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Ready to use - die GNS-Verfahren


Mineralischer Dünger aus Gülle

(Pflanzennährstoffe aus Gärresten)

Gärrestaufbereitung

Stickstoffrückgewinnung


  • chemikalienfrei
  • geringer spezifischer Wärme- und Stromverbrauch
  • ressourceneffizient

Aus Gärresten werden Wertstoffe


  • Kalkdünger
  • Ammoniumdünger
  • Biogasfasern

Vorteile des GNS-Verfahrens


Zusätzlich zur Gas- und Energiegewinnung Ihrer Anlage bleibt aus dem oft kostenintensiv zu entsorgenden Gärrest dank GNS-Verfahren ein mineralischer Stickstoff-Dünger sowie Düngekalk zur Vermarktung oder Eigenverwendung. Außerdem sind Biogasfasern ein für die Herstellung von Holzwerkstoffen zusätzlich vermarktbares Produkt. Mit 70 bis 75 Prozent Restfeuchte (30-35% TS) werden die von Ammoniak befreiten Biogasfasern zur Vermarktung an die Holzwerkstoffindustrie weitergegeben. Die mineralischen Düngeprodukte schließen den Nähstoffkreislauf und mindern in der Bilanzsumme die Restemission der Stoffverwertung.


Für welche Anlagen ist das GNS-Verfahren besonders geeignet?


Gärrestaufbereitung für Anlagen > 500 kW elektrisch

Einsatzstoffe mit hohem Stickstoffgehalt (wie zum Beispiel Hühnerfestmist)

Für Anlagenbetreiber, die ihre Anlieferer mit günstigem Kalkdünger und Ammoniumsulfatdünger (Endprodukte der Gärrestaufbereitung) für die Anlieferung von Biomasse belohnen wollen oder über diesen Weg Bindungen/Incentives zu Anlieferern aufbauen wollen.


Kosten- und Ressourceneinsparungen entstehen


durch geringere Lager- und Ausbringungskosten für Gärreste

Verwendung von preiswertem REA-Gips (aus Rauchgasentschwefelungsanlagen) statt Verwendung teurer Schwefelsäure

weniger Emission und Nitratbelastungen durch ungeeignete Stickstoffdüngung aus Gärresten (Beitrag zum Grundwasserschutz)


Fallbeispiel: Einsatz des GNS Verfahrens für einen Biogasproduzenten mit hohem Feststoffanteil im Rohstoff (zum Beispiel Hühnertrockenmist)


schematische Darstellung

Problem: der Feststoff und der darin enthaltene Stickstoff muss mit Wasser oder wasserreicher Gülle verdünnt werden, um die Fermentierung ideal laufen zu lassen. Den Wassereinsatz können wir im GNS-Verfahren durch gezielte Rückführung von stickstoffreduzierten Flüssiganteilen aus dem Gärrest immens verringern. Dabei können wir mehr als 60% des gesamten Stickstoffs entfernen und zu mineralischen Produkten verarbeiten. Die rechnerische Ausbringungsmenge ohne GNS-Verfahren liegt bei 90.000 Tonnen, mit GNS-Verfahren bleiben nur 10.000 Tonnen zur Ausbringung übrig.


Was uns wichtig ist


Das GNS-Verfahren ist ein signifikanter Schritt zur Totalaufbereitung. Diese Totalaufbereitung in aller Konsequenz zu erreichen - daran forschen, denken und arbeiten wir weiter. Wie sieht Ihr Impuls aus? Lassen Sie uns einen weiteren Schritt in Richtung Totalaufbereitung gemeinsam gehen.

Wir sind Teilnehmer im Projekt SYSTEMIC, das mit Finanzmitteln des Forschungs- und Innovationsprogramms der Europäischen Union nach innovativen Geschäftsmodellen zur Nährstoffrückgewinnung sucht. Das vierjährige Projekt wurde am 1. Juni 2017 gestartet.
www.systemicproject.eu

Aufruf zur Teilnahme für Biogasanlagen auf der Suche nach innovativen Geschäftsmodellen zur Nährstoffrückgewinnung

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Effizientes Düngemanagement mit neuen Düngeprodukten aus Gärresten


Gärreste über weite Strecken zu transportieren kann teuer werden. Die Erzeugung von transportwürdigen mineralischen Düngemitteln eröffnet neue Wege für ein kostengünstiges und emissionsarmes N-Düngemanagement.

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Das Verfahren


Modifiziertes Stripping-Verfahren, bei dem aus Gärresten der Ammonium-Stickstoff mit BHKW-Abwärme ohne Verwendung von Laugen, Säuren oder externen Strippmedien entfernt wird. Bindung des Ammoniak bevorzugt mit REA-Gips unter Erzeugung von Ammoniumsulfatlösung und Kalk als zugelassene mineralische Düngemittel.

