DE102005048116A1

DE102005048116A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Düngemittelformkörpern aus durch die Energieerzeugung mittels Fermentation in einer Biogasanlage erhaltenen Gärresten

Info

Publication number: DE102005048116A1
Application number: DE200510048116
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr. Tilger
Original assignee: NAWARO BIOENERGIE AG
Current assignee: NAWARO BIOENERGIE AG
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2007-04-12
Also published as: EP1931607A1; WO2007039311A1

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Düngemittelformkörpern aus durch die Energieerzeugung mittels Fermentation in einer Biogasanlage erhaltenen Gärresten beinhaltet die folgenden Schritte: DOLLAR A a) Bereitstellen eines Gärrestes mit einem ersten Nährstoffgehalt; DOLLAR A b) Trennen des Gärrestes in einen Feststoffanteil und einen Flüssiganteil; DOLLAR A c) Trocknen des Feststoffanteils; DOLLAR A d) Erhöhen des Nährstoffgehaltes des Feststoffanteils; und DOLLAR A e) Umformen des Feststoffanteils in Düngemittelformkörper. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erlauben in vorteilhafter Weise eine möglichst nachhaltige Nutzung der Gärreste in Biogasanlagen. Der erfindungsgemäß hergestellte Düngemittelformkörper setzt die enthaltenen Nährstoffe in vorteilhafter Weise langsamer frei als entsprechend unbearbeitet aufgetragene Gärreste, so dass in vorteilhafter Weise die Überdüngung von Feldern und das Eintreten von Nährstoffen, insbesondere von Nitriten, Nitraten und Phosphaten in das Grundwasser verringert wird. Insbesondere kann in vorteilhafter Weise auch die Nutzung der Abwärme einer mit dem erzeugten Biogas betriebenen Wärmekraftmaschine zum Trocknen des Feststoffanteils und zur Beheizung bei der weiteren Verarbeitung der Gärreste eingesetzt werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist auf die Reinigung der entstehenden Abwässer mittels einer Verdampfung und einer anschließenden Umkehrosmose gerichtet.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Düngemittelformkörpern aus durch die Energieerzeugung mittels Fermentation in einer Biogasanlage erhaltenen Gärresten.
Bei der Verwertung landwirtschaftlicher Abfälle werden bei der Aufbringung der Ausscheidungen von Nutztieren in Form von Gülle auf landwirtschaftlich genutzte Flächen die in den Ausscheidungen enthaltenen Nährstoffe zur Düngung genutzt. Gülle wird unter anderem auch als Betriebsstoff von Biogasanlagen eingesetzt, in denen eine Fermentation unter Bildung von Methan enthaltendem Biogas und eine anschließende Nutzung dieses Biogases in einer Wärmekraftmaschine erfolgt. Bei der Fermentation bilden sich Gärreste, die nicht weiter vergoren werden können und die entsorgt werden müssen. Auch diese Gärreste werden teilweise als Dünger auf landwirtschaftlich genutzte Flächen aufgebracht.
Solchermaßen aufgetragene Dünger weisen einen geringen Trockensubstanzanteil auf und sind insbesondere auch flüssig. Diese Dünger werden im Falle von Niederschlägen schnell ausgewaschen und stehen dann nicht mehr als Nährstoffe für auf den landwirtschaftlichen Flächen angepflanzte Pflanzen zur Verfügung. Zudem stellen diese Dünger eine Quelle einer Nitrit- und/oder Nitratbelastung von Gewässern und Grundwasser dar, da aufgrund der flüssigen Form des Düngers viel mehr Nährstoffe freigesetzt werden als von den jeweiligen Pflanzen gerade aufgenommen werden können. Weiterhin ist es aufgrund der recht geringen Nährstoffkonzentration bei großer Flüssigkeitsmenge erforderlich, große Mengen an Gülle bzw. Gärresten für eine ordnungsgemäße Düngung aufzutragen. Dies erfor dert durch die Gülle- bzw. Gärrestfracht den Einsatz schwer beladener Landmaschinen, die eine unerwünschte übergroße Verdichtung des Bodens bewirken. Diese unnötige zusätzliche Verdichtung des Bodens erschwert das Eindringen der Nährstoffe in der Gülle bzw. den Gärresten in den Boden und verschlechtert die Belüftung des Bodens.

Allgemein ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehenden und sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile zu lindern oder gar zu überwinden.

Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Gärresten aus Biogasanlagen vorzuschlagen, die eine verbesserte Verwertung der in den Gärresten enthaltenen Nährstoffe ermöglicht.

Zudem besteht eine erfindungsgemäße Aufgabe darin, ein ökologisches und damit nachhaltigeres Verfahren zur Verwertung von Gärresten bereitzustellen. Dieses gilt insbesondere im Hinblick auf die verbesserte Dosierung von Nährstoffen und ein schonenderes Auftragen der Gärreste auf den Boden.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Düngemittelformkörpern aus durch die Energieerzeugung mittels Fermentation in einer Biogasanlage erhaltenen Gärresten beinhaltet die folgenden Schritte:

a) Bereitstellen eines Gärrestes mit einem ersten Nährstoffgehalt;
b) Trennen des Gärrestes in einen Feststoffanteil und einen Flüssiganteil;
c) Trocknen des Feststoffanteils;
d) Erhöhen des Nährstoffgehaltes des Feststoffanteils; und
e) Umformen des Feststoffanteils in Düngemittelformkörper.

Biogas umfasst beispielsweise Methan, Wasserstoff, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff. Es entsteht bei der anaeroben (sauerstofffreien) Vergärung von organischem Material. Als Ausgangsstoffe für die technische Produktion von Biogas eignen sich vergärbare, biomassehaltigen Reststoffe wie beispielsweise Klärschlamm, Biomüll, Speisereste und Gülle. Unter dem Begriff Biogasanlage wird eine Anlage verstanden, in der biologisch abbaubares Material wie insbesondere Gülle, Pflanzen, Getreide und ähnliches durch Bakterien anaerob vergoren und Biogas erhalten wird. Das entstehende Biogas wird beispielsweise zum Betrieb von Wärmekraftmaschinen eingesetzt, insbesondere in Blockheizkraftwerken.

