WO2011060904A1 - Verfahren zur herstellung von bodenzusatzstoffen zur verbesserung der kationenaustauschkapazität, der nährstoff- und der wasserhaltefähigkeit von böden - Google Patents

Verfahren zur herstellung von bodenzusatzstoffen zur verbesserung der kationenaustauschkapazität, der nährstoff- und der wasserhaltefähigkeit von böden Download PDF

Info

Publication number
WO2011060904A1
WO2011060904A1 PCT/EP2010/006905 EP2010006905W WO2011060904A1 WO 2011060904 A1 WO2011060904 A1 WO 2011060904A1 EP 2010006905 W EP2010006905 W EP 2010006905W WO 2011060904 A1 WO2011060904 A1 WO 2011060904A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
biomass
soil
sludge
reaction
hydrothermal
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/006905
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Buttmann
Jürgen Fillbach
Original Assignee
Terranova Energy Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102009053867A external-priority patent/DE102009053867A1/de
Priority claimed from DE102010006263A external-priority patent/DE102010006263A1/de
Priority claimed from DE201010013050 external-priority patent/DE102010013050A1/de
Priority claimed from DE102010020712A external-priority patent/DE102010020712A1/de
Application filed by Terranova Energy Gmbh filed Critical Terranova Energy Gmbh
Priority to EP10778878A priority Critical patent/EP2501662A1/de
Publication of WO2011060904A1 publication Critical patent/WO2011060904A1/de
Priority to MA34879A priority patent/MA33759B1/fr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40—Treatment of liquids or slurries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of additives for
  • hydrothermal carbonation is treated. Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method.
  • EP0168556A2 uses as raw material for the fermentation a sand-carbon clay part such as foundry sand. This is characterized by its content of coal and its porous structure, which has an advantageous effect on the fermentation conditions.
  • the disadvantage here is that the availability of suitable sand-carbon clay parts is limited and thus the process, especially in a worldwide use, given further
  • WO2009 / 021528 also mentions hydrothermal carbonization as a process for producing pyrogenic carbon.
  • the disadvantage of using this carbon is the amount of volatile carbon present in
  • Carbonization is a significant growth inhibition.
  • WO2009 / 021528A1 points to the positive climate effect of the invention.
  • the object of the invention is to improve the process for producing a soil additive in such a way that as a precursor of the fermentation process a
  • Carbonous substance is produced, which does not have to be crushed or sieved and is easily miscible with biomass.
  • the process aims to reduce heavy metals and toxic substances in the soil additive.
  • carbon from hydrothermal carbonation this should be pretreated in a suitable manner that by the proportion of volatile carbons no
  • coal is produced in the form of a liquid and / or flowable coal slurry of small particle size, which can be easily mixed with the processed biomass, which also has a high water content, and then fed to the fermentation;
  • coal sludge is produced by hydrothermal carbonization (HTC) of biomass in such a way that it has small particle size.
  • HTC hydrothermal carbonization
  • coal sludge is produced by hydrothermal carbonization (HTC) of biomass in such a way that hydrocolloid structures are broken by disintegration at temperatures between 180 ° C and 240 ° C and pH values in the acidic range and the coal sludge is easily flowable and easily miscible ;
  • HTC hydrothermal carbonization
  • Carbonation is supplied and the resulting reaction mixture of finished carbonated biomass shares and not yet carbonated
  • Reaction water is carried out by precipitation reaction or ultrafiltration
  • Soil additive is determined and registered by appropriate means and thus the total amount of soil applied via the soil additive in the soil
  • the hydrothermal carbonization of sewage sludge takes place in a pressure reactor at temperatures between 180 ° C and 240 ° C and pressures of over 16 bar.
  • a pH of pH 4 By setting a pH of pH 4 to the beginning of the reaction, a
  • the organic components of the sewage sludge are broken up by the carbonization to particle sizes smaller than 0.2 mm.
  • the calorific value of coal produced is between 11,000 J / g and 24,000 J / g for sewage sludge, depending on the use of digested sewage sludge or biologically active sewage sludge.
