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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bodenverbessernder Substrate durch Aufbereitung von aus Biogasanlagen gewonnenen Gärresten sowie bodenverbessernde Substrate.
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Die aus Biogasanlagen gewonnenen Gärreste werden heute zu einem erheblichen Teil als Dünger auf landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgebracht, zum Teil werden die Gärreste auch über Siebe, Screwpressen oder Decanterzentrifugen separiert und getrennt nach festen und flüssigen Bestandteilen weiterverwendet. Der feste Anteil wird häufig einer Kompostierung zugeführt, wobei im Falle der Erzeugung von terra-preta-artigen Substraten ein Zusatz von Holzkohle erfolgt, die während der Kompostierung mit Nährstoffen und Bakterien beladen wird. Dieser Vorgang dauert ca. 3 bis 4 Wochen.
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In dem Maße wie flüssige Gärreste aus Mangel an zur Verfügung stehender nahe liegender Fläche nicht mehr ausgebracht werden können, kommen aufwändige mehrstufige Reinigungsverfahren zum Einsatz, bei denen der flüssige Gärrest und damit die zur Pflanzendüngung notwendigen Ionen, wie unter anderem K+, Ca2+, NO3 –, und NH4 +, PO4 3– aufkonzentriert werden. Durch die Aufkonzentration kann jedoch nur ein Teil, d. h. bis zu 50 % des enthaltenen Wassers als Brauchwasser gewonnen werden. Zudem liegen die NH4 +-Ionen anschließend in Lösung vor, was deren Einsatz zur Düngung erschwert. Dies betrifft auch die Huminsäuren, die mittels der bekannten Aufreinigungsprozesse, wie Micro- und Ultrafiltration nicht aus dem Permeat entfernt werden können.
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Durch die heutige Technik der Separation von festen und flüssigen Bestandteilen werden organisch bzw. anorganisch gebundene N-Verbindungen mehr oder weniger gleichmäßig auf die festen und flüssigen Bestandteile verteilt. Dies gilt, wie bereits ausgeführt, auch für die bodenverbessernden huminsäureartigen Verbindungen die bei Fermentation entstehen.
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Zudem wird durch die Ausbringung von flüssigem Dünger und festen Gärresten dem Boden zwar humusbildende Substanz und Anteile der enthaltenen Nährstoffe zugeführt, jedoch ist der Humus prinzipiell abbaubar, so dass die Fähigkeit zur lonenspeicherung durch die Qualität des gedüngten Bodens vorgegeben wird. Es wird daher nur eine temporäre Bodenverbesserung erreicht. Huminsäuren, die dem Boden zusätzliche Ionenspeicherfähigkeit verleihen könnten, gehen weitestgehend verloren.
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Typischerweise liegen die Aufbereitungskosten in Abhängigkeit von der Anlagengröße bei 4 bis 7 EUR/t flüssigem Gärrest. Diese Kosten belasten maßgeblich die Wirtschaftlichkeit der heutigen Biogasanlagen.
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Terra preta ist ein zur Schwarzerde artverwandter Boden in Amazonien, der einen hohen Anteil an Holzkohle aufweist, die einen Lebensraum für Mikroorganismen darstellt und teilweise oder fast vollständig das Auswaschen von Nährstoffen aus dem Boden verhindert. Sie verbessert somit den Anteil an pflanzenverfügbaren Stoffen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein wirtschaftliches Verfahren zur Gewinnung bodenverbessernder Substrate von aus Biogasanlagen gewonnenen Gärresten zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Es ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung bodenverbessernder Substrate durch Aufbereitung von aus Biogasanlagen gewonnenen Gärresten vorgesehen, wobei die Gärreste oder nur der separierte flüssige Anteil der Gärreste mit zumindest einer Magnesiumionenquelle sowie zumindest einer Phosphationen- oder Hydrogenphosphationenquelle vermengt oder in Kontakt gebracht werden, und wobei den anschließend vorliegenden Substraten gegebenenfalls das Wasser ganz oder teilweise entzogen wird. Dadurch wird vorteilhafterweise gleichzeitig eine Reduktion von organischen und anorganischen Bestandteilen im entzogenen Wasser erreicht.
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Das bodenverbessernde Substrat besteht aus den in den Gärresten vorliegenden Feststoffen, den darin aufgenommenen Ionen und Microorganismen sowie den verfahrensgemäß gebildeten und zugegebenen Feststoffen, wobei eine gewisse Restfeuchte gegeben sein kann.