Durch die Abfolge der erfindungsgemäßen Schritte a) bis e) erfolgt eine Erhöhung des Trockensubstanzanteils des Düngemittels. Unter einem Trockensubstanzanteil wird der wasserfreie Anteil fester und gelöster organischer und anorganischer Stoffe. Unter Fermentation wird insbesondere die chemische Umwandlung von Stoffen insbesondere durch Bakterien und Enzyme, beispielsweise in Form einer Gärung verstanden. Der Gärrest stellt den Rückstand der Biogasgewinnung dar. Unter einem Nährstoffgehalt wird hier insbesondere ein sogenannter NPK-Wert verstanden, der die Anteile von Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K) im Düngemittel angibt. Hierunter werden insbesondere die Anteile von entsprechenden Verbindungen verstanden, die von einer Pflanze aufgenommen und umgesetzt werden können. Unter Schritt b) wird insbesondere eine Trennung verstanden, bei der der Flüssiganteil einen Trockensubstanzanteil von weniger als 5 Gewichts-% (Gew.-%) umfasst. In Schritt d) wird der Nährstoffgehalt weiter erhöht, beispielsweise durch Zugabe von anderen Düngemitteln, beispielsweise mineralischen Düngern. Insbesondere kann in Schritt d) der Stickstoff-, der Phosphor- und/oder der Kaliumanteil erhöht werden, so dass hier Düngemittelformkörper hergestellt werden können, die bestimmten vorgebbaren Anforderungen genügen, beispielsweise für eine bestimmte Pflanzensorte besonders geeignet sind. Neben einer Erhöhung des Stickstoff-, Phosphor- und/oder Kaliumanteils ist es auch insbesondere möglich, andere, beispielsweise Eisen oder ähnliches enthaltene Nährstoffkonzentrate zuzugeben. Auf diese Weise gestattet es das erfindungsgemäße Verfahren einen Dünger „on demand", also angepasst an die Wünsche und Bedürfnisse der Kunden herzustellen.

Die Bereitstellung als Düngemittelformkörper hat gegenüber einer Verwertung der Gärreste in Form von Flüssigdünger Vorteile, da der Dünger die in ihm vorhandenen Nährstoffe über einen längeren Zeitraum als bei Flüssigdünger abgibt. Ein solcher Dünger kann insbesondere dem Prinzip der verzögerten Freisetzung (sustained release) der Nährstoffe folgen. Der Zeitrahmen, in dem Nährstoffe abgegeben werden, kann insbesondere an die Art der zu düngenden Pflanzen angepasst werden, so dass eine Überdüngung und/oder ein Eindringen der Nährstoffe in das Grundwasser vermieden werden können. Insbesondere kann diese Anpassung in Schritt d) erfolgen, in dem ein entsprechender Nährstoffgehalt eingestellt wird und/oder in dem weitere Zusatzstoffe zugegeben werden, die beispielsweise Wasser binden und/oder auf andere Weise die Abgabe der Nährstoffe an Wasser hemmen und/oder verzögern. Als Wasser bindende Stoffe sind beispielsweise Tonerde, Silicagel und/oder hydrophile Polymere einsetzbar. Weiterhin können beispielsweise weitere Zusatzstoffe zugegeben werden, wie insbesondere Pflanzenschutzmittel oder ähnliches, um so die Düngemittelformkörper an spezielle Begebenheiten anzupassen. Bevorzugt erfolgt in Schritt d) die Zugabe von Nährstoffen, eine zumindest teilweise chemische Umwandlung von in dem Feststoffanteil enthaltenen Stoffen zu Nährstoffen und/oder eine weitere Konzentration des Feststoffanteils.

Ein weiterer Vorteil der Düngemittelformkörper im Vergleich beispielsweise zu Gülle oder zu flüssigen Gärresten liegt in einer besseren Möglichkeit, den Dünger zu lagern. Bei der Lagerung von Düngemittelformkörpern, also bei der Lagerung von granularen Medien, besteht nicht die bei flüssigen Düngern zwingende Notwendigkeit, einen dichten Tank zur Lagerung zu Verwenden. Zudem können durch das erfindungsgemäße Verfahren die Gärrestlagerkapazitäten um bis zu 80% und die Transportkosten um bis zu 60% gegenüber der direkten Aufbringung der Gärreste auf landwirtschaftliche Nutzflächen verringert werden. Weiterhin vorteilhaft ist bei einer bestimmten Nährstoffmenge die Masse des zu transportierenden Düngers auf den landwirtschaftlichen Nutzflächen bei den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Düngemittelformkörpern geringer als bei dem Aufbringen von flüssigem Gärrest oder Gülle. Hierdurch wird die Verdichtung des Bodens durch das Auftragen des Düngers verringert.

Im Vergleich zur direkten Aufbringung der Gärreste und/oder von Gülle auf landwirtschaftliche Nutzflächen tritt zudem eine erheblich geringere Geruchsbelästigung auf. Unter Düngemittelformkörper wird hier jegliche Art von Dünger in fester, definierter Form verstanden, insbesondere Pellets und Prills für die Düngung größerer Flächen, insbesondere auf landwirtschaftlichen Nutzflächen, im Nutz- und/oder Ziergarten oder in Grünanlagen oder auch ein Düngestäbchen für den Gebrauch insbesondere bei Topfpflanzen.

Der Trockenstubstanzanteil des Düngemittelformkörpers liegt in besonders vorteilhafter Weise nach Schritt e) bei mehr als 80 Gew.-%. Besonders vorteilhaft ist ein Trockenstubstanzanteil von 85 Gew.-% und mehr, da sich dieser als besonders vorteilhaft für die Lagerfähigkeit der Düngemittelformkörper herausgestellt hat, da gerade bei diesem Trockensubstanzanteil die Formkörper in der Lagerung formstabil bleiben, die Reibung zwischen benachbarten Körpern nur in geringem Maße zu Abrieb führt und zudem ein Verbacken benachbarter Formkörper unterbleibt, die Formkörper somit rieselfähig bleiben.

