Innovative Technik für die Umwelt
We think in Solutions
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Vollaufbereitung von Gülle und Gärresten
Ulrich Brüß
Tel.: +49(0)2574-88758-211
Email: [email protected]
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• Motivation zur Gülle und Gärrestaufbereitung
• MPS Verfahren zur Aufbereitung von Gülle und
Gärresten
• Massenbilanz und Wirtschaftlichkeit
Inhalt des Vortrages
• Ausführungsbeispiele
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• Einführung des Gülle Katasters in NRW und
Niedersachsen
• Verschärfung der Düngemittelverordnung
Motivation zur Gülle und Gärrestaufbereitung
Steigende Kosten bei der Gülle- und Gärrestentsorgung
durch:
• Raumkonkurrenz zwischen Biogasanlagen und
Veredlungsbetrieben um Ausbringflächen
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• Die heutige Entsorgungsstrategie der Ausbringung auf
landwirtschaftlichen Flächen führt je nach Standort
zu deutlichen Kostensteigerungen
• Aktuell werden in den Veredlungsregionen Entsorgungskosten
von 10 - 17 €/t Gülle/Gärrest angegeben
Motivation zur Gülle und Gärrestaufbereitung
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• Ziel aller Behandlungsverfahren ist daher die
Kostenreduzierung bei der Gülle / Gärrestentsorgung durch
Verringerung des unwirtschaftlichen und
ökologisch bedenklichen Transportaufwandes
• Die Aufbereitung soll einen nährstoffreichen und
transportwürdiger Dünger erzeugen
und
örtlich einleitfähiges Ablaufwasser bzw.
Erzeugung eines Brauchwassers
Motivation zur Gülle und Gärrestaufbereitung
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Filtrationsverfahren:
MPS Prozess: Multi – Phase - Separation
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Parameter Abkürzung Einheit Konzentration
Trockenrückstand TR % 3 - 7,5
Chemischer O2 Bedarf CSB kg/m3
22 - 70
Biochemischer O2 Bedarf BSB5kg/m
36 - 15
Gesamt-Stickstoff Nges.kg/m
33 - 7
Ammonium-Stickstoff NH4-N kg/m3
2,5 - 6,5
Gesamt-Phosphor Pges. kg/m3
1,0 - 2,5
Kalium K kg/m3
0,8 - 4,2
Viskosität mPas 4 - 15
Leitfähigkeit mS/cm 20 - 30
Faserstoffe / Kunststoffe
Typische Gärrest-Zusammensetzung einer landwirtschaftlichen Biogasanlage
Typische Zusammensetzung von Gärresten
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➢ Dekanter und Schwingsieb: Vorreinigung (Abtrennung grober Feststoffe)
➢ Ultrafiltration: Rückhalt feiner Feststoffe (organisch + anorganisch)
➢ Umkehrosmose: Rückhalt gelöster Inhaltsstoffe und Ionen (Salze + Härte)
Hauptkomponenten des MPS Verfahrens
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Austrag,Feststoff
Ablauf,geklärte Flüssigkeit
Zulauf
Hochleistungs-Dekanter
▪ Feststoffkonzentration ca. 25 – 30 %
▪ Abtrennung und Entwässerung der groben Feststoffe
Verfahrensstufe Fest-Flüssig Separation
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Cross flow Ultrafiltration mit keramischen Multikanal-
Membranen
▪ Abtrennung von Feststoffen und Makromolekülen im
Crossflow-Betrieb
▪ Filtrat zur Einspeisung in Umkehrosmose
▪ Vollständige Elimination von Keimen und Bakterien
▪ vollständiger Rückhalt der Fermenter-Biomasse
▪ Rückhalt des partikulären CSB
Verfahrensstufe Ultrafiltration
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▪ Abtrennung gelöster Inhaltsstoffe und
Ionen
▪ Maximale Aufkonzentrierung der
Nährstoffe
▪ Permeat mit VE-Wasser- bzw.
Direkteinleitqualität
Verfahrensstufe Umkehrosmose
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Leistungsfähigkeit der Gärproduktaufbereitung
65217
23048
4952 15
3600 3267 3023 3
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
Ko
nzen
trati
on
en
[m
g/l]
Fermenter Schwingsieb/Dekanter Ultrafiltration Umkehrosmose N-NH4
CSB
N-NH4 CSB
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Projekt Lieferung Gärrestaufbereitungsanlage (2008)
Kunde SwissFarmerPower AG, Inwil (Schweiz)
Anwendung Vergärung von Grünabfällen, Fetten und Flotaten sowie Gülle
Kapazität 45,500 t/a
Input Ablauf der Biogasanlage nach Endlager
Beschreibung Planung und Lieferung der Behandlungsanlage für die
Rückstände der Biogasanlage. Die Gärreste sind hoch belastet
mit CSB, Stickstoff, Kalium und Phosphat. Der Ablauf der
Anlage wird indirekt in die naheliegende ARA geleitet. Die
Direkteinleiutng ist in der Planung.
CSB Zulauf Bis zu 60,000 mg/l
CSB Ablauf < 50 mg/l
NH4-N Ablauf < 10 mg/l
PO4-P Ablauf < 0,5 mg/l
Case study: Gärrestaufbereitung SFPI, Inwil (CH)