  • the mineral content of coal is between 20% and 60%, depending on the sewage sludge treated.
  • green waste can also be carbonated.
  • the coal produced contains only a mineral content of less than 5%.
  • the calorific values are between 23,000J / g and 30,000J / g.
  • an agitator is used during the reaction, which also aids in the homogenization of the coal slurry.
  • the particles of coal sludge have a maximum size of 0.4mm after 4 hours.
  • the production of the carbon substance is done under aqueous conditions, which is maintained until mixed with the biomass also hydrous.
  • the coal sludge can be used directly as a soil additive due to its good miscibility, its good flowability and its small particle size either with or without addition of other organic biomass or is fed to a fermentation.
  • the reaction mixture of ready carbonated biomass fractions and not yet finished carbonated biomass fractions in a continuous hydrothermal carbonation reactor may be used as a bottom feed without an additional mixing step or may be fed to a subsequent fermentation.
  • the nutrients such as phosphorus
  • the waste heat generated during hydrothermal carbonation can be used to set a suitable temperature level during fermentation.
  • sewage sludge is passed from a feed tank into a reactor for hydrothermal carbonization.
  • This reactor can be both cyclically filled and emptied or fed continuously with sewage sludge and the reaction mixture can be removed.
  • the product is fed to a subsequent fermentation 3.
  • part of the sewage sludge is added to the carbonated sewage sludge in a mixing device 4 untreated.
  • the resulting mixture is then fermented 5 and analyzed for carbon content before being applied to the soils 6 and weighed 7.
  • green waste 8 is added in a mixer to the coal slurry from the HTC reactor.
  • the mixture is without
  • sewage sludge and green waste are carbonized in the HTC reactor.
  • an agitator 10 is used during carbonation. Subsequently, the carbonated mixture is analyzed, weighed and discharged to the soil.
  • FIG. 5 shows the separation of pollutants such as heavy metals from the process.
  • the reaction water of the HTC reactor 11 enriched with the pollutants is fed to a container 12 in which precipitating agent 13 is added.
  • the failed, pollutant-rich sludge 14 is disposed of and the remaining residual water 15 is discharged to the soil.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zusatzstoffen zur Verbesserung der Fruchtbarkeit von Böden, in welchem Biomasse durch hydrothermale Karbonisierung behandelt wird. Femer betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Description

Verfahren zur Herstellung von Bodenzusatzstoffen zur Verbesserung der Kationenaustauschkapazität, der Nährstoff- und der Wasserhaltefähigkeit von Böden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zusatzstoffen zur
Verbesserung der Fruchtbarkeit von Böden, in welchem Biomasse durch
hydrothermale Karbonisierung behandelt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Aus der EP0168556A2 und der WO2009/021528A1 ist die Herstellung von
Bodenzusatzstoffen durch einen Fermentationsprozess bekannt, in den eine
Mischung aus Biomasse, Kohle und anderen Hilfsstoffen eingebracht wird. Der mit dem hergestellten Produkt vermischte Boden hat verbesserte Eigenschaften bezüglich Kationenaustauschkapazität, Nährstoff- und Wasserhaltefähigkeit und bietet eine bessere Fruchtbarkeit. Böden ähnlicher Struktur findet man im
Amazonasgebiet unter der Bezeichnung Terra Preta, über deren genaue Entstehung allerdings keine gesicherten Erkenntnisse bestehen.