Vorteilhaft ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei dem in Schritt b) im Feststoffanteil ein Trockensubstanzanteil von 20 Gew.-% bis 30 Gew.-% erreicht wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Schritt b) eine mechanische Trennung.

Die Durchführung einer mechanischen Trennung zur Trennung eines Feststoffanteils und eines Flüssiganteils hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da eine solche Trennung, die beispielsweise auf einer Zentrifugalkraft oder ähnlichem beruht, einfach und dauerhaltbar zu verwirklichen ist.

Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem Schritt b) mindestens eines der folgenden Verfahren umfasst:

– Dekantieren und
– Separieren durch einen Schneckenseparator.

Schneckenseparatoren werden beispielsweise durch die Firma FAN Separator GmbH vertrieben

Weiterhin vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem durch Schritt c) ein Trockensubstanzanteil von 78 Gew.-% bis 82 Gew.-% erreicht wird. Ein solcher Trockensubstanzanteil erlaubt in besonders vorteilhafter Weise eine einfache Erhöhung des Nährstoffgehalts durch Zugabe von üblichen konzentrierten Düngern, da bei solchen Trockensubstanzanteilen eine ein fache und effektive Mischung fester Dünger mit dem Feststoffanteil möglich ist. Beispielsweise können statische Mischer zum Einsatz kommen.

Gemäß einer weiteren möglichen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen die Düngemittelformkörper einen Trockensubstanzanteil von mindestens 85% auf. Solche Düngemittelformkörper weisen eine besonders gute Lager- und Transportfähigkeit auf.

Weiterhin vorteilhaft ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem in Schritt c) eine Temperatur von 70 bis 90°C vorliegt. Diese Temperaturen haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da diese Temperaturen in vorteilhafter Weise durch Nutzung der Abwärme der Wärmekraftmaschine, insbesondere eines mit dem Biogas betriebenen Blockheizkraftwerkes, erreicht werden können. So ist eine effiziente Nutzung der Abwärme der Wärmekraftmaschine möglich.

Weiterhin bevorzugt ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei dem der in Schritt b) erzeugte Feststoffanteil mindestens einen der folgenden Stoffanteile aufweist:

– einen Gewichtsanteil der Stickstoffverbindungen von 0,6 bis 0,8 Gew.-%,
– einen Gewichtsanteil der Phosphorverbindungen von 0,6 bis 0,8 Gew.-% und
– einen Gewichtsanteil der Kaliumverbindungen von 0,2 bis 0,3 Gew.-%.

Hierunter werden insbesondere die Stickstoff-, Phosphor- und/oder Kaliumverbindungen verstanden, die von Pflanzen als Nährstoffe aufgenommen werden können. Insbesondere sind dies Ammoniumstickstoff, Nitratstickstoff, Neutralammonicitratlösliches und wasserlösliches Phosphat, wasserlösliches Kaliumoxid oder -chlorid.

Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensführung, bei der nach Schritt c) der Feststoffanteil mindestens einen der folgenden Stoffanteile aufweist:

– einen Gewichtsanteil der Stickstoffverbindungen von 2 bis 3,5 Gew.-%,
– einen Gewichtsanteil der Phosphorverbindungen von 2 bis 3,5 Gew.-% und
– einen Gewichtsanteil der Kaliumverbindungen von 0,5 bis 1,5 Gew.-%.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in Schritt d) die Zugabe von Nährstoffen.

Unter dem Begriff Nährstoffe werden hier insbesondere Stickstoff-, Phosphor- und/oder Kaliumverbindungen verstanden, die von Pflanzen aufnehm-, verwert- und/oder umsetzbar sind. Insbesondere können die Nährstoffe in Form von mineralischen Düngern erfolgen, die einen vorgebbaren Gewichtsanteil von Stickstoff-, Phosphor- und/oder Kaliumverbindungen aufweisen und einen sogenannten NPK-Dünger darstellen. Insbesondere kann Dünger zugesetzt werden, der einen hohen Trockensubstanzanteil aufweist, insbesondere einen Trockensubstanzanteil von 95 Gew.-% und mehr oder auch von 98 Gew.-% und mehr. Während oder nach der Zugabe erfolgt eine Mischung des Feststoffanteils mit den zugegebenen Nährstoffen beziehungsweise mit dem zugegebenen Dünger. Hier kann insbesondere ein Zwangsmischer eingesetzt werden, welcher insbesondere ein Rührwerk umfasst. Auch andere Mischungsverfahren können erfindungsgemäß eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang ein Verfahren, bei dem ein mineralischer Dünger zugegeben wird, der mindestens eine Verbindung umfassend mindestens einen der folgenden Stoffe umfasst:

– Stickstoff,
– Phosphor und
– Kalium.

Insbesondere handelt es sich hierbei um Verbindungen, die von einer Pflanze als Nährstoff aufgenommen, verwertet und/oder umgesetzt werden können, bevorzugt um Nitrite, Nitrate, Phosphate und/oder Kaliumoxid.

Bevorzugt ist auch eine Weiterbildung des Verfahrens, bei der dem Feststoffanteil ein Abgabeinhibitor zugegeben wird. Unter einem Abgabeinhibitor wird ein Stoff verstanden, der die Abgabe der Nährstoffe, insbesondere der Stickstoff-, Phosphor- und/oder Kaliumverbindungen verlangsamt. Bevorzugt handelt es sich hierbei um wasserbindende Stoffe wie beispielsweise Tonerde, Silicagel, und/oder hydrophile Polymere.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt nach Schritt d) mindestens einer der folgenden Stoffanteile vor:

– ein Gewichtsanteil von Stickstoffverbindungen von bis zu 25 Gew.-%,
– ein Gewichtsanteil von Phosphorverbindungen von bis zu 20 Gew.-% und
– ein Gewichtsanteil von Kaliumverbindungen von bis zu 30 Gew.-%.

