EP1931607A1 - Verfahren und vorrichtung zur herst llung von dungemittelformkorpern aus fermentationsgarresten von biogasanlagen. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herst llung von dungemittelformkorpern aus fermentationsgarresten von biogasanlagen.

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EP1931607A1
EP1931607A1 EP06792386A EP06792386A EP1931607A1 EP 1931607 A1 EP1931607 A1 EP 1931607A1 EP 06792386 A EP06792386 A EP 06792386A EP 06792386 A EP06792386 A EP 06792386A EP 1931607 A1 EP1931607 A1 EP 1931607A1
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EP
European Patent Office
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fertilizer
fermentation
heating
biogas
evaporation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06792386A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Tilger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nawaro Bio Energie AG
Original Assignee
Nawaro Bio Energie AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Nawaro Bio Energie AG filed Critical Nawaro Bio Energie AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • the present invention is a method and an apparatus for producing fertilizer shaped bodies from fermentation residues obtained by the energy production by means of fermentation in a biogas plant.
  • Manure is used inter alia as a fuel of biogas plants, in which a fermentation to form methane-containing biogas 5 and a subsequent use of this biogas in a heat engine takes place.
  • fermentation fermentation residues form, which can not be further fermented and which must be disposed of. These fermentation residues are also partially applied as fertilizer on agricultural land.
  • Such applied fertilizers have a low dry matter content and are especially liquid. These fertilizers are quickly washed out in the event of precipitation and are then no longer available as nutrients for plants planted on the agricultural land. In addition, these fertilizers are a source of nitrite and / or nitrate pollution from 5 bodies of water and groundwater, as due to the liquid form of the fertilizer much more nutrients are released than can be absorbed by the respective plants. Furthermore, it is necessary due to the very low nutrient concentration with large amount of liquid to apply large amounts of manure or digestate for proper fertilization. Due to the manure or digestate load, this requires the use of heavily loaded agricultural machines, which cause an undesirable oversized compaction of the soil. This unnecessary additional compaction of soil complicates the penetration of nutrients in the manure or digestate into the soil and worsens the ventilation of the soil.
  • the present invention has the object to provide a method and an apparatus for the treatment of digestate from biogas plants, which allows improved utilization of the nutrients contained in the fermentation residues.
  • the process according to the invention for the production of fertilizer shaped bodies from fermentation residues obtained by the energy production by means of fermentation in a biogas plant comprises the following steps: a) provision of a digestate with a first nutrient content; b) separating the digestate into a solids fraction and a liquid fraction; c) drying the solids content; d) increasing the nutrient content of the solids content; and e) reshaping the solids content in fertilizer shaped bodies.
  • Biogas includes, for example, methane, hydrogen, carbon dioxide and hydrogen sulfide. It is produced by the anaerobic (oxygen-free) fermentation of organic material.
  • biogas plant is understood to mean a plant in which biodegradable material such as, in particular, manure, plants, cereals and the like is anaerobically fermented by bacteria and biogas is obtained.
  • the resulting biogas is used for example for the operation of heat engines, especially in combined heat and power plants.
  • the sequence of steps a) to e) according to the invention results in an increase in the dry matter content of the fertilizer.
  • Under a dry matter content is the anhydrous content of solid and dissolved organic and inorganic substances.
  • fermentation is meant in particular the chemical conversion of substances, in particular by bacteria and enzymes, for example in the form of fermentation.
  • the digestate is the residue of biogas production.
  • a nutrient content is understood to mean in particular a so-called NPK value, which indicates the proportions of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) in the fertilizer. This is understood to mean, in particular, the proportions of corresponding compounds which can be absorbed and reacted by a plant.
  • Step b) is understood in particular to mean a separation in which the liquid fraction comprises a dry matter content of less than 5% by weight (% by weight).
  • the nutrient content is further increased, for example by adding other fertilizers, for example mineral fertilizers.
  • the nitrogen, the phosphorus and / or the potassium content can be increased, so that here fertilizer shaped bodies can be produced which meet certain specifiable requirements, for example, are particularly suitable for a particular plant variety.
  • other nutrient concentrates for example iron or the like. In this way it allows the inventive method to produce a fertilizer "on demand", adapted to the wishes and needs of the customers.