Kurzdarstellung (PDF)

Anwendung


  • Energiesparendes und umweltfreundliches Verfahren zur Minderung von Emissionen und Verlusten an Dünge-Stickstoff aus Gärresten
  • Wichtiger Teilschritt zur Totalaufbereitung und Schließung von Nährstoffkreisläufen in der Landwirtschaft
  • Verhinderung von Ammoniakhemmungen und Entfernung von Nährstoffüberschüssen bei der Vergärung stickstoffreicher Substrate wie Hühnermist

Referenzen

Referenz

Realisierung einer Gärrestaufbereitung System GNS an einer Biogasanlage (3 MW Stromäquivalent) mit Biomethanerzeugung (2011-2012)


Nach der Entfernung des Ammoniumstickstoffs werden die flüssigen Gärreste zu 70% in die Biogasanlage zurückgegeben. Der hohe Anteil an Stickstoff, der mit dem Geflügelmist in die Biogasanlage gelangt, kann dadurch fast vollständig aus dem Prozess entfernt und zu mineralischen Düngemitteln umgesetzt werden. Durch Wärmerückgewinnung aus der Gärrestbehandlung kann zusätzlich der benachbarte Hühnermastbetrieb mit Wärme versorgt werden. Standort: Sachsen-Anhalt, Röblingen am See, Anlagenbauer: AIM Technical Solutions GmbH, Timelkam (A)
Referenz

Realisierung einer Gärrestaufbereitung System GNS an der 5 MWel -Biogasanlage (Errichtung 2008, Erweiterung 2011, FaserPus-Verfahren 2016)


Die Erstellung des individuellen Planungskonzeptes wurde 2007 unter Berücksichtigung der Besonderheiten vor Ort sowie unter Nutzung vorhandener Behälter und Aggregate vorgenommen. Die technische Umsetzung erfolgte durch den Anlagenbetreiber selbst. An der im vollautomatischen Betrieb arbeitenden Gärrestbehandlungsanlage wurde die großtechnische Funktionsweise des Verfahrens im Praxisbetrieb belegt. Seit 2011 Langzeiterfahrungen bei Einsatz von viel Geflügelmist mit Rezyklierung der N-reduzierten Gärreste. 2016 Erprobung des FaserPlus-Verfahrens zur Mitbehandlung der Biogasfasern (Separation nach der Strippung). Standort: Ottersberg bei Bremen, Auftraggeber/Partner: BENAS-Biogasanlage GmbH

Vergasung von Holz, Stroh, Klärschlamm

(Thermochemische Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas zur Stromerzeugung)

Biomassevergasung

Mehr Effizienz der Gaserzeugung


  • maximaler Vergasungswirkungsgrad
  • Minimierung der Teerbildung
  • Minimierung der Verluste

Universelle Anwendung


  • Eignung für Fest- und Wirbelbett
  • Optimierung von Bestandsanlagen
  • Vergasungs- und Nachverbrennungskatalysatoren

Das Verfahren


Verringerung der Teerbildung, Absenkung der Schwellentemperatur und Beschleunigung der Vergasungsreaktionen durch katalytische Reaktionslenkung.

Energetisch optimale Ausnutzung der chemischen Energie der Biomasse bei reduzierter Teiloxidation und Nutzung interner Wärmequellen (partiellallotherme Verfahrensführung).

Ergebnisse Holzvergasung (PDF)

Stand


  • Umsetzung und Erprobung des Gesamtkonzeptes an einer Forschungs- und Pilotanlage (50 kWel) auf dem Campus der HS Merseburg (2002 bis 2005)
  • Anwendung an 8 unterschiedlichen Anlagen zur Holzvergasung von 30 bis 500 kWel
  • Optimierung von Bestandsanlagen (Fest- und Wirbelbett)

Katalysatoren für Prozesse und die effiziente Abgasbehandlung

(BHKW Abgase, KWK-Anlagen, CO, Benzol, NOX)

GNS-Nachverbrennungskatalysatoren


Wir entwickeln und testen u.a. spezielle Schüttgutkatalysatoren zur Motorabgasreinigung aus der Biomassevergasung. Durch den Einsatz einer Katalysatorkombination aus einem besonders leistungsfähigen Oxidationskatalysator und einem robusten Schutzkatalysator können die Katalysatorgifte vor Eintritt in den hochaktiven Oxidationskatalysator im preiswerten Schutzkatalysator abgefangen werden. Dadurch:
  • Sichere Einhaltung der Emissionsgrenzwerte für CO, Benzol und anderen Schadstoffen während der gesamten Betriebszeit
  • Niedrigere Kosten und verbesserte Standzeiten der Katalysatoren

Referenzen

Referenz

zwei namenhafte Hersteller von Holzvergasungsanlagen (2014 - 2016)


Effizienzsteigerung durch GNS-Katalyse, zum Einsatz anderer Biomassen und zur katalytische Motorabgasreinigung
Referenz

Stadtwerke einer Gemeinde mit ca. 61.000 Einwohner (2001 - 2013)


Effizienzsteigerung der Gaserzeugung aus Holz durch GNS-Katalyse und Tests zur katalytische Motorabgasreinigung

GNS-Verfahren

Labor

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