Start der Technikumsversuche zur Nutzung von Gärresten bei AEE INTEC
Gärreste aus Biogasanlagen müssen derzeit teuer entsorgt werden. Sie bestehen zu 90 Prozent aus Wasser, Voraussetzung für die Veredelung des Gärrestes ist die mechanische Separation in eine Flüssig- und Feststofffraktion zur getrennten Weiterverarbeitung. In der festen Phase steckt ein Großteil des pflanzenverfügbaren Düngers und des Kohlenstoffes, die flüssige Phase ist besonders reich an Stickstoff.
Mithilfe eines Membrandestillationsverfahrens (MD) kann aus der Flüssigfraktion ein hochqualitatives Stickstoff-Flüssigdüngemittel erzeugt werden, das beispielsweise in der Landwirtschaft als Basaldünger nutzbar ist. Die Membrandestillation ist ein thermisch betriebenes Separationsverfahren, bei dem der Stickstoff in Form von Ammoniak bereits bei niedriger Temperatur (25 bis40 °C) über eine hydrophobe Membran verdampft und damit aus den Gärresten abgetrennt wird. Das Ammoniak wird als hochreines Destillat im Permeat als Ammoniumsulfat gebunden und damit nutzbar gemacht. Die Energieversorgung des neuen Verfahrens kann durch kostenlose Niedertemperaturabwärme erfolgen. Am Ende des Prozesses stehen zwei Produkte: Das stickstofffreie Wasser, das dem Biogas-Prozess wieder zugeführt werden kann (Schließung des internen Wasserkreislaufes), und Ammoniumsulfat als regional erzeugtes Stickstoffdüngemittel.
Das MD-Verfahren zur Stickstoffrückgewinnung kam bisher im Bereich kommunaler Kläranlagen zum Einsatz. Im Rahmen des Projekts „BioProfit“ entwickelt AEE INTEC das Membrandestillations-Verfahren so weiter, dass es für das komplexe Stoffsystem „Biogasgärrest“ genutzt werden kann. Ziel des Projektes ist es, das Verfahren, das bisher im Labormaßstab funktioniert, für den Betrieb in realen Anlagen und den teilweise rauen Bedingungen an Biogasanlagen weiterzuentwickeln und „upzuscalen“.
In der Verfahrensentwicklung wurde nun ein wichtiger Meilenstein erreicht. Im November 2022 konnten die ersten Versuche mit einer MD-Technikumsanlage im Containermaßstab mit großtechnischen Membranmodulen erfolgreich gestartet werden. Ziel der Forschung ist es nun, das Verhalten des Prozesses im 24/7-Dauerbetrieb mit unterschiedlichen Gärresten aus der Landwirtschaft sowie der Lebensmittelindustrie zu untersuchen und das Verfahren im realitätsnahen Langzeitbetrieb zu untersuchen und weiter zu optimieren. Neben der Optimierung der Betriebs-Parameter steht die Analyse der Produktqualität und der eingesetzten Membrane im Fokus.
Projektpartner
GET – Güssing Energy Technologies, www.get.ac.at
LVA – Lebensmittelversuchsanstalt, www.lva.at
ZFE – Zentrum für Elektronenmikroskopie Graz, www.felmi-zfe.at
IWI – Industriewissenschaftliches Institut, https://iwi.ac.at
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