Das in der EP0168556A2 beschriebene Verfahren nutzt als Ausgangsstoff für die Fermentation einen Sand-Kohle-Tonteil wie beispielsweise Gießereisand. Dieser zeichnet sich durch seinen Gehalt an Kohle und seine poröse Struktur aus, die sich vorteilhaft auf die Fermentationsbedingungen auswirkt. Nachteilig dabei ist, dass die Verfügbarkeit geeigneter Sand-Kohle-Tonteile eingeschränkt ist und damit das Verfahren, insbesondere in einem weltweiten Einsatz, angesichts weiter
Transportwege für diesen Ausgangsstoff nicht wirtschaftlich angewandt werden kann. Ein weiterer Nachteil ergibt sich durch die notwendige Anlagentechnik: da der sehr trockene Sand-Kohle-Tonteil mit einer pastösen Biomasse, bspw. Klärschlamm, homogen vermischt werden muss, sind dazu Zwangsmischer erforderlich. Zudem ist eine Zerkleinerung der Biomassepartikel bis auf ein bestimmtes Verhältnis im
Vergleich zu den Tonteilen notwendig.
In der WO2009/021528A1 wird pyrogener Kohlenstoff der Biomasse vor der
Fermentation zugegeben. Nachteilig hierbei ist, dass dieser pyrogene Kohlenstoff zunächst hergestellt oder andersweitig beschafft werden muss. Weiterhin weist die WO2009/021528A1 auf die offene Frage der notwendigen Vermeidung von
Schwermetallen und toxischen Substanzen hin. Ebenso ist der pyrogene Kohlenstoff vor der Fermentation zu zerkleinern oder zu sieben. Dies erfordert zusätzliche Anlagenteile, die sich auf die Rentabilität des Verfahrens auswirken. Die
WO2009/021528 erwähnt weiterhin die Hydrothermale Karbonisierung als Verfahren zur Herstellung von pyrogenem Kohlenstoff. Nachteilig bei der Verwendung dieses Kohlenstoffs sind jedoch der Anteil an leicht flüchtigem Kohlenstoff, der in
Abhängigkeit von der Dauer des Karbonisierungsprozesses zwischen 10% und 90% des Gesamtkohlenstoffs beträgt. Untersuchungen in Topfversuchen haben ergeben, dass bei Verwendung des unbehandelten Kohlenstoffs aus hydrothermaler
Karbonisierung eine erhebliche Wachstumshinderung vorliegt.
Weiterhin weist die WO2009/021528A1 auf den positiven Klimaeffekt der Erfindung hin. Nachteilig ist allerdings, dass dieser nicht mengenmäßig bestimmt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren zur Herstellung eines Bodenzusatzstoffs in der Art zu verbessern, dass als Vorstufe des Fermentationsprozesses eine
Kohlesubstanz hergestellt wird, die nicht zerkleinert oder gesiebt werden muss und einfach mit Biomasse vermischbar ist. Durch das Verfahren sollen Schwermetalle und toxische Substanzen im Bodenzusatzstoff reduziert werden. Bei Verwendung von Kohlenstoff aus hydrothermaler Karbonisierung soll dieser in einer geeigneten Art vorbehandelt werden, dass durch den Anteil flüchtiger Kohlenstoffe keine
Wachstumshemmung bewirkt wird. Weiterhin soll eine Möglichkeit aufgezeigt werden, wie ein Klimaeffekt mengenmäßig bestimmt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
- dass die Kohle in Form eines flüssigen und/oder fließfähigen Kohleschlamms kleiner Partikelgröße hergestellt wird, der sich mit der zu verarbeitenden Biomasse, die ebenso über einen hohen Wasseranteil verfügt, leicht vermischen lässt und anschließend der Fermentation zugeführt wird;
- dass der Kohleschlamm durch hydrothermale Karbonisierung (HTC) von Biomasse in der Art hergestellt wird, dass er über kleine Partikelgröße verfügt. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung von bereits schlammförmiger Biomasse, wie bspw. Klärschlamm, oder Verwendung eines Rührwerks während des
Karbonisierungsprozesses geschehe;
