Forschungsbericht 2007



Effizientes Entfernen und Recyceln von Stickstoff aus biologischen Abfällen als Dünger. WP 6: Gasförmige Emissionen

Institut: AbfallRessourcenWirtschaft
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann
Stellvertretende Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Rainer Stegmann
Mitarbeiter/innen: Dipl.-Ing. Mirko Schlegelmilch
Projektnummer: E.1-04.101
Laufzeit: 01.10.2006 - 30.09.2008
Finanzierung: Europäische Union


 
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Wissenschaftliche Kontakte und Kooperationen

  1. University of Renewable Resources and Applied Life Sciences, Dept. IFA-Tulln, Institute for Environmental Biotechnology
  2. Societa Estiense Servizi Ambientale
  3. Gestión Integral de Residuos Organicos
  4. Università Ca' Foscari Venezia, Dipartimento di Scienze Ambientali
  5. Scuola Agraria del Parco di Monza, Working Group on Composting and Integrated Waste Mangament
  6. Machowetz und Partner Consulting ZT GmbH
  7. SC. Avicola Arad SRL
  8. Christiaens Group
  9. Rudolf Großfurtner Ges.m.b.H. & Co

ZIEL

Das Ziel dieses europäischen Verbundprojektes ist es, eine neue, nachhaltige Technologie zu entwickeln, um die Nährstoffe (in erster Linie Stickstoff) aus der Vergärung von Bioabfällen zurückzugewinnen und zu recyceln. Vor allem sollen diese in marktfähige Produkte mit entsprechenden Qualitätsstandards überführt werden. Es sollen die unterschiedlichen bei der Vergärung zum Einsatz kommenden Bauteile und Techniken weiterentwickelt, kombiniert und im großen Maßstab im Hinblick auf eine vollständig integrative Lösung erprobt werden. Das Ziel ist ein Prozessablauf ohne jegliche Emissionen. 

In der Arbeitsgruppe 6 befasst sich mit dem Recyceln der Nährstoffe, die über den Gaspfad aus dem Prozess ausgetragen werden. Die Ziele beinhalten; vorrangig im Hinblick auf Geruch und Ammoniak:

  • Eine Beurteilung des Emissionspotentials einer neuen Substratmischung bei der Kompostierung
  • Optimierte Abluftbehandlung durch Wäscher und Biofilter
  • Beurteilung der Qualität des produzierten Kompostes.
  • Aufstellen einer Stickstoffbilanz für den Prozess.

INHALT

Bei der Kompostierung des Bioabfalls (Gemisch aus Grünschnitt, Siebüberlauf, Gärwasser) sollen möglichst große Mengen des Stickstoffs in Form von Ammoniak in die Gasphase überführt und in einem geeigneten Wäscher wieder gebunden und aufkonzentriert werden. Der so gebundene Stickstoff kann bedarfsgerecht zur Modellierung von Düngern dem fertigen Kompost wieder zugeführt werden. Zur Ammoniakauswaschung aus der Luft bietet sich Schwefelsäure an. Für dieses Verfahren gilt es einen geeigneten Betriebspunkt zu finden. Eine weiter reichende Geruchsreduzierung soll dann im Biofilter erfolgen.

ERGEBNISSE

Zur Ermittlung der besten Betriebsparameter eines Wäschers für die Ammoniakabscheidung wurden unterschiedliche Säuren sowie Wasser im Labor- und Technikumsmaßstab getestet. Die Untersuchungen ergaben, dass alle Säuren (Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure) bi szu einem pH-Wert von 8 prinzipiell für die Reinigung ammoniakhaltiger Luft geeignet sind, während Wasser keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielen konnte. Aus ökonomischer Sicht bietet sich die Schwefelsäure aufgrund ihrer hohen Reinigungskapazität und des Preises als bevorzugtes Waschmedium an. Der Wäschers sollte optimaler Weise bei einem pH-Wert unterhalb von 4 betrieben werden, da zwischen pH 4 und 8 eine sprunghafte pH-Wertänderung auftritt, die eine Regelung des Aggregats in diesem Bereich als sehr schwierig gestaltet.

Die Substratmischung aus Grünschnitt, Gärrest und Strukturmaterial erwies sich für die Kompostierung aufgrund des hohen Gärrestanteils als zu feucht. Entsprechend wies auch der produzierte Kompost eine schlechte Struktur auf. Die gasförmigen Emissionen wiesen einen hohen Ammoniakgehalt auf, der jedoch mit Hilfe der sauren Wäscher erfolgreich aus der Abluft entfernt werden konnte. Die nachgeschalteten Biofilter dienten im wesentlichen dem Geruchsabbau.

Weitere Informationen zu diesem Forschungsprojekt können Sie hier bekommen.

 

Publikationen
  • 1-04.719V

    M. Schlegelmilch, J. Streese-Kleeberg, and R. Stegmann (2007): Ammonia and Odour Removal from Waste Gases of Composting Processes. In: Ammonia Emissions in Agriculture, G.J. Monteny, E. Hartung (Ed), Wageningen Academic Publishers, ISBN: 978-90-8686-029-6, S. 235-236.


Stichwörter

  • Ammoniak
  • Biofilter
  • Geruch
  • Kompostierung
  • Stickstoff
  • Vergärung