Insbesondere handelt es sich hierbei um die Gewichtsanteile derjenigen Stickstoff-, Phosphor- und/oder Kaliumverbindungen, die von einer Pflanze als Nährstoff aufgenommen, verwertet und/oder umgesetzt werden können. Die hier angegebenen Gewichtsanteile haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da mit ihnen eine gute Langzeitwirkung des Düngemittels erreicht wird und gleichzeitig ein zu schnelles Freisetzen des Düngers vermieden wird. Auch das so genannte Verbrennen und/oder Überdüngen der Pflanzen kann in vorteilhafter Weise vermieden werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt e) der Feststoffanteil gepresst. Die Pressung des Feststoffanteils stellt eine einfache Methode der Herstellung von Düngemittelformkörpern dar, die die Herstellung von Düngemittelformkörpern in großer Zahl in kurzer Zeit ermöglicht. Zudem erfordern solche Pressvorgänge, beispielsweise eine Art Pelletierung relativ einfache Werkzeuge, die einfach zu warten und langzeithaltbar sind. Auch eine Art Extrudation der Düngemittelformkörper ist möglich und erfindungsgemäß.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Düngemittelformkörper einer Länge von 2 cm bis 5 cm und einem Durchmesser von 0,3 cm bis 0,6 cm gebildet.

Diese Längen und/oder Durchmesser haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da hier beim Düngen von landwirtschaftlich genutzten Flächen die Freigabe der Nährstoffe in den Düngemittelformkörpern relativ langsam erfolgt, so dass erreicht wird, dass die Freigabe den Bedürfnissen der zu düngenden Pflanze angepasst werden kann und dass das direkte Auswaschen des Düngers vermieden wird. Hierdurch wird ein Überdüngen vermieden und die in den Wasserkreislauf, insbesondere die in das Grundwasser und/oder Gewässer eindringende Menge an Nährstoffen zumindest deutlich reduziert. Bevorzugt sind auch Längen von 3 cm bis 4 cm und Durchmesser von 0,4 cm bis 0,5 cm.

Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der vor Schritt e) eine Durchmischung des Feststoffanteils erfolgt.

Insbesondere dann, wenn in Schritt e) Nährstoffe zugegeben werden, ist eine Durchmischung des Feststoffanteils mit den zugegebenen Nährstoffen vorteilhaft. Bevorzugt erfolgt die Durchmischung so lange, bis eine vorgebbare Schwankungsbreite der Konzentration mindestens eines Nährstoffes, bevorzugt eines Anteils an Stickstoff-, Phosphor- und/oder Kaliumverbindungen, einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet. Dieser liegt insbesondere bei 5 Gew.-%.

Bevorzugt ist auch eine Verfahrensführung, bei der die Durchmischung erfolgt, bis mindestens eine Breite einer Konzentrationsverteilungsfunktion von Verbindungen mindestens einer der folgenden Stoffe

– Stickstoff;
– Phosphor und
– Kalium

um mindestens einen vorgebbaren Faktor verkleinert worden ist.

Unter einer Konzentrationsverteilungsfunktion wird hier insbesondere eine Wahrscheinlichkeitsfunktion verstanden, die die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer bestimmten Konzentration eines der angegebenen Stoffe und seiner Verbindungen in einem vorgebbaren Volumenelement angibt. Je besser die erzielte Durchmischung, desto schmäler ist die erreichte Konzentrationsverteilungsfunktion. Die vorgebbaren Faktoren bewegen sich insbesondere im Bereich von 2 bis 6, bevorzugt von 3 bis 5, insbesondere von etwa 4.

Insbesondere bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die Breite eine volle Breite bei halber Höhe (FWHM) ist.

Insbesondere erfolgt eine Durchmischung mittels eines Rührwerkes, dessen Durchmesser 1,5 Meter beträgt in einem Behälter entsprechenden Durchmessers. Bevorzugt wird für 20 Minuten bei einer Rotationsfrequenz von 0,5 Hz gemischt.

Erfindungsgemäß wird in Schritt a) ein Gärrest aus einer Biogasanlage bereitgestellt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Biogasanlage mindestens einer der folgenden Stoffe unter Bildung eines Gasgemisches vergoren:

– Gülle,
– Pflanzensilage,
– Getreide und
– Wasser.

Unter Gülle werden hier insbesondere Exkremente und/oder Urin von Tieren, bevorzugt von Nutztieren verstanden. Unter Pflanzensilage wird insbesondere durch Milchsäuregärung konserviertes Pflanzenmaterial verstanden.

Die Gülle zeichnet sich insbesondere durch einen hohen Zelluloseanteil aus. Als Pflanzensilage wird insbesondere Getreidesilage, bevorzugt Maissilage oder auch Grünschnittsilage eingesetzt. Unter Getreide wird insbesondere Weizen, Roggen, Hafer, Gerste verstanden, wobei Roggen besonders bevorzugt ist.

Die Pflanzensilage bietet einen guten Biogasertrag bei möglichst geringem Einsatz, insbesondere unter Kostengesichtspunkten. Die Zugabe von Getreide erfolgt bevorzugt diskontinuierlich, da die Vergärung von Getreide sehr schnell einsetzt. So können durch die gezielte Zugabe von Getreide Zeiten niedriger Gäraktivität beendet werden. Der Wasseranteil bestimmt die Konsistenz des zu vergärenden Gemisches, insbesondere können so die Gäraktivität und die Rheologie des Gemisches eingestellt werden. Die Gülle stabilisiert den Anteil, das Wachstum und/oder die Aktivität der die Fermentation durchführenden Bakterien.

