Nährstoffrückgewinnung aus Gärresten der Biogaserzeugung

(Teil-)Projektleitung/Mitarbeit: Dipl.-Ing. Christiane Jansing

Auftraggeber/Fördergeber: Verbio AG
Projektpartner: -
Projektumfang: 3 Jahre
Laufzeit: 12/2011 - 11/2014

Bei der Vergärung von pflanzlichen Substanzen in Biogasanlagen werden eine Vielzahl von (Nähr-) Stoffen  gelöst. Unter bestimmten Bedingungen bilden sich aus den Komponenten Magnesium, Ammonium und Phosphat mineralische Kristalle, bekannt als MAP bzw. Struvit (MgNH4PO4*6H2O). Eine unkontrollierte Bildung dieser Kristalle kann zu Beeinträchtigungen im Betrieb von Biogasanlagen führen. Durch Ablagerung dieser Kristalle kommt es besonders in den Rohrleitungssystemen durch Verengung des Leitungsquerschnittes zu Problemen. Als Folge müssen betroffene Rohrleitungsabschnitte gesäubert oder sogar ausgetauscht werden, wodurch die Anlagenverfügbarkeit eingeschränkt wird und Wartungskosten entstehen. Um diese kostenintensive Problematik zu umgehen, ist es notwendig, den Kristallisationsprozess zu verstehen und gezielt zu beeinflussen. Durch die Realisierung einer kontrollierten Kristallisation mit anschließender Abtrennung der MAP-Kristalle könnte zudem eine zusätzliche Wertschöpfung generiert werden.  
So gewonnenen MAP Kristalle eignen sich aufgrund einer hohen Nährstoffdichte als Pflanzendünger. Gegenüber den Gärresten weist MAP wesentlich bessere Transport- und Lagereigenschaften auf. Der Einsatz von MAP in der Landwirtschaft trägt somit ebenso zur Substitution mineralischer Düngemittel und damit auch zum Ressourcenschutz sowie zur verbesserten Schließung des Nährstoffkreislaufes bei.  
Im Rahmen dieses Projektes gilt es, sowohl die chemischen als auch physikalischen Prozessparameter der MAP Kristallisation zu erforschen, um eine möglichst effektive Beeinflussung des Kristallisationsprozesses zu erreichen. Ausgehend von Parameterstudien an synthetischen Medien wird ein Versuchsprogramm mit realen Medien aus einer Biogasanlage durchgeführt, um ein verfahrenstechnisches Konzept zur Umsetzung der kontrollierten Bildung mit anschließender Abtrennung zu erarbeitet. Im Anschluss daran soll dieses anhand technischer und ökonomischer Kenngrößen bewertet werden.