- dass der Kohleschlamm durch hydrothermale Karbonisierung (HTC) von Biomasse in der Art hergestellt wird, dass hydrokolloide Strukturen durch Desintegration bei Temperaturen zwischen 180°C und 240°C und pH Werten im sauren Bereich aufgebrochen werden und der Kohleschlamm gut fließfähig und leicht vermischbar ist;
- dass Biomasse kontinuierlich einem Reaktionsgefäß zur hydrothermalen
Karbonisierung zugeführt wird und das entstandene Reaktionsgemisch aus fertig karbonisierten Biomasseanteilen und noch nicht fertig karbonisierten
Biomasseanteilen kontinuierlich diesem Reaktionsgefäß entnommen wird und ohne weitere Vermischungen direkt einer Fermentation zugeführt wird;
- dass während der hydrothermalen Karbonisierung durch die Einstellung eines sauren pH Werts Schadstoffe, aus dem Biomasseschlamm ins Reaktionswasser überführt und abgetrennt werden;
- dass während der hydrothermalen Karbonisierung durch die Einstellung eines sauren pH Werts Nährstoffe aus dem Biomasseschlamm ins Reaktionswasser überführt, zurückgewonnen und als Bodenzusatzstoff verwendet werden;
- dass die Abtrennung und Rückgewinnung der Schad- und Nährstoffe im
Reaktionswasser durch Fällungsreaktion oder Ultrafiltration durchgeführt wird;
- dass der flüchtige Anteil an Kohlenstoff in der durch Hydrothermale Karbonisierung hergestellten Kohle biologisch durch aerobe oder anaerobe Behandlung, chemisch durch geeignete Reaktionspartner, physikalisch beispielsweise durch starke
Durchspülung mit Wasser oder Elektrolyse oder thermisch durch Pyrolyse oder verwandte Verfahren reduziert wird, so dass vorwiegend innerter Kohlenstoff verbleibt; - dass der Gehalt an Kohlenstoff und das Gewicht des hergestellten
Bodenzusatzstoffs durch geeignete Mittel bestimmt und registriert wird und somit die Gesamtmenge des über den Bodenzusatzstoff in die Böden ausgebrachten
Kohlenstoffs bestimmt wird.
Die hydrothermale Karbonisierung von Klärschlamm erfolgt in einem Druckreaktor bei Temperaturen zwischen 180°C und 240°C und Drücken von über 16 bar. Bei Einstellung eines pH Werts von pH 4 zum Anfang der Reaktion kann eine
vollständige Desintegration der wasserbindenden Hydrokolloide des Klärschlamms innerhalb von 2 bis 4 Stunden erreicht werden. Dadurch erhält der resultierende Kohleschlamm eine hohe Fließfähigkeit, die eine spätere Vermischung mit anderen Stoffen erleichtert. Die organischen Anteile des Klärschlamms werden durch die Karbonisierung auf Partikelgrößen kleiner 0,2mm aufgebrochen. Der Brennwert der hergestellten Kohle liegt bei Klärschlamm je nach Verwendung von ausgefaultem Klärschlamm oder biologisch noch aktivem Klärschlamm zwischen 11.000 J/g und 24.000 J/g. Der mineralische Anteil der Kohle liegt, abhängig vom behandelten Klärschlamm, zwischen 20% und 60%.
Unter gleichen Bedingungen kann Grünschnitt ebenso karbonisiert werden. Die hergestellte Kohle enthält lediglich einen mineralischen Anteil von kleiner 5%. Die Brennwerte liegen zwischen 23.000J/g und 30.000J/g. Zur Beschleunigung des Verfahrens wird ein Rührwerk während der Reaktion eingesetzt, das auch eine Homogenisierung des Kohleschlamms unterstützt. Die Partikel des Kohleschlamms haben nach 4 Stunden eine Größe von maximal 0,4mm.
Als vorteilhaft erweist sich die Erfindung insbesondere in folgenden Punkten:
- Die Herstellung der Kohlesubstanz geschieht unter wässrigen Bedingungen, die bis zur Vermischung mit der ebenso wasserhaltigen Biomasse beibehalten wird.
Dadurch entfallen aufwändige Trocknungsschritte, Zerkleinerungen, Siebungen und Trockenvermischungsschritte.