Bevorzugt ist hierbei, dass in der Biogasanlage ein Stoffgemisch vergoren wird, welches die folgenden Anteile beinhaltet:

– einen Gülleanteil von 15 Gew.-% bis 18 Gew.-%;
– einen Pflanzensilageanteil von 58 Gew.-% bis 61 Gew.-%;
– einen Getreideanteil von 4 Gew.-% bis 6 Gew.-% und
– Wasser von 18 Gew.-% bis 21 Gew.-%.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das erzeugte Gasgemisch Methan.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Biogasanlage ein Gasgemisch erzeugt wird, welches einer Wärmekraftmaschine zugeführt.

Insbesondere kann es sich bei der Wärmekraftmaschine um eine Verbrennungskraftmaschine, bevorzugt ein Blockheizkraftwerk, bevorzugt umfassend eine Kraft-Wärme-Kopplung handeln. Weiterhin ist es erfindungsgemäß beispielsweise möglich, als Wärmekraftmaschine eine Brennstoffzelle einzusetzen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein Teil der Abwärme der Wärmekraftmaschine des Gasgemisches für mindestens einen der folgenden Prozesse eingesetzt:

– Schritt c),
– Beheizung mindestens eines Fermenterbehälters,
– Aufheizung von Gülle und
– einer Verdampfung des Flüssiganteils.

Die hier beschriebene vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens kann in vorteilhafter Weise auch unabhängig von den sonstigen beschriebenen Verfahrensmerkmalen und insbesondere unabhängig von den Schritten a) bis e) bei der Aufarbeitung der Gärreste von Biogasanlagen durchgeführt werden. Unter einem Fermenterbehälter wird hier insbesondere ein Behälter verstanden, in dem in der Biogasanlage die Fermentation ablaufen kann. Die Aufheizung der Gülle dient insbesondere der Hygienisierung der Gülle und erfolgt bevorzugt bis zu einer Temperatur von 70°C oder mehr. Unter der Hygienisierung wird insbesondere die Reduzierung und/oder Eliminierung von Krankheitserregern und/oder Phytopathogenen verstanden. Die hier beschriebene Nutzung der Abwärme der Wärmekraftmaschine erhöht in vorteilhafter Weise den gesamten Wirkungsgrad der gesamten Anlage und führt insbesondere zu einer möglichst nachhaltigen Nutzung der eingesetzten Edukte.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Flüssiganteil einer Verdampfung zur Erzeugung eines Konzentrats unterzogen.

Die hier beschriebene Verdampfung des Flüssiganteils kann in vorteilhafter Weise auch unabhängig von den sonstigen beschriebenen Verfahrensmerkmalen und insbesondere unabhängig von den Schritten a) bis e) bei der Aufarbeitung der Gärreste von Biogasanlagen durchgeführt werden. Neben einem Konzentrat, in welchem der Nährstoffanteil des Flüssiganteils erhöht ist, entsteht ein Kondensat, dessen Nährstoffgehalt im Vergleich zum ursprünglichen Nährstoffgehalt des Flüssiganteils reduziert ist.

Bevorzugt ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei der eine Vakuumverdampfung durchgeführt wird.

Insbesondere ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem die Vakuumverdampfung bei einer Temperatur von 65°C bis 90°C durchgeführt wird.

Weiterhin bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die Vakuumverdampfung bei einem Druck von 5 Torr (etwa 667 Pascal) bis 25 Torr (etwa 3333 Pas cal) durchgeführt wird. Bevorzugt sind insbesondere ein Druck von 16 Torr (etwa 2133 Pascal) und/oder ein durch eine Wasserstrahlpumpe erzeugter Druck.

Vorteilhaft ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei der das Konzentrat mindestens einen der folgenden Stoffanteile aufweist:

– einen Gewichtsanteil von Stickstoffverbindungen von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%;
– einen Gewichtsanteil von Phosphorverbindungen von 0,05 bis 0,2 Gew.-% und
– einen Gewichtsanteil von Kaliumverbindungen von 0,5 bis 1,5 Gew.-%.

Weiterhin bevorzugt ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei dem das Kondensat nach der Verdampfung mindestens einen der folgenden Stoffanteile aufweist:

– 80 bis 100 mg/l chemischer Sauerstoffbedarf (CSB),
– 20 bis 40 mg/l Ammonium-Stickstoff (NH₄-N),
– 5 bis 10 mg/l Phosphor und
– 20 bis 50 mg/l Stickstoff.

Unter den Mengen an Phosphor, Stickstoff und Ammonium-Stickstoff werden hier insbesondere die entsprechenden Mengen an Verbindungen umfassend diese Stoffe verstanden. Unter dem CSB wird hier insbesondere ein Summenparameter verstanden, der die Menge aller organischen Verbindungen im Wasser einschließlich der schwer abbaubaren Verbindungen bezeichnet. Der CSB-Wert wird insbesondere so verstanden, dass er die Menge an Sauerstoff kennzeichnet, welche zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Stoffe verbraucht wird unter Verwendung von beispielsweise Kaliumdichromat als Oxidationsmittel. Der CSB wird insbesondere gemäß DIN 38 409-H41 verstanden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsteht ein Kondensat, welches zumindest teilweise einer Umkehrosmose unterzogen wird.

Das Kondensat entsteht bevorzugt im Rahmen einer Verdampfung des Flüssiganteils. Die Durchführung einer Umkehrosmose im Kondensat kann in vorteilhafter Weise auch unabhängig von den sonstigen beschriebenen Verfahrensmerkmalen und insbesondere unabhängig von den Schritten a) bis e) bei der Aufarbeitung der Gärreste von Biogasanlagen durchgeführt werden. Bevorzugt wird eine Verfahrensführung verstanden, bei der das Kondensat unter hohem Druck auf eine semipermeable, insbesondere für Wasser durchlässige Membran gedrückt wird. Insbesondere kann hier eine Membran vom Typ Filmtec BW 30-400, vertrieben durch imb+frings watersystems gmbh eingesetzt werden. Bevorzugt wird das Kondensat der Umkehrosmose mit einem Druck von 20 bsi 25 bar unterzogen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Kondensat mindestens einen der folgenden Stoffanteile auf

– höchstens 90 mg/l chemischer Sauerstoffbedarf (CSB),
– höchstens 20 mg/l biochemischer Sauerstoffbedarf nach 5 Tagen (BSB 5,),
– höchstens 10 mg/l Ammonium-Stickstoff (NH₄-N),
– höchstens 5 mg/l Phosphor und
– höchstens 18 mg/l Stickstoff.