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Das Wasser kann entzogen werden oder es kann durch eine entsprechende Menge an Feststoffen, wie nachstehend beschrieben, gebunden werden, so dass ein entsprechendes Substrat erhalten wird.
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Durch die Zugabe von löslichen Magnesiumionen und Phosphationen oder Hygrogenphosphationen bzw. entsprechender Verbindungen können Ammoniumverbindungen aus den Gärresten durch Fällung von Magnesiumammoniumphosphat (MAP) umfassend aus den flüssigen Anteilen der Gärreste entfernt werden. Magnesiumammoniumphosphat ist eine weiße kristalline Substanz, die nach folgender Gleichung (1) gebildet wird: Mg2+ + NH4+ + HPO42– + OH– + 5H2O → MgNH4PO4x·6 H2O (1).
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Eine Bildung von Struvit mit der sargdeckelähnlichen Kristallstruktur wird nicht beobachtet. Das wahrscheinlich amorph ausgefällte Magnesiumammoniumphosphat erhöht vorteilhafterweise die Düngemittelwirkung der bodenverbessernden Substrate hinsichtlich der Menge der Langzeitdüngemittelwirkung.
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Als die zumindest eine Magnesiumionenquelle können vorzugsweise Magnesiumchlorid, Magnesiumhydroxid, Mg(NO3)2, MgSO4, Mg(HSO4)2, MgHPO4, Mg(H2PO4)2, Mg3(PO4)2 und Mischungen daraus verwendet werden, wobei MgHPO4, Mg(H2PO4)2 und Mg3(PO4)2 bevorzugt sind, da diese gleichzeitig als Phosphationenquelle bzw. Hydrogenphosphationenquelle geeignet sind. Grundsätzlich kommen alle wasserlöslichen Magnesiumsalze als Magnesiumionenquelle für das erfindungsgemäße Verfahren in Frage. Dies können dementsprechend auch aus dem Stand der Technik bekannte Düngemittel sein, die unter anderem o. g. Salze enthalten, wie beispielsweise Magnesiabranntkalk, Magnesia Kainit, Kalimagnesia, Kieserit, Bittersalz und Falnet.
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Für die zumindest eine Phosphationenquelle (oder Hydrogenphosphationenquelle) werden vorzugsweise Hydrogenphosphate verwendet, vorzugsweise mit Natrium, Kalium, Magnesium als Kation, besonders bevorzugt Kalium und Magnesium. Am meisten bevorzugt sind K2HPO4, K2HPO4 MgHPO4, Mg(H2PO4)2 und Mg3(PO4)2.
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Vorzugsweise ist die Magnesiumionenquelle und die Phosphationenquelle bzw. Hydrogenphosphationenquelle identisch.
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Grundsätzlich kommen auch hier alle wasserlöslichen Phosphate oder Hydrogenphosphate für das erfindungsgemäße Verfahren in Frage. Dies können bekannte Düngemittel sein, wie beispielsweise Superphosphat, Doppelsuperphosphat, Tripelsuperphosphat und PK-Dünger.
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Um eine vollständige Fällung zu erreichen, wird vorzugsweise ein geeigneter pH-Wert eingestellt. Der pH-Wert liegt vorzugsweise im Bereich von 8 bis 9 und besonders bevorzugt im Bereich von 8,2 bis 8,8.
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Die Einstellung des gewünschten pH-Wertes kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So kann das als Magnesiumionenquelle verwendete Magnesiumhydroxid bzw. entsprechende Mischungen mit Magnesiumchlorid zur Einstellung verwendet werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Gärreste oder der flüssige Anteil der Gärreste mit zumindest einer Kaliumionen bindenden Komponente vermengt oder in Kontakt gebracht werden. Bei diesem Schritt werden zudem auch Calciumionen gebunden.
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Die Menge der Kaliumionen bindenden Komponente wird danach bemessen, welcher Gehalt an Kaliumionen im Verfahrensprodukt zur Bodenverbesserung enthalten sein soll.
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Die zumindest eine Kaliumionen bindende Komponente wird vorzugsweise aus folgender Gruppe ausgewählt: Schichtsilikate, vorzugsweise Tonmineralien, Verdicker, vorzugsweise cellulosebasierte Verdicker und Superabsorber.
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Vorzugsweise wird das Tonmineral aus folgender Gruppe ausgewählt: Vermiculitvarietäten, Bentonitvarietäten, Urbentonit und Smektite.