- Der Kohleschlamm kann durch seine gute Mischbarkeit, seine gute Fließfähigkeit und seiner geringen Partikelgröße entweder mit oder ohne Beigabe weiterer organischer Biomasse direkt als Bodenzusatzstoff verwendet werden oder wird einer Fermentation zugeführt. - Das Reaktionsgemisch aus fertig karbonisierten Biomasseanteilen und noch nicht fertig karbonisierten Biomasseanteilen in einem kontinuierlichen Reaktor zur hydrothermalen Karbonisierung kann ohne einen zusätzlichen Vermischungsschritt als Bodenzusatzstoff verwendet werden oder einer nachfolgenden Fermentation zugeführt werden.
- Die Herstellung der Kohle kann im Gegensatz zu alternativen Verfahren wie
Pyrolyse aus feuchter Biomasse erfolgen. Dadurch kann auch die feuchte Biomasse, die der Fermentation zugeführt wird, als Eingangsstoff für die Kohleherstellung ohne zusätzliche, aufwändige Trocknungsschritte verwendet werden.
- Durch die Entfernung des Anteils an flüchtigem Kohlenstoff wird eine
Wachstumshemmung vermieden.
- Die Schadstoffkonzentration im Bodenzusatzstoff ist im Vergleich zu den
Eingangsstoffen verringert.
- Die Nährstoffe, wie beispielsweise Phosphor, können aus der zu karbonisierenden Biomasse, beispielsweise Klärschlamm, während der hydrothermalen Karbonisierung abgetrennt werden, und nach Bedarf dem Bodenzusatzstoff zugegeben werden.
- Die während der hydrothermalen Karbonisierung entstehende Abwärme kann zur Einstellung eines geeigneten Temperaturniveaus bei der Fermentation genutzt werden.
- Die Bestimmung der Gesamtmenge des ausgebrachten Kohlenstoffs ermöglicht eine Quantifizierung der damit verbundenen C02 Sequenzierung und damit eine Teilnahme am Emissionshandel.
Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden beschrieben:
In einem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 wird Klärschlamm von einem Vorlagebehälter in einen Reaktor zur hydrothermalen Karbonisierung geführt. Dieser Reaktor kann sowohl zyklisch gefüllt und entleert werden oder kontinuierlich mit Klärschlamm beschickt und das Reaktionsgemisch entnommen werden. Das Produkt wird einer anschließenden Fermentation 3 zugeführt.
Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 wird ein Teil des Klärschlamms unbehandelt dem karbonisierten Klärschlamm in einer Mischvorrichtung 4 zugesetzt. Das resultierende Gemisch wird anschließend fermentiert 5 und vor der Ausbringung auf die Böden auf den Kohlenstoffgehalt analysiert 6 und verwogen 7.
Im dritten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 wird Grünschnitt 8 in einem Mischer dem Kohleschlamm aus dem HTC Reaktor zugesetzt. Das Gemisch wird ohne
anschließende Fermentation direkt auf die Böden 9 ausgebracht.
Im vierten Ausführungsbeispiel nach Figur 4 wird Klärschlamm und Grünschnitt im HTC Reaktor karbonisiert. Zur Herstellung ausreichend kleiner Partikelgrößen wird ein Rührwerk 10 während der Karbonisierung verwendet. Anschließend wird das karbonisierte Gemisch analysiert, gewogen und auf die Böden ausgebracht.
Figur 5 zeigt die Abscheidung von Schadstoffen wie Schwermetallen aus dem Prozess. Das mit den Schadstoffen angereicherte Reaktionswasser des HTC Reaktors 11 wird einem Behälter 12 zugeführt, in dem Fällungsmittel 13 zudosiert werden. Der ausgefallene, schadstoffreiche Schlamm 14 wird entsorgt und das verbleibende Restwasser 15 wird auf die Böden ausgebracht.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Bodenzusatzstoffen zur Verbesserung der
Kationenaustauschkapazitat, der Nährstoff- und der Wasserhaltefähigkeit von Böden durch biologische Fermentation, dadurch gekennzeichnet, dass organischer Biomasse vor der Fermentation ein flüssiger Kohleschlamm zugefügt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Kohleschlamm durch hydrothermale Karbonisierung von Biomasse hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flüssigen Kohleschlamm um einen durch hydrothermale Karbonisierung behandelten Klärschlamm handelt.