  • a fertilizer shaped body has advantages over a utilization of the fermentation residues in the form of liquid fertilizer, since the fertilizer releases the nutrients present in it over a longer period of time than with liquid fertilizer.
  • a fertilizer may in particular follow the principle of sustained release of the nutrients.
  • the timeframe in which nutrients are released can be adapted in particular to the type of plants to be fertilized so that overfertilization and / or penetration of the nutrients into the groundwater can be avoided.
  • this adaptation can be carried out in step d), in which a corresponding nutrient content is adjusted and / or in which further additives are added, for example, bind water and / or otherwise inhibit the release of nutrients in water and / or delay.
  • alumina, silica gel and / or hydrophilic polymers can be used as water-binding substances.
  • further additives may be added, such as in particular pesticides or the like, so as to adapt the fertilizer shaped body to special circumstances.
  • the addition of nutrients an at least partially chemical conversion of substances contained in the solids content to nutrients and / or a further concentration of the solids content.
  • fertilizer moldings compared for example to liquid manure or to liquid fermentation residues is a better way to store the fertilizer.
  • the fermentation residue storage capacities can be reduced by up to 80% and the transport costs by up to 60% compared with the direct application of the fermentation residues on agricultural land by the inventive method.
  • Farther advantageous in a certain Nährstoffinenge the mass of the transported fertilizer on the agricultural land in the fertilizer shaped bodies produced by the method according to the invention is lower than in the application of liquid digestate or manure. This reduces the compaction of the soil by applying the fertilizer.
  • fertilizer shaped body here means any type of fertilizer in a solid, defined form, in particular pellets and prills for the fertilization of larger areas, in particular on agricultural land, in commercial and / or ornamental garden or in parks or even a fertilizer rod for use especially in potted plants ,
  • the dry matter content of the fertilizer shaped body is in a particularly advantageous manner after step e) at more than 80 wt .-%.
  • Particularly advantageous is auresstubstanzanteil of 85 wt .-% and more, as this has been found to be particularly advantageous for the shelf life of the fertilizer moldings, since just in this dry matter content, the moldings remain dimensionally stable in storage, the friction between adjacent bodies only to a small extent causes abrasion and, moreover, a caking of adjacent moldings is omitted, the moldings thus remain free-flowing.
  • a further development of the process is advantageous in which a dry matter content of 20% by weight to 30% by weight is achieved in the solids fraction in step b).
  • step b) comprises a mechanical separation.
  • the implementation of a mechanical separation for the separation of a solids content and a liquid fraction has proven to be particularly advantageous because such a separation, which is based for example on a centrifugal force or the like, is easy and durable to implement.
  • step b) comprises at least one of the following methods:
  • step b) Screw separators are sold for example by the company FAN Separator GmbH.
  • step b) may also include this sieving.
  • fine sieves in particular a mesh size of about 100 to 300 ⁇ m (micrometers), are preferably used for sieving.
  • step c) a dry matter content of 78 wt .-% to 82% by weight is achieved.
  • a dry matter content allows in a particularly advantageous manner a simple increase in the nutrient content by adding conventional concentrated fertilizers, since in such dry matter fractions, a simple and effective mixture of solid fertilizer with the solids content is possible.
  • static mixers can be used.
  • the fertilizer shaped bodies have a dry matter content of at least 85%.
  • Such fertilizer tablets have a particularly good storage and transportability.
  • a temperature of 70 to 90 ° C is present in step c). These temperatures have proved to be particularly advantageous because these temperatures can be achieved in an advantageous manner by using the waste heat of the heat engine, in particular a run with the biogas cogeneration plant. Thus, an efficient use of the waste heat of the heat engine is possible.
  • the solids content produced in step b) has at least one of the following proportions: a weight fraction of nitrogen compounds of 0.6 to 0.8 wt .-%, a weight fraction of phosphorus compounds of 0.6 to 0.8 wt .-% and a weight proportion of potassium compounds of 0.2 to 0.3 wt .-%.
  • nitrogen, phosphorus and / or potassium compounds which can be absorbed by plants as nutrients.
  • these are ammonium nitrogen, nitrate nitrogen, neutral ammoniumicitratlösliches and water-soluble phosphate, water-soluble potassium oxide or chloride.