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Bei dem Superabsorber handelt es sich um ein vernetztes Copolymer aus Acrylsäure und Natriumacrylat in unterschiedlichen Verhältnissen, das ein Vielfaches seines Eigengewichts an Wasser und darin enthaltener wasserlöslicher Verbindungen speichern kann.
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Die bodenverbessernde Wirkung von Superabsorbern ist ansonsten aus dem Stand der Technik bekannt. Die Zugabe kann erfolgen, um die Menge des verfahrensgemäß hergestellten Substrates zu erhöhen.
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Nach der am meisten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Gärreste oder der flüssige Anteil der Gärreste mit zumindest einer Kohlenstoffquelle, vorzugsweise vor Zugabe der Magnesiumionenquelle, der Phosphationen- oder Hydrogenphosphationenquelle und gegebenenfalls der Kalium-Ionen bindenden Komponente, vermengt oder in Kontakt gebracht.
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Die zumindest eine Kohlenstoffquelle ist vorzugsweise ein pyrogener Kohlenstoff, der bevorzugt aus folgender Gruppe ausgewählt wird: Aktivkohle, Holzkohle, Braunkohle, Braunkohle Aktivkoks, Braunkohlenschlacke, Graphit, und Mischungen vorgenannter Kohlenstoffquellen, wobei Holzkohle, Braunkohle und Braunkohle Aktivkoks bevorzugt werden, da deren Verwendung unter wirtschaftlichen Betrachtungen vorteilhaft ist. Die Kohlenstoffquelle wird in unterschiedlichen Korngrößenverteilungen von 0,01 bis 0,5 mm bei Aktivkoks bzw. von 0,1 bis 5 mm bei Holzkohle verwendet. Zudem werden Kohlenstoffquellen mit einem möglichst großen inneren Volumen bevorzugt.
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Die dadurch erhaltenen bodenverbessernden Substrate sind terra-preta-artige Substrate, da diese einen hohen Anteil an pyrogenen Kohlenstoff aufweisen, der einen wesentlichen Anteil der vorteilhaften Eigenschaften der Substrate, die Terra preta entsprechen, bedingt.
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Die Kohlenstoffquelle dient insbesondere zur Bindung von Bakterien, organischen Aminen und sonstigen, insbesondere stickstoffhaltigen organischen Verbindungen. Wie bereits ausgeführt, ist bei der Fällung des Magnesiumammoniumphosphats keine Bildung von Struvitkristallen zu beobachten. Es wird davon ausgegangen, dass bei der Fällung in Anwesenheit einer Kohlenstoffquelle bzw. anderer Feststoffe diese mit den ausgefällten Kristallen beladen werden.
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Im erfindungsgemäß hergestellten bodenverbessernden bzw. terra-preta-artigen Substrat hat die Kohlenstoffquelle unter anderem die Aufgabe, das Auswaschen von Nährstoffen aus dem Boden zu verhindern, so dass der Anteil an pflanzenverfügbaren Stoffen vergrößert wird. Dieses dient daher als Bodenverbesserer und auch als Düngemittel, da die aus den Gärresten stammenden Nährstoffe enthalten sind.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht wesentlich, die vorgenannten Stoffe gleichzeitig oder in einer bestimmten Abfolge mit den Gärresten bzw. den flüssigen Bestandteilen der Gärreste zu vermischen oder in Kontakt zu bringen.
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Allerdings wird folgende Verfahrensvariante bevorzugt:
Zugabe der Kohlenstoffquelle, gegebenenfalls gleichzeitige oder anschließende Zugabe der Kalium-Ionen bindenden Komponente und anschließend Zugabe der Magnesium- und Phosphat-Ionenquelle.
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Danach erfolgt gegebenenfalls die Separation von festen und flüssigen Anteilen bzw. Restwasser.
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Durch die erfindungsgemäße Behandlung der Gärreste bzw. der flüssigen Bestandteile werden vorteilhafterweise alle Stickstoffverbindungen aus dem Restwasser, die geruchsbelästigend sind, entfernt. Der Gehalt an NH4 + beträgt beispielsweise < 80 mg/l, d. h. dass die Ammoniumkonzentration verfahrensgemäß um mehr als 80 % erniedrigt wird. Zudem wird eine Braunfärbung des verfahrensgemäß erhaltenen Wassers durch Huminsäuren entfernt, die sich in den abgetrennten festen Anteilen befinden.
