09.11.2020
Umwelttechnik

Behandlung von Gülle und Gärresten

Durch die Änderung der Düngeverordnung wird die Ausbringung und Nutzung von Wirtschaftsdüngern weiter eingeschränkt. Landwirten und Biogasanlagenbetreibern bleibt häufig nur eine kostspielige Zwischenlagerung und teure externe Entsorgung, weil die bislang im Markt vertretenen Verfahren zur Aufbereitung nicht den Anforderungen gewachsen und von hohen Betriebskosten geprägt sind. Es gibt aber schon seit langem verschiedene technisch ausgereifte (und daher bereits kostenoptimierte) Verfahren aus der Müllbehandlung, die sinnvoll zur Behandlung von Gülle und Gärresten eingesetzt werden können - und international bereits eingesetzt werden. Durch die richtige Kombination dieser Technologien kann für jeden Standort die beste Lösung gefunden werden, sei es die Reduzierung des Lagervolumens, sei es die Rückgewinnung von Nährstoffen.

Durch Membranverfahren (Nanofiltration / Umkehrosmose) ist die Trennung von Wasser und Nährstoffen möglich. Das abgetrennte Wasser wird dabei soweit gereinigt wie für die Wiedernutzung erforderlich. Das Konzentrat enthält die gelösten Nährstoffe, je nach Prozesskombination NPK, NK oder nur K. Vorteil der Membrananlagen: Sie werden in Containern vormontiert geliefert und sind sehr kompakt. Große Sorgfalt muss aber auf die Vorbehandlung gelegt werden, um die Membranstufe zu schützen. Sofern die Ausbringung des Wirtschaftsdüngers nur N-limitiert ist, kann eine Rückgewinnung des Stickstoffs mittels Strippanlagen als Ammoniumsulfatlösung (ASL) als Dünger wirtschaftlich sein.

Immer häufiger kommt es vor, dass weder die Aufkonzentrierung noch die N-Rückgewinnung zielführend sind, weil es gar keine Einsatzmöglichkeiten für die Düngerkonzentrate gibt. In diesem Fall bietet die biologische Behandlung durch MembranBioReaktoren (MBR) eine echte Alternative. MBRs sind seit Jahrzehnten Stand der Technik in der Behandlung von Deponiesickerwässern und Abwässern aus der Müllbehandlung. Seit 2015 ist der MBR auch bei Gülle und Gärresten im Einsatz. Ein Vorteil des MBRs ist seine Anpassungsfähigkeit: Selbst bei großen Unterschieden der Konzentrationen an Stickstoff und Organik im Substrat gelingt zuverlässig die vollständige Elimination des Ammoniums und die weitgehende Elimination der Organik und damit der Norg-Fraktion (Abb. 1).

WEHRLE: Behandlung von Gülle und Gärresten - Biologische Elimination von Stickstoff (NH4-N) durch den MembranBioReaktor in verschiedenen Anlagen
WEHRLE: Behandlung von Gülle und Gärresten - Biologische Elimination von organischer Substanz (CSB) durch den MembranBioReaktor in verschiedenen Anlagen
Der MBR ist ein unerlässlicher Baustein, um die für eine Direkteinleitung geforderte Wasserqualität zu erreichen. Die Direkteinleiterqualität kann nur durch eine Kombination mehrerer Prozesse erreicht werden, von denen jeder zuverlässig seine Aufgabe erfüllen muss. Dass das inzwischen machbar ist, zeigt Abbildung 2.

WEHRLE: Behandlung von Gülle und Gärresten - Veränderung eines Gärrestes durch die verschiedenen Prozesse (Dekanter, MembranBioReaktor, Umkehrosmose)Behandlung von Gülle und Gärresten - Fazit:

Durch die Kombination verschiedener, aufeinander abgestimmten Verfahrenstechniken kann die Behandlung von Gülle oder Gärresten individuell gestaltet werden. Aufkonzentrierung und Nährstoffrückgewinnung sind ebenso machbar wie die Vollreinigung. Alle genannten Prozesse sind anwendungserprobt und können zügig umgesetzt werden.

Autorin:
Dr. Miriam Weissroth, Forschung & Produktentwicklung, WEHRLE Umwelt GmbH