Het BioEcoSIM-proces voor de behandeling van drijfmest, ontwikkeld aan het Fraunhofer-instituut voor grensvlak- en biotechnologie IGB, wordt door SUEZ Duitsland op de markt gebracht als exploitant van grootschalige installaties. Dit biedt de mogelijkheid voor bedrijven om overtollige mest en digestaat af te voeren. Drijfmestbehandelingsproducten zijn fosfaatmeststoffen, ammoniummeststoffen en organische bodemverbeteraars. De partners zullen hun samenwerking aankondigen voor de marktintroductie op IFAT van 14 - 18 mei in München.

Jaarlijks komt in Duitsland zo'n 200 miljoen kubieke meter drijfmest uit de veehouderij terecht op akkers en weiden. Meer dan 90 procent van het "zwarte goud" bestaat uit water en bevat aanzienlijke hoeveelheden van de belangrijke plantenvoedingsstoffen stikstof en fosfor. Echter, als er meer drijfmest op de velden wordt gebracht dan de grond kan binden en planten kunnen opnemen, micro-organismen zetten de ammoniumstikstof in de bodem om in nitraat dat in het grondwater sijpelt. Het probleem:Waar grote hoeveelheden drijfmest worden geproduceerd, er is vaak een gebrek aan bouwland dat bemest moet worden. Om deze reden, mestbedrijven gebruiken zogenaamde mestuitwisselingen om tankwagens te bestellen om hun mest te transporteren naar gebieden waar nutriënten nodig zijn - vaak honderden kilometers verderop.

Met zijn BioEcoSIM-proces, het Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB heeft een milieuvriendelijke oplossing ontwikkeld. "We hebben verschillende verwerkingsstappen gecombineerd tot een totaalproces en geïntegreerd in een modulaire installatie, "Dr. Iosif Mariakakis, de Fraunhofer IGB-voedingsdeskundige, verklaart. Hierdoor kunnen de waardevolle voedingsstoffen worden teruggewonnen als gemakkelijk te transporteren en nauwkeurig gedoseerde fosfor- en ammoniummestzouten. De vaste organische componenten worden ook gerecycled door middel van drogen en conditioneren met behulp van een energie-efficiënt proces. Ze zijn dan beschikbaar in de vorm van humusvormende bodemverbeteraars. Zo wordt drijfmest bijna volledig gerecycled en gaan de gerecyclede componenten terug naar de bodem.

Grootschalige implementatie en operatormodel

Met SUEZ Duitsland, Fraunhofer IGB heeft nu een licentiehouder gekregen voor de gepatenteerde technologie. Het wereldwijd opererende afvalverwerkings- en recyclingbedrijf zal als exploitant investeren in verwerkingsbedrijven. "Geleidelijk, grootschalige technische voorzieningen worden gebouwd, op landelijke basis, om overtollige mest van boeren af ​​te nemen, fok- en mestbedrijven. Vooral de logistieke aspecten van de levering zullen in aanmerking worden genomen bij het selecteren van de fabriekslocaties, " zegt Kai Bastuck, Head of Recycling and Recovery Business Unit Development bij SUEZ Duitsland, het businessmodel beschrijven. "Door de eindige grondstof fosfor terug te winnen, De afhankelijkheid van Duitsland van de invoer van fosfor wordt verminderd. Dit bespaart eindige fosforbronnen en vermindert de inbreng van vervuilende stoffen in de bodem. Op deze manier, we dragen bij aan een duurzame toekomst en zetten nutriënten om in waardevolle stoffen, ", zegt Bastuck. Fraunhofer IGB ondersteunt SUEZ Duitsland bij de verdere ontwikkeling van het proces.

Op de Zorbau-site van SUEZ in Saksen-Anhalt wordt momenteel een eerste verwerkingsinstallatie gebouwd met een opkomst van één kubieke meter per uur als "Living Pilot Plant". De flexibel ontworpen installatie verwerkt rundvee- en varkensmest, maar ook vergistingsresiduen van biogasinstallaties, en dienen zo als blauwdruk voor verdere grootschalige installaties.

"Een gemiddelde fabriek op industriële schaal produceert dan zo'n 100 kilo fosfaatkunstmest, 100 kilogram stikstofmest en 900 kilogram biologische, voedselarme vaste stoffen per uur uit tien kubieke meter ruwe drijfmest, " legt Siegfried Egner uit, Afdelingshoofd bij Fraunhofer IGB. De potentiële besparingen bij kunstmest zijn enorm. Met een capaciteit van één miljoen kubieke meter drijfmest per jaar, wat ongeveer overeenkomt met de hoeveelheid van een honderdtal varkensmestbedrijven, een plant kan 10 produceren, 000 ton ammoniummest en 10, 000 ton fosfaatmeststof. Dit komt overeen met bijna de jaarlijkse behoefte voor heel Duitsland.

Het BioEcoSIM-proces

Om drijfmest volledig te verwerken zijn verschillende processtappen nodig. In een eerste stap, de waterige gier wordt voorbehandeld zodat de fosfor volledig is opgelost. Het wordt gescheiden in een vaste en een vloeibare fase door tweetrapsfiltratie.

De ontwaterde vaste fase wordt gedroogd met behulp van een energiezuinig proces, ook ontwikkeld bij Fraunhofer IGB, die met oververhitte stoom in een gesloten systeem werkt en daardoor bijzonder energiezuinig is. De gedroogde organische componenten kunnen eventueel bij 450°C verder worden omgezet in organische biochar via een pyrolysestap – zoals in de droogstap in een atmosfeer van oververhitte waterdamp.

De vloeibare mestfractie bevat de opgeloste anorganische nutriënten. In een neerslagreactor fosfor wordt eerst teruggewonnen en neergeslagen en afgefiltreerd als calciumfosfaat, magnesiumfosfaat of magnesiumammoniumfosfaat. In een tweede stap wordt stikstof teruggewonnen. Voor dit doeleinde, de waterige fractie wordt door middel van membraandestillatie als ammoniumsulfaat afgescheiden, en gekristalliseerd. Wat overblijft is water dat alleen sporen van fosfor en stikstof bevat, maar rijk is aan kalium; dit kan het beste worden gebruikt voor irrigatiedoeleinden.

In uitgebreide onderzoeken en veldstudies, de Fraunhofer-onderzoekers hebben aangetoond dat de minerale meststoffen en organische bodemverbeteraars, bereid uit landbouwdrijfmest, direct kunnen worden gebruikt als gemakkelijk beschikbare meststoffen en humusvormende substraten in de landbouw.