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Nährstoffrückgewinnung

Demonstrationsanlage zur Phosphorrückgewinnung.

Projektort:
Boxberg

Zeitpunkt
2014

Anlageneinsatz:
Phosphorrückgewinnungsanlage

Beschreibung:
Die Alltech Dosieranlagen GmbH hat eine Anlage zur Rückgewinnung von Phosphor aus Schweinegülle auf Basis des am Karlsruher Institut für Technologie entstandenen P-RoC-Verfahrens (Phoshorous Recovery from waste and process water by Crystallisation of Cacium Phosphate) entwickelt. Alltech wurde mit diesem Projekt für Europas größten Umwelt- und Wirtschaftspreis, die GreenTec Awards 2014 in der Kategorie Recycling & Ressourcen nominiert.

Phosphor – essentieller Nährstoff und endliche Ressource.

Phosphor (P) ist eines der wichtigsten Nährstoffelemente des Organismus. Es spielt sowohl als Energieträger als auch als Bauelement der DNA zur Übermittlung genetischer Informationen eine Schlüsselrolle. Als essentieller Nährstoff ist Phosphor nicht substituierbar und wird somit bei Mangel zum limitierenden Wachstumsfaktor für jeden Organismus. Angesichts der Schlüsselrolle von Phosphor und der Endlichkeit der P-Ressourcen wird die Notwendigkeit der Rückgewinnung deutlich. Denn die geogenen Vorkommen von Phosphor reichen nach Schätzungen noch ca. 70 Jahre.

Kristallisationsverfahren zur Nährstoffrückgewinnung.

Phosphor wird in Westeuropa zu 80 % für die Herstellung von Düngemitteln verwendet. Alltech entwickelte eine Demonstrationsanlage zur Aufbereitung von Schweinegülle zur Phosphorrückgewinnung und Schaffung eines Sekundärrohstoffes. Gülle wird vor der Ausbringung i. d. R. vorbehandelt – zur Nutzung von Energie vorzugsweise in Co-Fermentationsanlagen. Nach der Fermentation entsteht ein Substrat, das landwirtschaftlich verwertet wird und den Nährstoffkreislauf schließen soll. Die bemessenden Parameter für die landwirtschaftliche Verwertung des Substrates sind Phosphor und Stickstoff. Diese limitieren die Ausbringmengen je Flächeneinheit, d. h. ein hoher Phosphor-Gehalt im Substrat führt dazu, dass zusätzliche Flächen zur Substratausbringung angepachtet werden müssen und weitere Mineraldüngergaben z. B. für Sonderkulturen erforderlich werden. Separiert man die Nährstoffe – v. a. Stickstoff und Phosphor – vor oder parallel zum Fermentationsprozess aus der Gülle, so wird zum einen der Gärprozess stabilisiert, was eine Erhöhung der Methanausbeute zur Folge haben kann, und zum anderen die Nährstoffe in eine transportfähige und dosierbare Verwertungsform überführt. Damit wird die regionale Absetzbarkeit des Substrates gewährleistet und zusätzlich Düngemittel gewonnen. Die Nährstoffgewinnung erfolgt mit einem Kristallisationsverfahren, das recht einfach in den Güllestrom eingepasst werden kann.

Wichtige Bedeutung für den Umweltschutz.

Der Phosphoreintrag in Gewässer aus diffusen Quellen beträgt nach Angaben der LAWA (2003) ca. 58 %. Davon kommen 46 % aus Erosion und Abschwemmung. Somit steht die Überdüngung von landwirtschaftlichen Nutzflächen in direktem Zusammenhang mit der Eutrophierung von Gewässern. Eine weitere Umweltbelastung durch Gülle stellen Emissionen dar. Wird Schweinegülle ohne Vorbehandlung auf landwirtschaftliche Flächen aufgebracht, so entsteht bei der Umsetzung zusammen mit den Bodenbakterien Lachgas, was eine hohe Relevanz für die Erwärmung der Erde (Treibhauseffekt) und die Zerstörung der Ozonschicht hat. Eine umweltschonende Gülleausbringung (bedarfsgerechte, bodennahe Ausbringung) und Stallmistwirtschaft reduziert dieses Problem nur zum Teil.

Demonstrationsanlage von Alltech geht an den Start.

Ursprung für die Idee zu einer Rückgewinnung von Phosphor aus Schweinegülle war zum einen die Tatsache der Nicht-Substituierbarkeit des Rohstoffes Phosphor und zum anderen die gleichzeitige Begrenztheit der Vorkommen. Gefördert wurde die Entwicklung der Demonstrationsanlage durch die Europäische Union und das Land Baden-Württemberg. Die Demonstrationsanlage zur Phosphorrückgewinnung wurde am 22. Januar 2014 am Standort der Landesanstalt für Schweinezucht in Boxberg (Baden-Württemberg) in Betrieb genommen.

Downloads:

Unseren Beitrag zum Kongress "Phosphor-ein kritischer Rohstoff mit Zukunft" am 24. und 25.06.2015

in Stuttgart finden Sie hier:

Phosphor-Rückgewinnung mit der P-RoC-Technologie

Vortragsfolien zum Kongress "Phosphor-ein kritischer Rohstoff mit Zukunft".