  • the solids content has at least one of the following constituents: a weight fraction of the nitrogen compounds of from 2 to 3.5% by weight, - a weight fraction of the phosphorus compounds of from 2 to 3.5% by weight. % and a weight proportion of the potassium compounds of 0.5 to 1.5 wt .-%.
  • the addition of nutrients takes place in step d).
  • the term nutrients is understood here in particular nitrogen, phosphorus and / or potassium compounds which can be absorbed, utilized and / or reacted by plants.
  • the nutrients may be in the form of mineral fertilizers which have a predeterminable proportion by weight of nitrogen, phosphorus and / or potassium compounds and constitute a so-called NPK fertilizer.
  • fertilizer can be added which has a high dry matter content, in particular a dry matter content of 95 wt .-% and more or even 98 wt .-% and more.
  • the solids content is mixed with the added nutrients or with the added fertilizer.
  • a compulsory mixer can be used, which in particular comprises an agitator. Other mixing methods can be used erf ⁇ ndungsloom.
  • a mineral fertilizer which comprises at least one compound comprising at least one of the following substances:
  • these are compounds which can be absorbed, utilized and / or reacted by a plant as a nutrient, preferably nitrites, nitrates, phosphates and / or potassium oxide.
  • a release inhibitor is understood as meaning a substance which slows down the release of the nutrients, in particular the nitrogen, phosphorus and / or potassium compounds. These are preferably water-binding substances such as alumina, silica gel, and / or hydrophilic polymers. According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention is present after step d) at least one of the following substances: a weight fraction of nitrogen compounds of up to 25 wt .-%, a weight fraction of phosphorus compounds of up to 20 wt .-% and - a weight fraction of Potassium compounds of up to 30 wt .-%.
  • the proportions of weight given here have proven to be particularly advantageous, since with them a good long-term effect of the fertilizer is achieved and at the same time too fast release of the fertilizer is avoided.
  • the so-called burning and / or over-fertilization of the plants can be avoided in an advantageous manner.
  • the solids content is pressed in step e).
  • the pressing of the solids content represents a simple method of producing fertilizer shaped bodies, which enables the production of fertilizer shaped bodies in large numbers in a short time.
  • such pressing operations for example a type of pelleting, require relatively simple tools which are easy to maintain and are durable.
  • a kind of extrusion of the fertilizer shaped bodies is possible and according to the invention.
  • fertilizer shaped bodies of a length of 2 cm to 5 cm and a diameter of 0.3 cm to 0.6 cm are formed.
  • lengths and / or diameters have proven to be particularly advantageous, since here the release of nutrients in the fertilizer shaped bodies takes place relatively slowly during the fertilization of agricultural areas, so that is achieved that the release can be adapted to the needs of the plant to be fertilized and that the direct washing out of the fertilizer is avoided. This avoids over-fertilization and at least significantly reduces the amount of nutrients entering the water cycle, in particular those entering the groundwater and / or water. Also preferred are lengths of 3 cm to 4 cm and diameter of 0.4 cm to 0.5 cm.
  • step e when nutrients are added in step e), a thorough mixing of the solids content with the added nutrients is advantageous.
  • the mixing is preferably carried out until a predeterminable fluctuation range of the concentration of at least one nutrient, preferably a proportion of nitrogen, phosphorus and / or potassium compounds, falls below a predefinable limit value. This is especially at 5 wt .-%.
  • a concentration distribution function is understood here to be, in particular, a probability function which indicates the probability of the occurrence of a specific concentration of one of the specified substances and of its compounds in a predeterminable volume element. The better the mixing achieved, the narrower the concentration distribution function achieved. on.
  • the predeterminable factors are in particular in the range from 2 to 6, preferably from 3 to 5, in particular from about 4.
  • width is a full width at half height (FWHM).
  • a digestate from a biogas plant is provided in step a).
  • At least one of the following substances is fermented in the biogas plant to form a gas mixture: manure,
  • Plant silage is understood to mean, in particular, plant material conserved by lactic acid fermentation.
  • the manure is characterized in particular by a high cellulose content.
  • plant silage in particular grain silage, preferably corn silage or green leaf silage is used.
