion eines handelsfähigen Mineraldüngers in Form von Ammoniumsulfat mit Hilfe eines Schwefelsäurewäschers. Insbesondere bei ammoniakreichen Reststoffen, wie zum Beispiel Geflügelmist, kann so auch ein verstärkter Einsatz in Biogasanlagen ermöglicht werden. Aufgrund der hemmenden Wirkung von Ammoniak auf den Biogasprozess, sind bisher größere Mengen solcher Reststoffe nicht zu vergären. Für die Entwicklung des Verfahrens werden im Labor verschiedene Biomassen und deren Reaktion mit Branntkalk und Hitzeeinwirkung untersucht. Ergänzt werden diese Versuche um Versuche an einem halbtechnischen Aufbau mit Umsatzmengen von etwa 500 kg Biomasse. Ziel ist es, eine Anlagentechnik zu entwickeln, mit der marktfähige und hygienisch einwandfreie Düngemittel aus schlammartigen Biomassen produziert werden können. Durch die Erhöhung der Transportwürdigkeit und der Produktion eines Mineraldüngerersatzes kann damit auch eine Nährstoffsenke für die Region gebildet werden. Zusätzlich können mit Hilfe dieses Verfahrens ammoniakreiche Reststoffe auch in größeren Mengen energetisch verwertet werden.