4. Verfahren zur Herstellung von Bodenzusatzstoffen zur Verbesserung der
Kationenaustauschkapazitat, der Nährstoff- und der Wasserhaltefähigkeit durch biologische Fermentation insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass organische Biomasse kontinuierlich einem Reaktionsgefäß zur hydrothermalen Karbonisierung zugeführt wird und das Reaktionsprodukt kontinuierlich diesem Reaktionsgefäß entnommen wird.
5. Verfahren zur Herstellung von Bodenzusatzstoffen zur Verbesserung der
Kationenaustauschkapazität, der Nährstoff- und der Wasserhaltefähigkeit durch biologische Fermentation insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass organische Biomasse kontinuierlich einem Reaktionsgefäß zur hydrothermalen Karbonisierung zugeführt wird und das Reaktionsprodukt kontinuierlich diesem Reaktionsgefäß entnommen wird und nach weiteren Behandlungsschritten einer Fermentation zugeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Biomasse ganz oder teilweise aus Klärschlamm besteht und/oder dass das Reaktionsprodukt eine Mischung aus fertig karbonisierter Biomasse und noch nicht fertig karbonisierter Biomasse ist.
7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzei c h n e t, dass während der hydrothermalen Karbonisierung das Reaktionsgemisch durch eine geeignete Vorrichtung gerührt und/oder vermischt wird.
8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzei c h n e t, dass während der hydrothermale Karbonisierung ein saurer pH Bereich eingestellt wird und Schadstoffe aus dem Biomasseschlamm ins Reaktionswasser überführt und abgetrennt werden
9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzei c h n e t, dass während der hydrothermale Karbonisierung Nährstoffe aus dem Biomasseschlamm ins Reaktionswasser überführt, zurückgewonnen und als
Bodenzusatzstoff verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung und Rückgewinnung durch Fällungsreaktion oder Ultrafiltration durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die während der hydrothermalen Karbonisierung entstehende Abwärme zur Unterstützung eines nachfolgenden
Fermentationsvorgangs genutzt wird.
12. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Gehalt an Kohlenstoff im hergestellten
Bodenzusatzstoff durch geeignete Mittel bestimmt und registriert wird und somit die Gesamtmenge des über den Bodenzusatzstoff in die Böden ausgebrachten
Kohlenstoff bestimmt wird.
13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flüchtige Anteil an Kohlenstoff in dem durch hydrothermale Karbonisierung hergestellten Kohleschlamm biologisch und/oder chemisch und/oder physikalisch und/oder thermisch vor der Vermischung mit dem Boden, insbesondere vor der Entwässerung des Kohleschlamms reduziert wird.
14. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche.
