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Projektlaufzeit:
01.07.2013 - 30.06.2016
Antragsteller/in:
Prof. Dr. Sandra Rosenberger
Drittmittelgeber/Förderlinie:
DBU
Fakultät:
Ingenieurwissenschaften und Informatik
Fördersumme:
255.656 €
Projektzusammenfassung:

Neben dem Gas fallen beim Vergären des organischen Materials Gärreste

an, die wegen ihres hohen Gehaltes an Nährstoffen üblicherweise als

Pflanzendünger auf umliegende Felder ausgebracht werden. Um gezielt

bestimmte Düngemittelprodukte zu entwickeln, erproben die Hochschule

Osnabrück und das Unternehmen A3 Water Solutions GmbH (Gelsenkirchen)

zurzeit ein energieeffizientes Verfahren, bei dem die Gärreste mittels

Membranfiltration aufgetrennt und vollständig aufbereitet werden.

Mehrstufiger Aufbereitungsprozess

Ziel des mehrstufigen Multi-Phase-Separation-Verfahrens ist es, aus den Gärresten die Fraktionen

  •  Feststoffdünger,
  • Flüssigdünger
  • und Prozess- bzw. Brauchwasser

zu erzeugen. Da Gärreste etwa 90 Gewichtsprozent Wasser enthalten,

besteht der erste Schritt in einer Fest-Flüssig-Trennung. Die

anfallenden Feststoffe können als Bodenhilfsmittel oder Kompost

eingesetzt werden. Anschließend wird die Flüssigphase durch

Ultrafiltration und Umkehrosmose weiter aufbereitet, so dass zum einen

eine mit Nährstoffen angereicherte Fraktion resultiert, die als

hochwertiger Stickstoff-Kalium-Flüssigdünger Verkaufsqualität besitzt.

Daneben fällt aufgereinigtes, nahezu vollentsalztes Wasser an, das sich

problemlos als Brauchwasser im Prozess nutzen oder direkt in

Oberflächengewässer einleiten lässt.

 

Besonderes Merkmal: Energieeffizienz

 

Besonderes Augenmerk innerhalb des Projektes liegt auf der

herkömmlicherweise sehr energieintensiven Aufbereitungsstufe der

Ultrafiltration. Grund für den großen Energiebedarf sind die

Fluideigenschaften der normalerweise sehr viskosen Gärreste, die einen

hohen Filtrationsdruck notwendig machen. Erste Untersuchungen zeigen,

dass sich die Viskosität durch eine thermische und mechanische

Vorbehandlung verringern lässt, so dass der Energiebedarf sinkt. Weitere

Energiesparmöglichkeiten bieten der Einsatz von getauchten

Membranmodulen statt der zurzeit eingesetzten Rohrmodule sowie das

gezielte Anpassen der Modulgeometrie und der Begasung.

 

Große Nachfrage

 

Angestrebt ist, den Energiebedarf der Ultrafiltration zu halbieren:

Damit wäre die Gärrestaufbereitung genauso wirtschaftlich, wie der

LKW-Transport von unbehandelten Gärresten auf Felder, die sich nicht in

unmittelbarer Nähe der Biogasanlage befinden.

 

Da sich bei der Gärresteaufbereitung durch das Abtrennen des Wassers

das Volumen erheblich verringert, resultieren daraus nicht nur

hochwertige, hoch konzentrierte Produkte, sondern es verringern sich

auch der Transportaufwand und die Lagerkosten – ein weiterer Beitrag des

neuen Verfahrens zu Wirtschaftlichkeit und Einsparung fossiler

Treibstoffressourcen.

 

Es wird erwartet, dass das neue Aufbereitungsverfahren mittels

mehrstufiger Membranfiltration in etwa zwei Jahren am Markt zur

Verfügung steht. Da Anzahl und Gesamtleistung von Biogasanlagen in den

vergangenen Jahren stetig gestiegen sind, ist die Nachfrage bereits

jetzt sehr groß.

 

 

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