Diese Anteile werden insbesondere nach einer Umkehrosmose, bevorzugt mit den oben angegebenen Parametern erreicht. Unter dem biochemischen Sauerstoffbedarf nach 5 Tagen wird insbesondere die Menge an Sauerstoff verstanden, welche Bakterien und andere Kleinstlebewesen in einer Probe des Kondensats im Zeitraum von 5 Tagen bei einer Temperatur von 20°C benötigen, um die Inhaltsstoffe aerob abzubauen. Unter dem BSB 5 wird ein Maß für die Menge Sauerstoff ver standen, die in einer bestimmten Zeit für den biologischen Abbau der organischen Abwasserinhaltsstoffe benötigt wird. Unter den Anteilen von Phosphor, Ammonium-Stickstoff und Stickstoff wird insbesondere der entsprechende Anteil von diese Stoffe enthaltenden Verbindungen verstanden. Diese Grenzwerte haben sich als unbedenklich erwiesen, so dass das Kondensat nach der Umkehrosmose Verregnungs- und/oder Vorfluterfähig ist.

Besonders vorteilhaft ist eine Verfahrensführung, bei der neben der Herstellung von Düngemittelformkörpern zusätzlich die oben beschriebene Abwärmenutzung und die Aufbereitung des Kondensats durch Umkehrosmose eingesetzt wird, da hier eine gute Nutzung der in den in die Biogasanlage eingebrachten Edukten vorhandenen Energie bei gleichzeitig möglichst geringer Belastung der Umwelt mit unerwünschten Stoffen erreicht wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Düngemittelformkörpern aus durch die Energieerzeugung mittels Fermentation in einer Biogasanlage erhaltenen Gärresten vorgeschlagen, umfassend

A) Mittel zum Bereitstellen eines Gärrestes;
B) Mittel zum Trennen des Gärrestes in einen Feststoffanteil und einen Flüssiganteil;
C) Mittel zum Trocknen des Feststoffanteils;
D) Mittel zum Erhöhen des Nährstoffgehaltes im Feststoffanteil; und
E) Mittel zum Umformen in Düngemittelformkörper.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Mittel A) beinhalten bevorzugt eine Biogasanlage.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhalten die Mittel B) mechanische Trennmittel.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhalten die Mittel B) mindestens eine der folgenden Vorrichtungen:

– mindestens einen Dekanter und
– mindestens einen Schneckenseparator.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Mittel zur Erzeugung eines Biogases und mindestens eine Wärmekraftmaschine zur Umsetzung zumindest von Teilen des Biogases ausgebildet.

Unter einer Wärmekraftmaschine wird hier insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine, bevorzugt ein Blockheizkraftwerk, bevorzugt umfassend eine Kraft-Wärme-Kopplung und/oder eine Brennstoffzelle verstanden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhalten die Mittel zur Erzeugung eines Biogases mindestens einen Fermenterbehälter.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Verdampfungsmittel zur Verdampfung des Flüssiganteils zur Bildung eines Konzentrats und eines Kondensats ausgebildet. Bevorzugt ist hier eine Weiterbildung, bei der die Verdampfungsmittel Evakuiermittel umfassen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eines der folgenden Heizmittel ausgebildet:

– erste Heizmittel zum Beheizen des Fermenterbehälters;
– zweite Heizmittel zum Beheizen der Mittel C);
– dritte Heizmittel zum Beheizen der Verdampfungsmittel und
– vierte Heizmittel zum Beheizen eines Güllevorratsbehälters.

Mittels der ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Heizmittel lässt sich in besonders vorteilhafter Weise eine einfache Prozesssteuerung des Gärprozesses, sowie der Aufbereitung der Gärreste erreichen.

Die Heizmittel, insbesondere auch in Verbindung mit einer Nutzung der Abwärme einer Wärmekraftmaschine, lassen sich auch in Alleinstellung, also insbesondere ohne die Mittel A) bis E) verwirklichen, insbesondere in Verbindung mit Biogasanlagen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nutzen die Heizmittel zumindest einen Teil der Abwärme der Wärmekraftmaschine. Dies kann insbesondere durch Ausbildung entsprechender Wärmetauscher erfolgen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Mittel zur Durchführung einer Umkehrosmose ausgebildet, die so mit dem Verdampfungsmittel verbindbar sind, dass die Mittel zur Durchführung einer Umkehrosmose mit dem Kondensat beaufschlagbar sind.

So kann in besonders vorteilhafter Weise eine weitere Reinigung des Kondensats erfolgen, die zu solchen Schadstoffanteilen führt, dass eine Einleitung des Kondensats in einen Vorfluter und/oder eine Verregnung des Kondensats unbedenklich möglich ist. Unter einem Vorfluter wird insbesondere ein stehendes oder fließendes Gewässer, bevorzugt ein fließendes Gewässer verstanden. Durch die Durchführung der Umkehrosmose kann somit in vorteilhafter Weise auf eine weitere Reinigung des Kondensats in einer Kläranlage verzichtet werden. Unter einer Verregnung wird insbesondere die Aufbringung des Kondensats auf freie Flächen, insbesondere auf landwirtschaftliche Nutzflächen verstanden. Die Ausbildung der Mittel zur Durchführung einer Umkehrosmose ist in jeder Biogasanlage und somit unabhängig von den übrigen hier offenbarten Merkmalen einer entsprechenden Vorrichtung möglich und erfindungsgemäß. Insbesondere können die Mittel zur Durchführung einer Umkehrosmose unabhängig von den Mitteln A) bis E) zur Aufarbeitung der Gärreste einer Biogasanlage ausgebildet sein.

