CHEMIE

Ventiltechnik in der Düngemittelherstellung

Phosphatgewinnung aus Gülle und Gärresten

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Durch die Novellierung der Düngeverordnung, die zulässige Düngemengen und -zeiten deutlich einschränkt, entstehen für Landwirte zusätzliche Aufwände und Kosten für die Lagerung, den Transport und unter Umständen sogar für die Entsorgung ihrer überschüssigen Gülle. Gleichzeitig hat die Europäische Union Phosphat als wichtige Ressource erkannt und da insbesondere Gülle reich an Phosphat ist, stellt sie eine wichtige Quelle für die Phosphatgewinnung dar. Der Anlagenbauer Geltz Umwelttechnologie hat zur Lösung des Problems den NuTriSep-Prozess entwickelt. Durch die Trennung der einzelnen Substanzen über verschiedene Prozessschritte entstehen aus dem Abfallprodukt Gülle mehrere verkaufsfähige Produkte. Durch diese können den landwirtschaftlichen Flächen die gewünschten Nährstoffe gezielt zugeführt werden. Als Rest verbleibt Wasser, welches so nährstoffarm ist, dass es zur Bewässerung genutzt werden kann. Alternativ kann das Wasser zukünftig bis zur Direkteinleitungsqualität weiter aufbereitet werden.

Im Bereich der Ventile und Armaturen konnte der Ventilspezialist Gemü die Firma Geltz durch seine Fachberater beim Übergang vom Technikum-Maßstab zur Großanlage unterstützen und beraten. Ein weiterer Vorteil ist das breite Lieferprogramm des Unternehmens. So konnten in diesem Projekt neben Durchflussmessern, Membranventilen und Absperrklappen auch Kugelhähne und Druckhalteventile aus einer Hand verwendet werden. Durch die kundennahe Betreuung und Vor-Ort-Besuche beim Endkunden konnte das Projekt, wie geplant, erfolgreich umgesetzt werden.

​Abtrennung organischer Feststoffe

Als erster Schritt wird der Gärrest aus einer Biogasanlage angesäuert, um die Nährstoffe aus der Feststoff-Fraktion herauszulösen. Über mehrere Filtrationsschritte werden die Feststoffe dann abgetrennt. Diese organischen Feststoffe ähneln in Struktur und Zusammensetzung Torf, müssen anders als Torf jedoch nicht unter Inkaufnahme schwerster Umweltschäden abgebaut werden. Damit kann dieser Torf-Ersatz als wertvolles Produkt im Garten- und Landschaftsbau verwendet werden. Die Säuredosierung erfolgt über für den Kunden konfektionierte Membranventilblöcke mit angeschlossenen Schwebekörper-Durchflussmessern. Durch den vorgefertigten Blockaufbau von Gemü lässt sich die Dosierung einfach installieren. Zur Absicherung der Anlage gegen zu hohen Druck, wurden die Verdrängerpumpen, mit jeweils einem Druckhalteventil, ausgestattet. Sollte auf der Druckseite der Pumpe der Druck durch Verstopfung oder eine sonstige Beeinträchtigung über den eingestellten Wert steigen, öffnet das Druckhalteventil zur Saugseite hin und der Überdruck kann abgebaut werden. Die vorher gelösten Phosphate werden aus der partikelfreien Flüssigkeit als Phosphatsalz ausgefällt und können abgeschieden werden. Das gewonnene Phosphatsalz kann als Düngemittel verkauft werden.

 

Ammoniakwäscher

Die vom Phosphat befreite Flüssigkeit wird mit Lauge versetzt und erwärmt. In einer darauffolgenden Kolonne wird die Flüssigkeit, im Gegenstrom, zu einem warmen Luftstrom versprüht. Durch den erhöhten pH-Wert und die höhere Temperatur löst sich Ammoniak aus dem Wasser und geht in die Luft über (Ammoniak-Strippung). Die Luft mit dem Ammoniak wird daraufhin zu einem sauren Wäscher geführt. Hier wird Ammoniak mit Schwefelsäure aus der Luft ausgewaschen und reagiert zu Ammoniumsulfat. Ammoniumsulfat kann als Lösung wie ein Düngemittel genutzt werden.​

Kalium-Aufkonzentrierung

Nach der Ammoniak-Strippung kann das restliche, mit Kalium versetzte, Wasser noch aufkonzentriert werden. Die entstandene Kalium-Lösung kann ebenfalls als Dünger eingesetzt werden. Das verbleibende Wasser kann zum Beispiel in der Verregnung genutzt werden. Durch den NuTriSep-Prozess wird nicht nur die Überdüngung der Böden reduziert und zusätzliche Kosten bei Landwirten vermieden, sondern es entstehen auch mehrere verkaufsfähige Produkte.

Für die Säuredosierung wird ein kundenindividuell gestalteter Membranventilblock aus Kunststoff von Gemü eingesetzt. Diese Blocklösung ist aus PVC gefertigt, da sich dieser Werkstoff sehr gut für den Einsatz bei säurehaltigen Medien eignet. Auf dem Block sind die Handräder aus Kunststoff montiert, wobei die Kunden die Antriebe flexibel auswählen können. Die wichtigsten Kundenvorteile für den Einsatz von Kunststoffblöcken sind die Platzersparnis, geringere Wartungskosten und kürzere Montagezeiten. Die Kunststoffblöcke werden zusammenmontiert und direkt einsatzbereit zum Kunden geliefert. Dadurch muss der Block vor Ort nur noch in die Anlage montiert werden.

Gemü hat das Portfolio der Blocklösungen ausgebaut und bietet auch individuell erweiterbare und modulare Möglichkeiten an. Das Konzept vermag mit wenigen Grundausführungen einen Großteil der Varianten abzudecken. Innerhalb von Sekunden und ohne zusätzliche Verrohrung, Klebungen oder Schweißungen lassen sich die Blöcke vor Ort schnell und einfach an Kundenbedürfnisse anpassen. Der wirtschaftliche Einsatz ist in Anlagen der chemischen Industrie und Umweltchemie ebenso garantiert wie in der Oberflächen-, Lackier- und Galvanotechnik sowie der kommunalen und industriellen Wasseraufbereitung und weiteren Einsatzfeldern. Mit den Mehrwegeventilblöcken aus beständigen Kunststoffen lassen sich Ventilknoten im Rohrleitungsanlagenbau äußerst kompakt und individuell realisieren.

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