  • wheat is understood to mean wheat, rye, oats, barley, with rye being particularly preferred.
  • the plant silage offers a good biogas yield with the least possible use, especially from a cost point of view.
  • the addition of grain is preferably discontinuous, since the fermentation of cereals begins very quickly. Thus, the targeted addition of grain times of low ferocity can be stopped.
  • the proportion of water determines the consistency of the mixture to be fermented, in particular so that the fermentation and the rheology of the mixture can be adjusted.
  • the manure stabilizes the proportion, growth and / or activity of the fermentation-carrying bacteria.
  • a substance mixture is fermented, which includes the following proportions: a slurry content of 15 wt .-% to 18 wt .-%; a plant silage content of from 58% to 61% by weight; a cereal portion of 4 wt .-% to 6 wt .-% and - water of 18 wt .-% to 21 wt .-%.
  • the gas mixture produced comprises methane.
  • a gas mixture is produced in the biogas plant, which is supplied to a heat engine.
  • the heat engine may be an internal combustion engine, preferably a combined heat and power plant, preferably comprising a combined heat and power unit.
  • a fuel cell as a heat engine.
  • At least part of the waste heat of the heat engine of the gas mixture is used for at least one of the following processes: Step c),
  • a fermenter container is understood here to mean, in particular, a container in which the fermentation can take place in the biogas plant.
  • the heating of the manure is used in particular for the hygienization of the manure and preferably takes place up to a temperature of 70 ° C or more.
  • Hygienization is understood in particular to mean the reduction and / or elimination of pathogens and / or phytopathogens.
  • the use described here of the waste heat of the heat engine advantageously increases the overall efficiency of the entire system and in particular leads to a sustainable use of the educts used.
  • the liquid fraction is subjected to evaporation to produce a concentrate.
  • Fermentation residues of biogas plants are carried out.
  • a condensate is produced whose nutrient content is reduced compared to the original nutrient content of the liquid fraction.
  • Preferred is a development of the method in which a vacuum evaporation is carried out.
  • a method is preferred in which the vacuum evaporation is carried out at a temperature of 65 ° C to 90 ° C.
  • the concentrate has at least one of the following proportions of substance: a proportion by weight of nitrogen compounds of from 0.5% by weight to 1.5% by weight; a weight proportion of phosphorus compounds of 0.05 to 0.2 wt .-% and a weight proportion of potassium compounds of 0.5 to 1, 5 wt .-%.
  • the amounts of phosphorus, nitrogen and ammonium nitrogen are understood here to mean, in particular, the corresponding amounts of compounds comprising these substances.
  • COD is meant here in particular a sum parameter, which designates the quantity of all organic compounds in the water including the hardly degradable connections.
  • the COD value is specifically understood to indicate the amount of oxygen consumed to oxidize all of the organic matter contained in the water using, for example, potassium dichromate as the oxidant.
  • the COD is understood in particular according to DIN 38 409-H41.
  • a condensate is formed which is at least partially subjected to reverse osmosis.
  • the condensate is preferably formed as part of an evaporation of the liquid fraction.
  • the implementation of a reverse osmosis in the condensate can be carried out in an advantageous manner, regardless of the other described process characteristics and in particular independently of the steps a) to e) in the processing of fermentation residues of biogas plants.
  • a membrane of the type Filmtec BW 30-400, distributed by imb + frings watersystems gmbh can be used.
  • the condensate is subjected to reverse osmosis at a pressure of 20 to 25 bar.
  • the condensate has at least one of the following constituents: at most 90 mg / 1 chemical oxygen demand (COD), at most 20 mg / 1 biochemical oxygen demand after 5 days (BOD 5,), - at most 10 mg / 1 ammonium nitrogen (NH 4 -N), not more than 5 mg / 1 phosphorus and not more than 18 mg / 1 nitrogen.
  • COD chemical oxygen demand
  • BOD 5 biochemical oxygen demand after 5 days
  • NH 4 -N ammonium nitrogen
  • the biochemical oxygen requirement after 5 days is understood in particular to mean the amount of oxygen which Bacteria and other microorganisms in a sample of the condensate over a period of 5 days at a temperature of 20 ° C need to aerobically degrade the ingredients.