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Die Gärreste können bereits im Postfermenter oder nach dem Austrag aus dem Postfermenter z.B. in Gärresttanks oder -speichern mit den einzelnen Stoffen vermischt oder in Kontakt gebracht werden. Anschließend erfolgt eine Separierung der festen und flüssigen Bestandteile bzw. des Wassers. Die festen Bestandteile, d. h. die terra-preta-artigen Substrate werden als Bodenverbesserer bzw. Dünger eingesetzt und das Wasser gegebenenfalls nach einer Filtration, vorzugsweise einer Aktivkohlefiltration, und/oder einer Behandlung mit Ionenaustauscher, wobei restliche K+- oder Na+-Ionen entfernt werden können, verrieselt werden oder dergleichen. Die Aktivkohle oder andere geeignete Filtermaterialien können den festen Bestandteilen, d. h. den erfindungsgemäß erhaltenen Substraten wieder zugeführt werden, da diese ebenfalls bodenverbessernd wirken.
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Das separierte Wasser kann aber auch wieder den festen Bestandteilen wiederholt in definiertem Umfang hinzugefügt werden, die ohnehin noch eine Restfeuchte enthalten. Nach dieser Verfahrensvariante kann das Wasser dann gezielt verdunstet werden, beispielsweise durch Trocknung mittels eines Bandtrockners. Ein Bandtrockner ist verwendbar, wenn mindestens 8 % Feststoff enthalten sind. Daher kann das gesamte anfallende Wasser nach und nach durch Zugabe zu den festen Bestandteilen und deren Trocknung verdunstet werden. Eine Einleitung des Restwassers oder eine weitere Aufarbeitung entfallen.
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Die Trocknung von Gärresten über Bandtrockner ist üblicherweise mit dem Problem der Ammoniakbelastung der Abluft verbunden, was vorteilhafterweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr gegeben ist, da kein Ammoniak in relevanten Mengen mehr enthalten ist.
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Die festen Bestandteile können zudem zum Erhalt eines Handelsproduktes mit Wassergehalten < 10 % extrudiert werden.
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Diese Trocknung kann wirtschaftlich durchgeführt werden, wenn bei der Vergärung ausreichend Prozesswärme anfällt. Ansonsten wird das Wasser verrieselt. Diese flüssige Phase kann auch eingeleitet werden und ist für kommunale Kläranlagen geeignet, da es einen sehr geringen Stickstoffgehalt aufweist.
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Von besonderem Vorteil ist, dass das durch das Verfahren erhaltene Wasser mindestens Brauchwasserqualität aufweist oder Wasser, das zur Verregnung geeignet ist, erhalten wird. Das Wasser kann auch ohne Probleme in Naturumlaufverdampfern oder Bandfiltern verdunstet bzw. verdampft werden.
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Diese flüssige Phase ist weitgehend frei von Huminsäuren und geruchsbelästigenden Stoffen wie Ammoniak. Auch schaumbildende Bestandteile sind nicht enthalten.
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Im Gegensatz dazu enthalten heutzutage flüssige Gärreste eine zu hohe Stickstoffbeladung und zudem sind die enthaltenden Huminsäuren in Kläranlagen nicht oder nur unzureichend abbaubar.
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Die aus dem Postfermenter stammenden Gärreste können, wie bereits ausgeführt, auch zuerst separiert und die festen Bestandteile einer üblichen Behandlung, d. h. einer Kompostierung unterzogen werden. Die verbleibenden flüssigen Bestandteile werden verfahrensgemäß mit den vorgenannten Stoffen vermischt und/oder in Verbindung gebracht. Die dabei anfallenden Feststoffe bzw. Substrate können wiederum separiert werden, wobei die Weiterbehandlung beider Komponenten, wie voranstehend beschrieben, erfolgt. Auch die Zugabe der separierten Substrate zu den zuerst separierten festen Bestandteilen der Gärreste ist erfindungsgemäß vorgesehen.
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Dabei wird vorzugsweise zuerst die Fällung des Magnesiumammoniumphosphats durchgeführt und anschließend mittels der übrigen Stoffe separiert und/oder filtriert.