PCT/EP2010/006905 2009-11-20 2010-11-12 Verfahren zur herstellung von bodenzusatzstoffen zur verbesserung der kationenaustauschkapazität, der nährstoff- und der wasserhaltefähigkeit von böden WO2011060904A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10778878A EP2501662A1 (de) 2009-11-20 2010-11-12 Verfahren zur herstellung von bodenzusatzstoffen zur verbesserung der kationenaustauschkapazität, der nährstoff- und der wasserhaltefähigkeit von böden
MA34879A MA33759B1 (fr) 2009-11-20 2012-05-18 Procédé de fabrication d'additifs pour le sol destines a ameliorer la capacité du sol à échanger les cations et a retenir les nutriments et l'eau

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009053867.4 2009-11-20
DE102009053867A DE102009053867A1 (de) 2009-11-20 2009-11-20 Verfahren zur Herstellung von Bodenzusatzstoffen zur Verbesserung der Kationenaustauschkapazität, der Nährstoff- und der Wasserhaltefähigkeit von Böden
DE102010006263A DE102010006263A1 (de) 2010-01-28 2010-01-28 Verfahren zur thermischen Verwertung von durch hydrothermale Karbonisierung hergestellte Brennstoffen, insbesondere Kohlestaub
DE102010006263.4 2010-01-28
DE201010013050 DE102010013050A1 (de) 2010-03-27 2010-03-27 Additiv zur Verbesserung der Hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse
DE102010013050.8 2010-03-27
DE102010020712A DE102010020712A1 (de) 2010-05-17 2010-05-17 Verfahren zur Erwärmung und Trocknung der Stoffströme bei der Hydrothermalen Karbonisierung
DE102010020712.8 2010-05-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011060904A1 true WO2011060904A1 (de) 2011-05-26

Family

ID=44059215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/006905 WO2011060904A1 (de) 2009-11-20 2010-11-12 Verfahren zur herstellung von bodenzusatzstoffen zur verbesserung der kationenaustauschkapazität, der nährstoff- und der wasserhaltefähigkeit von böden

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2501662A1 (de)
MA (1) MA33759B1 (de)
WO (1) WO2011060904A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012019659A1 (de) * 2012-10-08 2014-04-10 Terranova Energy Gmbh Verfahren zur Herstellung von Düngemittel
WO2017102814A1 (de) * 2015-12-15 2017-06-22 Terranova Energy Gmbh Verfahren zur faulung und hydrothermalen karbonisierung von klärschlamm
EP3348539A1 (de) * 2017-01-11 2018-07-18 Bode Ingo Organischer carbondünger
CN110745974A (zh) * 2019-11-01 2020-02-04 湖南三五二环保科技有限公司 一种餐厨垃圾无害化处理方法
CN114920608A (zh) * 2022-05-18 2022-08-19 同济大学 一种利用污泥稳定化产物改良碱性土壤并强化碳捕集的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1152349A (en) * 1982-01-04 1983-08-23 Cyril T. Jones Coal-based, versatile bartering commodity
WO2009021528A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-19 Boettcher Joachim Verfahren zur herstellung von humus- und nährstoffreichen sowie wasserspeichernden böden oder bodensubstraten für nachhaltige landnutzungs- und siedlungssysteme
EP2130893A2 (de) * 2008-06-05 2009-12-09 TerraNova Energy GmbH & Co. KG Verfahren zum Herstellen von Kohle insbesondere von Kohleschlamm
WO2009149944A2 (de) * 2008-06-13 2009-12-17 Boettcher Joachim Ökotechnische anlage und verfahren zur herstellung von kultursubstraten und bodenhilfsstoffen und organischen düngern mit eigenschaften anthropogener terra preta

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1152349A (en) * 1982-01-04 1983-08-23 Cyril T. Jones Coal-based, versatile bartering commodity
WO2009021528A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-19 Boettcher Joachim Verfahren zur herstellung von humus- und nährstoffreichen sowie wasserspeichernden böden oder bodensubstraten für nachhaltige landnutzungs- und siedlungssysteme
EP2130893A2 (de) * 2008-06-05 2009-12-09 TerraNova Energy GmbH & Co. KG Verfahren zum Herstellen von Kohle insbesondere von Kohleschlamm
WO2009149944A2 (de) * 2008-06-13 2009-12-17 Boettcher Joachim Ökotechnische anlage und verfahren zur herstellung von kultursubstraten und bodenhilfsstoffen und organischen düngern mit eigenschaften anthropogener terra preta