  • BOD 5 is meant a measure of the amount of oxygen needed in a given time for biodegradation of organic wastewater ingredients.
  • the proportions of phosphorus, ammonium nitrogen and nitrogen are understood in particular to mean the corresponding proportion of compounds containing these substances. These limit values have proved to be harmless, so that the condensate after the reverse osmosis is able to flow and / or flood.
  • an apparatus for producing fertilizer shaped bodies from fermentation residues obtained by energy generation by means of fermentation in a biogas plant comprising
  • the device according to the invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the means A) preferably contain a biogas plant.
  • the means B) include mechanical release agents.
  • the means B) comprise at least one of the following devices: at least one decanter and at least one screw separator.
  • means for generating a biogas and at least one heat engine for implementing at least parts of the biogas are formed.
  • a heat engine is understood to mean in particular an internal combustion engine, preferably a combined heat and power plant, preferably comprising a combined heat and power unit and / or a fuel cell.
  • the means for generating a biogas comprise at least one fermenter container.
  • evaporation means for the evaporation of the liquid fraction to form a concentrate and a condensate are formed.
  • Preferred here is a development in which the evaporation means comprise evacuating agent.
  • At least one of the following heating means is formed: first heating means for heating the fermenter tank; second heating means for heating the means C); third heating means for heating the evaporation means and fourth heating means for heating a manure storage tank.
  • first, second, third and / or fourth heating means can be achieved in a particularly advantageous manner, a simple process control of the fermentation process, as well as the treatment of the digestate.
  • the heating means in particular also in connection with a use of the waste heat of a heat engine, can also be realized in isolation, ie in particular without the means A) to E), in particular in connection with biogas plants.
  • the heating means use at least a portion of the waste heat of the heat engine. This can be done in particular by forming appropriate heat exchanger.
  • means for performing a reverse osmosis are formed, which are connectable to the evaporation means, that the means for carrying out a reverse osmosis can be acted upon with the condensate.
  • a further purification of the condensate take place, which leads to such pollutant contents that an introduction of the condensate in a receiving water and / or a Verregnung of the condensate is unobjectionably lent possible.
  • Under a receiving water is understood in particular a stagnant or flowing water, preferably a flowing water.
  • By performing the reverse osmosis can thus be dispensed with advantageously in a further purification of the condensate in a sewage treatment plant.
  • Under a Verregnung is understood in particular the application of the condensate on free areas, especially on agricultural land.
  • the design of the means for performing a reverse osmosis is in every biogas plant and thus independently of the other features disclosed herein of a corresponding device possible and according to the invention.
  • the means for performing a reverse osmosis can be designed independently of the means A) to E) for processing the fermentation residues of a biogas plant.
  • a method for producing fertilizer shaped bodies can be carried out in particular in an apparatus according to the invention.
  • a method for producing plants wherein fertilizer in the form of at least one fertilizer shaped body produced by a method according to the invention is applied to a usable area.
  • a usable area is to be understood as meaning in particular an agricultural area, preferably a field.
  • the application of the fertilizer takes place before, simultaneously with and / or after planting or sowing the plants.
  • the time of application of the fertilizer to the type of plant, the nature of the soil, the geographical location of the floor space and / or the local micro-climate can be adjusted.
  • Fig. 1 shows schematically an exemplary embodiment of a device according to the invention.
  • Fig. 1 shows schematically an exemplary embodiment of a device according to the invention.
  • This includes means 1 for providing a digestate, which means 2 for providing plant silage, cereals and / or water, at least one slurry tank 3 and at least one fermenter tank 4 include.
  • the fermenter container 4 is connected to a Biogassammeiraum 5, which is connectable to a heat engine 6.
  • the biogas produced in the fermenter container 4 by fermentation is collected in the biogas collecting space 5 and converted into the heat engine 5, for example, burned and used to generate electricity.
  • the digestate produced during fermentation is collected in the digestate collector 7.
  • This Gärrestsammel capableer 7 is connected to means 8 for separating the digestate into a solids content and a liquid content. With the means 8 means 9 for drying the solids content can be connected, in which a drying of the solids content takes place.