Ein Verfahren zur Herstellung von Düngemittelformkörpern kann insbesondere in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung von Pflanzen vorgeschlagen, wobei Düngemittel in Form von mindestens einem Düngemittelformkörper, hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren auf eine Nutzfläche aufgebracht wird.

Unter Pflanzen sind hier insbesondere Feldfrüchte und Blumen zu verstehen. Unter einer Nutzfläche ist insbesondere eine landwirtschaftliche Nutzfläche, bevorzugt ein Feld zu verstehen. Bevorzugt erfolgt das Aufbringen des Düngemittels vor, gleichzeitig mit und/oder nach dem Pflanzen oder Säen der Pflanzen. In vorteilhafter Weise kann der Zeitpunkt des Aufbringens des Düngers an die Art der Pflanze, die Beschaffenheit des Bodens, die geografische Lage der Nutzfläche und/oder das lokale Kleinklima angepasst werden.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Düngemittelformkörpers offenbarten Details und Vorteile sind in gleicher Weise auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertrag- und anwendbar. Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung offenbarten Details und Vorteile sind in gleicher Weise auf das erfindungsgemäße Verfahren übertrag- und anwendbar. Im folgenden soll die Er findung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden, ohne dass die Erfindung auf die dort gezeigten Ausführungsbeispiele und Vorteile beschränkt wäre. Es zeigt:

1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese beinhaltet Mittel 1 zum Bereitstellen eines Gärrestes, welche Mittel 2 zum Bereitstellen von Pflanzensilage, Getreide und/oder Wasser, mindestens einen Güllevorratsbehälter 3 und mindestens einen Fermenterbehälter 4 umfassen. Der Fermenterbehälter 4 ist mit einem Biogassammelraum 5 verbunden, welcher mit einer Wärmekraftmaschine 6 verbindbar ist. Das im Fermenterbehälter 4 durch Gärung erzeugte Biogas wird im Biogassammelraum 5 gesammelt und in der Wärmekraftmaschine 5 umgesetzt, beispielsweise verbrannt und zur Erzeugung von elektrischem Strom eingesetzt. Der bei der Vergärung entstehende Gärrest wir im Gärrestsammelbehälter 7 gesammelt. Dieser Gärrestsammelbehälter 7 ist mit Mitteln 8 zum Trennen des Gärrestes in einen Feststoffanteil und einen Flüssiganteil verbindbar. Mit den Mitteln 8 sind Mittel 9 zum Trocknen des Feststoffanteils verbindbar, in denen eine Trocknung des Feststoffanteils erfolgt.
Die Mittel 9 sind mit Mitteln 10 zur Erhöhung des Nährstoffgehaltes verbindbar, die beispielsweise einen Mischer umfassen, mit dem Düngemittel aus einem Düngemittelvorratsbehälter 11 in den Feststoffanteil eingemischt werden können. Die Mittel 10 sind mit Mitteln 12 zum Umformen des Feststoffanteils in Düngemittelformkörper verbunden. Diese Mittel 12 umfassen beispielsweise ein Pelletier- und/oder Extrudierwerkzeug.
Die Mittel 8 zum Trennen des Gärrestes in einen Feststoffanteil und einen Flüssiganteil sind so mit Verdampfungsmitteln 13 verbindbar, dass in diese nur der Flüssiganteil eingeleitet wird. In diesen Verdampfungsmitteln 13 erfolgt eine Verdampfung des Flüssiganteils unter Bildung eines Konzentrats, welches als Flüssigdünger nutzbar ist, und eine Kondensats, welches nach einer Aufarbeitung an die Umwelt abgegeben und/oder als Edukt in den Fermenterbehälter 4 einleitbar ist. Es sind Evakuiermittel 14 ausgebildet, durch die an die Verdampfungsmittel 13 ein Unterdruck angelegt werden kann.
Weiterhin sind Mittel 15 zur Durchführung einer Umkehrosmose ausgebildet, die so mit dem Verdampfungsmittel 14 verbindbar sind, dass das Kondensat einer Umkehrosmose unterworfen wird. Das durch die Umkehrosmose gereinigte Kondensat kann an die Umwelt abgegeben werden. Die Mittel 15 zur Durchführung einer Umkehrosmose sind mit Druckaufbaumitteln 21, beispielsweise einer entsprechend ausgebildeten Pumpe verbunden. Es sind erste Heizmittel 16 zum Beheizen des Fermenterbehälters 4, zweite Heizmittel 17 zum Beheizen der Mittel 9 zum Trocknen des Feststoffanteils, dritte Heizmittel 18 zum Beheizen der Verdampfungsmittels 13 und vierte Heizmittel 19 zum Beheizen des Güllevorratsbehälters 3 ausgebildet. Die Beheizung des Güllevorratsbehälters 3 dient der Hygienisierung der Gülle. Die Heizmittel 16, 17, 18, 19 werden über Wärmeleitungen 20 über die Abwärme der Wärmekraftmaschine 6 beheizt. Hierbei können entsprechend geeignete Wärmemedien wie Öle, Wasser etc. in den Wärmeleitungen 20 eingesetzt werden und entsprechende Wärmetauscher ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erlauben in vorteilhafter Weise eine möglichst nachhaltige Nutzung der Gärreste in Biogasanlagen. Der erfindungsgemäß hergestellte Düngemittelformkörper setzt die enthaltenen Nährstoffe in vorteilhafter Weise langsamer frei als entsprechend unbearbeitet aufgetragene Gärreste, so dass in vorteilhafter Weise die Überdüngung von Feldern und das Eintreten von Nährstoffen, insbesondere von Nitriten, Nitraten und Phosphaten in das Grundwasser verringert wird. Insbesondere kann in vorteilhafter Weise auch die Nutzung der Abwärme einer mit dem erzeugten Biogas betriebenen Wärmekraftmaschine zum Trocknen des Feststoffanteils und zur Beheizung bei der weiteren Verarbeitung der Gärreste eingesetzt werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist auf die Reinigung der entstehenden Abwässer mittels einer Verdampfung und einer anschließenden Umkehrosmose gerichtet.

