Biokohle aus organischen Abfällen durch die BSP-Technologie

Schematische Darstellung der BSP-Demo-Anlage
Das BSP-Verfahren (Biomass Steam Processing) ist eine innovative und energieeffiziente Technologie zur Verwertung von feuchten und trockenen pflanzlichen Reststoffen, wie organischer Haushaltsabfall, Reststoffe aus der Landwirtschaft und Park-und Gartenpflegegut. Es wurde am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit Fördermitteln der Energie Baden-Württemberg AG (EnBW AG) entwickelt und von der EnBW AG patentiert.

Während des Prozesses wird die Biomasse für circa eine Stunde bei 300 – 350 °C in Wasserdampfatmosphäre thermisch behandelt. Das Zielprodukt ist eine kohlenstoffangereicherte Biokohle, welche in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden und auch als Rohstoff für die Aktivkohleproduktion dienen kann. Mögliche weitere Anwendungen sind die Nutzung als Bioenergieträger, als Bodenverbesserer für degradierte Böden oder als CO2-Speicher. Vorteilhaft gegenüber anderen Verwertungstechnologien sind die moderaten Prozessparameter (atmosphärische Druckverhältnisse, vergleichsweise geringe Prozesstemperatur) und der niedrige Energiebedarf pro Biomasseeinheit. Weiterhin wird eine trockene, inerte und leicht zu lagernde Biokohle aus der behandelten nassen Biomasse hergestellt.

Im Auftrag der EnBW AG baut die Live Energies GmbH derzeit eine Demonstrationsanlage am Standort einer Kompostierungsanlage auf. Die Anlage wird einen Durchsatz von mindestens 2.000 t/a haben und verwertet verschiedene biogene Reststoffströme der Kompostierung. Durch den Einsatz der BSP-Technologie kann die kostenintensive Entsorgung solcher Abfallströme vermieden und gleichzeitig ein wertvoller Rohstoff (Biokohle) erzeugt werden. Die Drehrohranlage mit angeschlossener Abgaswärmenutzung wird im Frühjahr 2020 den Regelbetrieb aufnehmen.

Aufgebaute BSP-Anlage auf der Kompostierungsanlage

Publikationen

  1. Jatropha – Potential of biomass steam processing to convert crop residues to bio-coal and thus triple the marketable energy output per unit plantation area. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926669019303152

Entfernung von Nährstoffen aus Gülle mit Biokohle

Gülle wird derzeit auf nahe gelegenen Feldern ausgebracht

Die intensive Viehzucht verursacht Umweltprobleme aufgrund der nährstoffreichen Exkremente, die von den Tieren produziert werden. Gegenwärtig werden die Abfälle aus der Viehzucht entweder direkt oder als Biogas-Gärrückstände in den Boden eingebracht, was zu einer übermäßigen Nährstoffanreicherung im Boden und Grundwasser führt. Die Gülle hat in der Regel einen hohen Wassergehalt von über 90%. Auch nach der Produktion von Biogas enthält die Gülle einen hohen Anteil an Wasser, das reich an verschiedenen Nährstoffen ist. Dieses hohe Volumen mit einer geringeren Konzentration der mineralischen Nährstoffe schränkt die Transportfähigkeit des Düngers ein, was in einer Ausbringung in der Nähe der Betriebe selbst resultiert. Ein transportierbarer, konzentrierter Mineralstoffdünger aus der Gülle kann eine solche regionale Überdüngung vermeiden und organischen Dünger auch für andere Gebiete bereitstellen.

Die Live Energies GmbH entwickelt in Zusammenarbeit mit der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie der Universität Hohenheim Verfahren, um überschüssige Nährstoffe aus der Gülle zu entfernen und zu transportfähigem organischem Dünger zu konzentrieren. In diesem Projekt werden verschiedene Verfahren zur Entfernung von Nährstoffen aus der Gülle und deren Bindung durch Biokohle entwickelt und erprobt.

Verschiedene organische Düngemittel aus Gülle