  • the means 9 can be connected to means 10 for increasing the nutrient content, which comprise, for example, a mixer with which fertilizer from a fertilizer storage container 11 can be mixed into the solids fraction.
  • the means 10 are connected to means 12 for forming the solids content in fertilizer shaped body.
  • These means 12 include, for example, a pelleting and / or extrusion tool.
  • the means 8 for separating the digestate into a solids fraction and a liquid fraction are so connectable with evaporation means 13 that in this only the liquid fraction is introduced.
  • evaporation means 13 an evaporation of the liquid fraction to form a concentrate, which is usable as a liquid fertilizer, and a condensate, which is discharged after a work-up to the environment and / or initiates as starting material in the fermenter tank 4 bar is.
  • Evacuation means 14 are formed, by means of which a negative pressure can be applied to the evaporation means 13.
  • means 15 for performing a reverse osmosis are formed, which are connectable to the evaporation means 14, that the condensate is subjected to a reverse osmosis.
  • the condensate purified by reverse osmosis can be released to the environment.
  • the means 15 for performing a reverse osmosis are connected to pressure build-up means 21, for example a suitably designed pump.
  • the heating of the manure storage container 3 serves to hygienize the manure.
  • the heating means 16, 17, 18, 19 are heated via heat pipes 20 via the waste heat of the heat engine 6.
  • appropriately suitable heat media such as oils, water, etc. can be used in the heat pipes 20 and be formed corresponding heat exchangers.
  • the method according to the invention and the device according to the invention advantageously permit the most sustainable use of the fermentation residues in biogas plants.
  • the fertilizer shaped body produced according to the invention advantageously releases the nutrients contained more slowly than appropriately applied fermentation residues so that the overfertilization of fields and the entry of nutrients, in particular nitrites, nitrates and phosphates into the groundwater are advantageously reduced.
  • the use of the waste heat of a heat engine operated with the generated biogas for drying the solids content and for heating in the further processing of the fermentation residues can be used in an advantageous manner.
  • An advantageous development is directed to the purification of the resulting effluents by means of evaporation and subsequent reverse osmosis. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • digestate 1 means for providing a digestate 2 means for providing silage, grain and / or water

Landscapes

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Abstract

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. 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

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON DUNGEMITTELFORMKORPERN AUS FERMENTATIONSGÄRRESTEN VON BIOGASANLAGEN
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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.
0 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 5 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.
0 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 5 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- 0 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 erhal- tenen 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 Düngemittelforrnkörper. 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 Klär- schlämm, 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 entsprechen- den 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 insbesonde- re 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 ange- passt 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 Nähr- Stoffen, 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 granulären 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 Nährstoffinenge 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 Verdich- tung 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 fuhrt und zudem ein Verbacken benachbarter Formkörper unterbleibt, die Formkörper somit rieselfähig bleiben.
Vorteilhaft ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei dem in Schritt b) im Fest- Stoffanteil ein Trockensubstanzanteil von 20 Gew.-% bis 30 Gew.- % erreicht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens um- fasst 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. Nach Schritt b) und vor Schritt c) kann grundsätzlich weiterhin ein Sieben des Feststoffanteils erfolgen. Alternativ kann Schritt b) dieses Sieben auch umfassen. Bevorzugt werden hierbei Feinsiebe, insbesondere einer Maschenweite von etwa 100 bis 300 μm (Mikrometer) zum Sieben verwendet.
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 einfache 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 Lagerund 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, insbe- sondere 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, Neutral- ammonicitratlösliches 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 aufhehm-, 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 Nährstof- fen beziehungsweise mit dem zugegebenen Dünger. Hier kann insbesondere ein Zwangsmischer eingesetzt werden, welcher insbesondere ein Rührwerk umfasst. Auch andere Mischungsverfahren können erfϊndungsgemäß 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 langzeithalt- bar 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 erwie- sen, 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 Bedürfhissen der zu düngenden Pflanze ange- passt 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 Nähr- Stoffen 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 An- teils an Stickstoff-, Phosphor- und/oder Kalium Verbindungen, 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 Verbin- düngen 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 Konzentrationsverteilungsfunkti- on. 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 Verbrennungs- kraftmaschine, 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 Ver- fahrens 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 Phyto- pathogenen 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/1 chemischer Sauerstoffbedarf (CSB),
20 bis 40 mg/1 Ammonium- Stickstoff (NH4-N),
5 bis 10 mg/1 Phosphor und - 20 bis 50 mg/1 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 insbe- sondere 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 Oxidationsmit- tel. 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 Verfah- rensführung 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/1 chemischer Sauerstoffbedarf (CSB), höchstens 20 mg/1 biochemischer Sauerstoffbedarf nach 5 Tagen (BSB 5,), - höchstens 10 mg/1 Ammonium-Stickstoff (NH4-N), höchstens 5 mg/1 Phosphor und höchstens 18 mg/1 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 verstanden, 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 Ver- regnungs- und/oder Vorfluterfähig ist.