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Die verfahrensgemäß eingesetzten Mengen der zugegebenen Stoffe können sehr stark in Abhängigkeit der Zusammensetzung der Gärreste bzw. der flüssigen Bestandteile der Gärreste variieren. Außerdem hängen diese auch davon ab, in welchem Umfang die erfindungsgemäßen Substrate vermarktbar sind. Bei einem hohen Bedarf können beispielsweise die Gärreste mittels der zugegebenen Stoffe derart eingedickt werden, dass eine Separierung und Behandlung von Restwasser vollständig entfallen kann. Es haben sich folgende Zugabemengen als vorteilhaft erwiesen: Die Zugabemenge an Kaliumionen bindender Komponente beträgt mindestens 0,05 Gew.-% relativ zum gesamten Gärrest in t bis vorzugsweise einem gesamten Trockensubstanzgewicht von ca. 15 % aller Komponenten. Letztlich ist die Menge lediglich durch die Pumpfähigkeit bzw. Transportfähigkeit des erhaltenen Substrats beschränkt. Vorzugsweise werden 0,5 bis 4,0 Gew.-% zugegeben.
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Die Zugabemenge der Kohlenstoffquelle richtet sich nach dem Trockensubstanzgehalt der Gärreste. Mindestens sollten 1,5 Vol.-% zugegeben werden. Bevorzugt sind 4 bis 6 Vol.-%, wobei auch hier die obere Grenze durch die Transportfähigkeit bzw. Pumpfähigkeit des Substrats gegeben ist. Die Zugabe von Mg2+-Ionen und PO4 3+-Ionen bzw. Hydrogenphosphationen erfolgt im stöchiometrischen Verhältnis zu NH4 +-Ionen, nämlich 1:1:1, wobei eine Mengenabweichung von maximal 10 % zu den NH4 +-Ionen betragen sollte. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es vorteilhafterweise möglich, Gärreste oder dergleichen in vorhandenen Anlagebehältern mit Relativkosten aufzuarbeiten, die unterhalb der Hälfte der heutigen Vergleichskosten liegen, typischerweise bei < 2 EUR/t flüssigem Gärrest, für Gärreste aus Anlagen mit landwirtschaftlichen Gärsubstraten, Lebensmittelabfällen, Abfällen aus der Lebensmittelindustrie und unabhängig davon, ob es sich um Flüssig-Vergärung handelt oder um so genannte Trocken-Flüssigvergärung.
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Zwar fallen Kosten für die zuzusetzenden Stoffe an, jedoch wird die Wertigkeit des Substrats erhöht, so dass die Kosten durch die Verkaufserlöse kompensiert werden können.
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Im Übrigen werden die verfahrensgemäß hergestellten bodenverbessernden bzw. terra-preta-artigen Substrate und deren Verwendung als Langzeitdünger und Bodenverbesserer beansprucht, die vorteilhafterweise die lonenspeicher- und Austauschfähigkeit von Böden verbessern sowie durch die humusäquivalente Zugabe von beladenem Kohlenstoff diese bleibend verbessern. Der Kohlenstoff dient vorteilhafterweise gleichzeitig als eine Matrix der in ausgebrachtem Zustand organische Stoffe, Ionen und Bakterien aufnimmt. Auch erfolgt die Abgabe der Ammoniumionen langsamer als bei konventionellen Ammoniumphospatdüngern.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Nachstehend werden Aspekte der Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
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Beispiel 1:
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Es werden einem Postfermenter oder einem Gärresttank Bentonit, Holzkohle, eine Magnesiumionenquelle sowie eine Phosphationenquelle kontinuierlich oder batchweise (ca. 1- bis 2-mal pro Tag) zugeführt und gerührt.
- a) Die Zugabemenge an Bentonit beträgt 1 Gew.-% in Relation zum Gesamtgewicht des Gärrestes.
- b) Die Zugabe an Holzkohle beträgt 5 Vol.-% in Relation zum Trockensubstanzgehalt in Gew.-% des Gärrestes, d. h. bei einem Trockensubstanzgehalt von 5 Gew.- % werden 5 Vol.-% Holzkohle dazugegeben.
- c) Die Zugabe von Mg-Ionen und PO4-Ionen erfolgt im stöchiometrischen Verhältnis zu NH4 +-Ionen 1:1:1.
Nach dem vollständigen Durchmischen der im Postfermenter oder Gärresttank befindlichen Stoffe kann die weitere Verarbeitung erfolgen. Eine weitere Verweildauer ist nicht erforderlich.
Der flüssige Gärrest wird dann durch eine Decanterzentrifuge separiert und die Feststoffe sowie die darin enthaltenen Mineralien zurückgewonnen.
