Anwendung der Ultrafiltration zur Gewinnung von Methan angereicherten Substraten und Flüssigdünger aus Rindergülle und -jauche

Kurzbezeichnung

Durch das Rückhaltevermögen einer Ultrafiltration von Mikroorganismen der Rindergülle konzentrieren sich die Bakterien in der Vorfiltration und im Retentatkreislauf auf.

Laufzeit

01/2011 - 12/2013

Projektverantwortlich

Franco Andolfo

Projektpartner

Brandenburgische Technische Universität Cottbus

Projektmittel

Forschungsinitiative

Kategorie

Landwirtschaft und Umwelt

Kurzbeschreibung des Projekts

Durch das Rückhaltevermögen einer Ultrafiltration von Mikroorganismen der Rindergülle konzentrieren sich die Bakterien in der Vorfiltration und im Retentatkreislauf auf. Hypothese 1: Wenn sich beweisen läßt, daß die Aufkonzentration, vor allem der Methanbildner zum überwiegenden Teil im Retentat-kreislauf stattfindet und nicht schon in der Vorfiltration, dann läßt sich die Retentatphase vermutlich als wirkungsvolle Zugabe für Startsubstrate beim optimierten Anfahren von Biogasprozessen verwenden. Die in der Vorfiltration abgeschiedene Phase kann als Festmist und das Permeat als von Bakterien freier Flüssigdünger bei minimaler Methanfreisetzung eingesetzt werden. Um den Rückhalt der Ultrafiltration bei Gülle umfassender zu klären, ist eine detaillierte Betrachtung der physikalischen und mikrobiolo-gischen Zusammenhänge beim Deckschichtaufbau, sowie eine erweiterte Beprobung und Bewertung der hydraulischen Parameter notwendig. Auch eine exakte Klassifizierung der verschiedenen beiteiligten Bakterien im Hinblick auf den Nutzwert für die Weiterverwendung in Biogasprozessen erscheint sinnvoll. Hypothese 2: Das Permeat aus dem Membranprozeß hat eine bessere Versickerungsfähigkeit wie unbehandelte Rohgülle, geringere Denitrifikationseffekte und einen höheren Düngungserfolg bei gleichem Mengeneinsatz im Vergleich zu Rohgülle und Wasser. Ein direkter Wachstumsvergleich von Nutzpflanzen auf ausreichend großen, landwirtschaftlich genutzten Flächen, einmal mit Permeat-Düngung und zum Vergleich mit konventioneller Düngung, bei sonst gleichen Bedingungen, ist anzustellen. Hypothese 3: Durch den Einsatz einer eigenen Membranmodulkonstruktion, mit einem an die Strömungsgeschwindigkeit angepaßten, freien Querschnitt, die eine Rohrmembran aus Cellulose oder Keramik aufnimmt, sind wirtschaftlich und für den praktischen Einsatz vertretbare Standzeiten zu erwarten. Hypothese 4: Um die Deckschicht der Membran in Aufbau und Dicke beeinflussen zu können, ist das Einblasen einerseits von Luft als auch von Inertgasen als zielführend für die Filtration von Rindergülle, anzunehmen. Das Forschungsvorhaben wird in Partnerschaft der TH Bingen, der BTU Cottbus und einem landwirtschaftlichen Betrieb durchgeführt.