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOTOMATSU F ET AL: "Manufacture of organic fertilizer for soil, involves adding and mixing leaf charcoal with fish residue and fermentation microbe, adhering leaf charcoal microparticle onto the fish meal, fermenting and drying", 20001114, vol. 2001, no. 13, 14 November 2000 (2000-11-14), XP002477107 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012019659A1 (de) * 2012-10-08 2014-04-10 Terranova Energy Gmbh Verfahren zur Herstellung von Düngemittel
EP2716619A3 (de) * 2012-10-08 2017-11-29 TerraNova Energy GmbH Verfahren zur Herstellung von huminstoffhaltigen Düngemittel durch Hydrothermale Karbonisierung von Biomasse
WO2017102814A1 (de) * 2015-12-15 2017-06-22 Terranova Energy Gmbh Verfahren zur faulung und hydrothermalen karbonisierung von klärschlamm
EP3348539A1 (de) * 2017-01-11 2018-07-18 Bode Ingo Organischer carbondünger
CN110745974A (zh) * 2019-11-01 2020-02-04 湖南三五二环保科技有限公司 一种餐厨垃圾无害化处理方法
CN110745974B (zh) * 2019-11-01 2022-03-22 湖南三五二环保科技有限公司 一种餐厨垃圾无害化处理方法
CN114920608A (zh) * 2022-05-18 2022-08-19 同济大学 一种利用污泥稳定化产物改良碱性土壤并强化碳捕集的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2501662A1 (de) 2012-09-26
MA33759B1 (fr) 2012-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0573478B1 (de) Verfahren zur getrennten behandlung und entsorgung von gemengen aus festen und flüssigen, organischen abfallstoffen
EP1929024B1 (de) Verfahren zur herstellung von biogas unter verwendung eines substrats mit hohem feststoff- und stickstoffanteil
EP2501662A1 (de) Verfahren zur herstellung von bodenzusatzstoffen zur verbesserung der kationenaustauschkapazität, der nährstoff- und der wasserhaltefähigkeit von böden
EP3681851A1 (de) Verfahren zur produktion von huminstoffen aus biomasse wie holz, rinde, getreidestroh, blättern, krautigen pflanzen sowie baumpilzen, klärschlamm und anderen organischen abfällen
DE102011087635A1 (de) Verfahren zur Herstellung bodenverbessernder Substrate sowie bodenverbessernde Substrate
CH705866A2 (de) Verfahren für die behandlung von biologisch abbaubaren abfallströmen.
EP2089327A1 (de) Verfahren zur abtrennung von russ aus einem abwasserstrom
DE102009053867A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Bodenzusatzstoffen zur Verbesserung der Kationenaustauschkapazität, der Nährstoff- und der Wasserhaltefähigkeit von Böden
DE4229986A1 (de) Anaerobe Behandlung stark fetthaltiger Substanzen
DE102013217080B4 (de) Düngepellet und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102016003256A1 (de) Anlage und Verfahren zur Verwertung von Biomaterial
DE102006054104A1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von Gärresten und Vorrichtung zur Gewinnung von Dünger
WO2015011275A1 (de) Verfahren zur gewinnung von cellulose
DE2120032A1 (de) Verfahren zur Behandlung von bei der Reinigung von Abwässern anfallendem Schlamm
DE2837066A1 (de) Verfahren und einrichtung zur verwertung von organische verunreinigungen enthaltendem, insbesondere als nebenprodukt der reinigung von staedtischem abwasser anfallendem schlamm
EP2090660A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Biogas unter Zugabe von Carbokalk
CN101613620B (zh) 一种油品净化工艺
WO2007006480A1 (de) Behandlung von klärschlamm mit entgasung unter niederdruck
EP2836462B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur wertstoffgewinnung aus einem bauxitrückstand
CH697136A5 (de) Vergärungsverfahren und Anlage zum Vergären.
WO2013068468A1 (de) Stoffe und verfahren zur behandlung von schlamm oder asche, insbesondere von klärschlamm
DE4141639C1 (en) Prodn. of humus-like substrate from purified sewage - comprises using solid sewage residue to condition sewage and reduce incandescence
DE102007012086A1 (de) Verfahren zur Behandlung von Überschussschlamm in einer Kläranlage
WO2023030624A1 (de) Verfahren und anlage zur verarbeitung von biologischem substrat
DE19605007A1 (de) Verfahren zur Behandlung belasteter organisch-anorganischer Massen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10778878

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010778878

Country of ref document: EP