1: Mittel zum Bereitstellen eines Gärrestes
2: Mittel zum Bereitstellen von Silage, Getreide und/oder Wasser
3: Güllevorratsbehälter
4: Fermenterbehälter
5: Biogassammelraum
6: Wärmekraftmaschine
7: Gärrestsammelbehälter
8: Mittel zum Trennen des Gärrestes in einen Feststoffanteil und einen Flüssiganteil
9: Mittel zum Trocknen des Feststoffanteils
10: Mittel zum Erhöhen des Nährstoffgehalts
11: Düngemittelsammelbehälter
12: Mittel zum Umformen in Düngemittelformkörper
13: Verdampfungsmittel
14: Evakuiermittel
15: Mittel zum Durchführen einer Umkehrosmose
16: erste Heizmittel
17: zweite Heizmittel
18: dritte Heizmittel
19: vierte Heizmittel
20: Wärmeleitung
21: Druckaufbaumittel

Claims

Verfahren zur Herstellung von Düngemittelformkörpern aus durch die Energieerzeugung mittels Fermentation in einer Biogasanlage erhaltenen Gärresten beinhaltend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Gärrestes mit einem ersten Nährstoffgehalt; b) Trennen des Gärrestes in einen Feststoffanteil und einen Flüssiganteil; c) Trocknen des Feststoffanteils; d) Erhöhen des Nährstoffgehaltes des Feststoffanteils; und e) Umformen des Feststoffanteils in Düngemittelformkörper.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt b) eine mechanische Trennung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Düngemittelformkörper einen Trockensubstanzanteil von mindestens 85% aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt d) die Zugabe von Nährstoffen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem ein mineralischer Dünger zugegeben wird, der mindestens eine Verbindung umfassend mindestens einen der folgenden Stoffe umfasst: – Stickstoff, – Phosphor und – Kalium.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nach Schritt d) mindestens einer der folgenden Stoffanteile vorliegt: – ein Gewichtsanteil von Stickstoffverbindungen von bis zu 25 Gew.-%, – ein Gewichtsanteil von Phosphorverbindungen von bis zu 20 Gew.-% und – ein Gewichtsanteil von Kaliumverbindungen von bis zu 30 Gew.-%.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt e) der Feststoffanteil gepresst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Düngemittelformkörper einer Länge von 2 cm bis 5 cm und einem Durchmesser von 0,3 cm bis 0,6 cm gebildet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in der Biogasanlage ein Gasgemisch erzeugt wird, welches einer Wärmekraftmaschine (6) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem zumindest ein Teil der Abwärme der Wärmekraftmaschine (6) des Gasgemisches für mindestens einen der folgenden Prozesse eingesetzt wird: – Schritt c), – Beheizung mindestens eines Fermenterbehälters (3), – Aufheizung von Gülle, und – einer Verdampfung des Flüssiganteils.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Flüssiganteil einer Verdampfung zur Erzeugung eines Konzentrats unterzogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Kondensat entsteht, welches zumindest teilweise einer Umkehrosmose unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Kondensat mindestens einen der folgenden Stoffanteile aufweist: – höchstens 90 mg/l chemischer Sauerstoffbedarf (CSB), – höchstens 20 mg/l biochemischer Sauerstoffbedarf nach 5 Tagen (BSB 5), – höchstens 10 mg/l Ammonium-Stickstoff (NH₄-N), – höchstens 5 mg/l Phosphor und – höchstens 18 mg/l Stickstoff.
Vorrichtung zur Herstellung von Düngemittelformkörpern aus durch die Energieerzeugung mittels Fermentation in einer Biogasanlage erhaltenen Gärresten, insbesondere nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend A) Mittel (1) zum Bereitstellen eines Gärrestes; B) Mittel (8) zum Trennen des Gärrestes in einen Feststoffanteil und einen Flüssiganteil; C) Mittel (9) zum Trocknen des Feststoffanteils; D) Mittel (10) zum Erhöhen des Nährstoffgehaltes im Feststoffanteil; und E) Mittel (12) zum Umformen in Düngemittelformkörper.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Mittel B) mechanische Trennmittel beinhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei der Mittel zur Erzeugung eines Biogases und mindestens eine Wärmekraftmaschine (6) zur Umsetzung zumindest von Teilen des Biogases ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei der die Mittel zur Erzeugung eines Biogases mindestens einen Fermenterbehälter (4) beinhalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, bei der Verdampfungsmittel (13) zur Verdampfung des Flüssiganteils zur Bildung eines Konzentrats und eines Kondensats ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14 bis 18, bei der mindestens eines der folgenden Heizmittel ausgebildet ist: – erste Heizmittel (16) zum Beheizen des Fermenterbehälters (4); – zweite Heizmittel (17) zum Beheizen der Mittel C); – dritte Heizmittel (18) zum Beheizen der Verdampfungsmittel und – vierte Heizmittel (19) zum Beheizen eines Güllevorratsbehälters.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Heizmittel (16, 17, 18, 19) zumindest einen Teil der Abwärme der Wärmekraftmaschine (6) nutzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei der Mittel (15) zur Durchführung einer Umkehrosmose ausgebildet sind, die so mit dem Verdampfungsmittel (13) verbindbar sind, dass die Mittel zur Durchführung einer Umkehrosmose mit dem Kondensat beaufschlagbar sind.
Verfahren zur Herstellung von Düngemittelformkörpern unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21.
Verfahren zur Erzeugung von Pflanzen, wobei Düngemittel in Form von mindestens einem Düngemittelformkörper, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 22 auf eine Nutzfläche aufgebracht wird.