Lebensmittel- und Futtermittelindustrie

In der landwirtschaftlichen Produktion von Nahrungsmitteln oder von Futtermitteln für die Viehhaltung entstehen große Mengen an organischen Abfällen. Diese lassen sich sinnvoll als Biomasse zur Bioenergiegewinnung, aber auch zur Rückgewinnung wichtiger Nährstoffe nutzen. Das Fraunhofer IGB entwickelt hierfür die entspechenden biotechnologischen Verfahren.

Vorbehandlung: Aufbereitung der organischen Reststoffe

In vielen organischen Abfällen liegt Phosphor nicht nur anorganisch, sondern auch organisch gebunden vor. Diese Phosphorverbindungen sind in der Natur teilweise sehr stabil, weshalb die Phosphor-Düngung beispielsweise bei der Applikation von Gülle oder Gärresten nur schwer kontrolliert werden kann. Häufig wird Phosphor daher übermässig in den Boden eingetragen – mit negativen Folgen für die Umwelt.

Für die in landwirtschaftlichen Reststoffen enthaltenen organischen Phosphate haben wir am Fraunhofer IGB biokatalytische Prozesse zu deren Mineralisierung entwickelt. Auf diese Weise lassen sie sich als hochwertiger Dünger zurückgewinnen.

Reaktor für die biokatalytische Rückgewinnung von organischen Phosphorverbindungen.

Enzymatische und chemische Rückgewinnung von organischem Phosphor für verbesserte Phosphatfällung

 

Der natürliche biologische Abbauprozess wandelt organische Bestandteile in anorganische pflanzenverfügbare Ionen um (NO3, NH4+, PO43–). Diese Prozesse können mehrere Monate oder Jahre in Anspruch nehmen und hängen von örtlichen Gegebenheiten wie Humusgehalt, Temperatur, Feuchtigkeit und der Aktivität der Mikroorganismen ab.

Eine eigens entwickelte analytische Methode erlaubt uns, die Art der Phosphorverbindungen in organischen Abfällen zu bestimmen.

Für die in landwirtschaftlichen Reststoffen enthaltenen organischen Phosphate haben wir einen biokatalytischen Prozess zur Mineralisierung der Phosphate und zu deren Rückgewinnung als hochwertiger Dünger entwickelt.

Stabilisierung durch Trocknung, Torrefizierung und Karbonisierung

 

Bei der Produktion, Aufbereitung und Verarbeitung von Feststoffen stellt die Trocknung meist einen wesentlichen Prozessschritt dar. Trocknungsprozesse werden beispielsweise für die Formstabilisierung von Granulaten, Pellets oder Pulvern eingesetzt.

Die Torrefizierung hat zum Ziel, die massebezogene Energiedichte und damit den Heizwert des Rohmaterials zu erhöhen. Außerdem steigert sie dessen die Transport- und Lagerfähigkeit.

Bei der hydrothermalen Karbonisierung wird die Biomasse aus landwirtschaftlichen Abfällen zu Brennstoffen umgewandelt und somit für die ortsunabhängige Bioenergiegewinnung nutzbar gemacht.

Trocknungsanlage
© Fraunhofer IGB
Anlage zum Trocknen mit überhitztem Dampf.

Nährstoffrückgewinnung

Phosphorrückgewinnung

Phosphor ist ein in der landwirtschaft als Dünger sehr begehrter Nährstoff. Auf Basis der am Fraunhofer IGB entwickelten Verfahren lässt sich Phosphor aus landwirtschaftlichen Reststoffen zurückgewinnen und wieder als Düngemittel nutzbar machen.

 

Stickstoffrückgewinnung

Wie Phosphor ist auch Stickstoff ein Nährstoff, der sich aus landwirtschaftlichen Abfällen zurückgewinnen und als Dünger einsetzen lässt.

 

Wir konzipieren und entwickeln auf Ihren speziellen Reststoff angepasste Verfahren. Sprechen Sie uns an!

Referenzprojekte

En-X-Olive – Biogas und organische Bodenverbesserer aus Reststoffen aus der Olivenölproduktion

PhosFarm – Phosphorrückgewinnung aus landwirtschaftlichen Reststoffen mittels enzymatischer Prozesse