Es ist möglich, die so gewonnenen Feststoffe bzw. Substrate der Fermentation teilweise zurückzuführen, um die Bakterien zurückzugewinnen und die Ausbeute bei der Vergärung zu erhöhen, da noch nicht abgebaute polymere kohlenstoffhaltige organische Verbindungen enthalten sind.
Ansonsten können die Substrate als Bodenverbesserer eingesetzt werden. Das separierte Wasser kann im Bedarfsfall einer stationären oder einer kontinuierlichen Filtration mit Aktivkohle oder einer Behandlung mit einem Ionenaustauscher unterzogen werden. Dabei werden kleinere Restmengen verbleibender Bakterien, Ionen, sonstiger Pflanzennährstoffe und dergleichen abgetrennt und verbleiben im Filtermedium. Das so gewonnene flüssige Filtrat ist als Brauchwasser geeignet oder kann in den Vorfluter einer Kläranlage eingeleitet werden. Das Filtermaterial ist nach Beladung geeignet, um als Dünger oder Bodenverbesserer zu fungieren und kann auch den Substraten beigemengt werden.
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Beispiel 2:
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Alternativ zu Beispiel 1 wird in einem separaten Dispergierkessel eine kleine Menge von Gärrest oder separiertem Gärrest vorgelegt, und mit den Zugabemengen gemäß Beispiel 1 ca. 10 min zum Zerteilen von Feststoffen bei hohen Schergeschwindigkeiten dispergiert und mindestens 5 bis 15 min gerührt. Anschließend wird diese Zubereitung dem Postfermenter oder dem Gärresttank zugeführt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die tägliche Zugabemenge im Postfermenter oder Gärresttank erreicht ist. Anschließend erfolgt die Verarbeitung wie in Beispiel 1 beschrieben.
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Beispiel 3:
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In einem ersten Schritt werden flüssige und feste Gärreste separiert und anschließend die flüssigen Gärreste wie in Beispiel 2 behandelt, wobei ca. 10 min dispergiert und mindestens 10 min, vorzugsweise 20 min, gerührt wird. Die Zugabemengen richten sich nach Beispiel 1. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die täglich anfallende Menge an flüssigem Gärrest verarbeitet ist. Danach wird der behandelte flüssige Gärrest abermals separiert, wobei die Feststoffe als Substrat gelten und gegebenenfalls getrocknet werden. Dieses Substrat kann auch dem separierten festen Gärrest beigemischt werden. Das verbleibende Restwasser kann verdunstet oder eingeleitet werden.
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Beispiel 4:
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Alternativ zu Beispiel 3 werden die separierten flüssigen Gärreste mit einer Magnesiumionenquelle sowie einer Phosphationenquelle versetzt und gerührt, wobei die Zugabe von Mg-Ionen und PO4-Ionen im stöchiometrischen Verhältnis zu NH4 +-Ionen 1:1:1 erfolgt. Anschließend kann das ausgefällte Magnesiumammoniumphosphat abgetrennt werden und der flüssige Rest oder die gesamte Mischung filtriert werden. Die geometrische Anordnung der Filter kann unterschiedlich sein. Die gewählten Filtermedien können in getrennten Behältnissen zum Einsatz kommen aber auch in Schichten in den Filterbehältnissen eingebracht sein. Die Filtermedien können im gewählten Verhältnis vorgemischt im Filterbehältnis eingebracht sein.
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Eine typische Anordnung ist wie folgt:
Bentonit, Vermiculit und Aktivkohle werden in Verhältnis 4:4:2 vorgemischt und als Vormischung auf einen Filterboden gegeben. Die Aufgabe erfolgt als Schüttung oder als Packung, wobei das Filtermedium in poröse Säcke (z.B. Jutesäcke) locker eingegeben wird und die Säcke über dem Filterboden verdichtet gestapelt werden.
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Das separierte Wasser, gegebenenfalls mit dem Magnesiumammoniumphosphat, wird über die Filterschicht geführt.
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Die Filterschichtdicke und die Filterfläche sind abhängig vom Volumenstrom und können von 30 cm bis zu mehreren Metern reichen. Das beladene Filtermedium kann mit den festen Gärresten vermischt werden oder direkt als Dünger zum Einsatz kommen. Die Filtration kann auch mit kontinuierlicher Zugabe des Filtermediums auf Bandfilter oder in Trommelfiltern erfolgen.