Besonders vorteilhaft ist eine Verfahrensfuhrung, 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 vor- handenen 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 Verbrennungs- kraftmaschine, 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 Wärme- tauscher 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 Durchfuhrung 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 unbedenk- lieh 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 erfϊndungsgemäßen 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. Un- ter 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 erflndungsgemä- ße Vorrichtung offenbarten Details und Vorteile sind in gleicher Weise auf das erfindungsgemäße Verfahren Übertrag- und anwendbar. Im folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden, ohne dass die Erfindung auf die dort gezeigten Ausführungsbeispiele und Vorteile beschränkt wäre. Es zeigt: Fig. 1 schematisch ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor- richtung. 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 Biogassammeiraum 5 verbunden, welcher mit einer Wärmekraftmaschine 6 verbindbar ist. Das im Fermenterbehälter 4 durch Gärung erzeugte Biogas wird im Biogassammeiraum 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 Dün- gemittelvorratsbehälter 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 einleit- bar 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 Be- heizen 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 Hygie- nisierung 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 Überdün- gung 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. Bezugszeichenliste
1 Mittel zum Bereitstellen eines Gärrestes 2 Mittel zum Bereitstellen von Silage, Getreide und/oder Wasser
3 Güllevorratsbehälter
4 Fermenterbehälter
5 Biogassammeiraum
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

Patentansprüche
1. 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.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt b) eine mechanische Trennung umfasst.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Düngemittelformkörper einen Trockensubstanzanteil von mindestens 85 % aufweisen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt d) die Zugabe von Nährstoffen erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem ein mineralischer Dünger zugegeben wird, der mindestens eine Verbindung umfassend mindestens einen der fol- genden Stoffe umfasst:
Stickstoff , Phosphor und Kalium.
6. 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.-%.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt e) der Feststoffanteil gepresst wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Düngemit- telformkörper einer Länge von 2 cm bis 5 cm und einem Durchmesser von
0,3 cm bis 0,6 cm gebildet werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in der Biogasanlage ein Gasgemisch erzeugt wird, welches einer Wärmekraftmaschine (6) zugeführt wird.
10. 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.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Flüssiganteil einer Verdampfung zur Erzeugung eines Konzentrats unterzogen wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Konden- sat entsteht, welches zumindest teilweise einer Umkehrosmose unterzogen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Kondensat mindestens einen der folgenden Stoffanteile aufweist: höchstens 90 mg/1 chemischer Sauerstoffbedarf (CSB), - höchstens 20 mg/1 biochemischer Sauerstoffbedarf nach 5 Tagen
(BSB 5), höchstens 10 mg/1 Ammonium-Stickstoff (NH4-N), höchstens 5 mg/1 Phosphor und höchstens 18 mg/1 Stickstoff.
14. 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.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Mittel B) mechanische Trennmittel beinhalten.
16. 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.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei der die Mittel zur Er- zeugung eines Biogases mindestens einen Fermenterbehälter (4) beinhalten.
18. 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.
19. 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.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Heizmittel (16, 17, 18, 19) zumindest einen Teil der Abwärme der Wärmekraftmaschine (6) nutzen.
21. 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.
22. Verfahren zur Herstellung von Düngemittelformkörpern unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21.
23. Verfahren zur Erzeugung von Pflanzen, wobei Düngemittel in Form von mindestens einem Düngemittelformkörper, hergestellt nach einem Verfah- ren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 22 auf eine Nutzfläche aufgebracht wird.
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