Rezyklierung von Phosphor und Kohlenstoff aus karbonisierten Reststoffen: Biokohle und Hydrokohle als Pflanzendünger oder Bodenhilfsstoff (FERTI-MINE)
Nachhaltige Bodenbewirtschaftung ist entscheidend, um die limitierten Bodenressourcen für die Nahrungsmittelproduktion einer schnell wachsende Weltbevölkerung fruchtbar zu erhalten. Von den wesentlichen Elementen für das Pflanzenwachstum ist Phosphor einer der wichtigsten Makronährstoffe, dessen natürliche Vorkommen rapide abnehmen, während nicht geschlossene Kreisläufe einen Austrag in Oberflächengewässer oder eine Ablagerung in Mülldeponien ermöglichen. Das Hauptziel von FERTI-MINE ist die Entwicklung eines Produktionsprozesses für innovative Düngemittel, die Phosphor und unterschiedliche Anteile organischen Kohlenstoffs aus Reststoffen rückgewinnen. Kreisläufe werden so über Reststoffe geschlossen anstelle des Einsatzes von begrenzten, natürlichen Ressourcen. FERTI-MINE beschäftigt sich daher mit dem Recycling von nährstoff- und kohlenstoffreichen Reststoffen (Klärschlamm, Agroindustrie, etc.) in thermo-chemischen Verfahren (Pyrolyse, hydrothermale Karbonisierung, Vergasung) zur Herstellung von Düngemitteln und Bodenhilfsstoffen.
Wesentliche Schwerpunkte in der Forschungsarbeit von FERTI-MINE sind:
• Analyse der Verfügbarkeiten von verschiedenen Abfällen und ihrer Beschaffenheit zur Identifizierung der vielversprechendsten Optionen zur Wiedernutz¬barmachung der Nährstoffe.
• Prüfung der unterschiedlichen Karbonisierungstechniken zur Abfallbehandlung und Produktherstellung, einschließlich der Effekte von Prozessparametern (Zeit, Temperatur, Druck, etc.) und Substratmischungen.
• Untersuchung und Bewertung der Eigenschaften und des Anwendungspotentials der Produkte, einschließlich ihrer Leistung als Pflanzendünger und/oder als Bodenhilfsstoffe.
• Analyse der auftretenden Stoffströme (Input und Output) der zu untersuchenden Prozesse (Pyrolyse, Verbrennung, Vergasung, hydrothermale Karbonisierung) inklusive der Prozessoptimierung
Dabei werden Technologien zur Produktion von Phosphor und Mikronährstoffdüngern sowie Biokohlen aus Abwässern, Klärschlämmen sowie festen und flüssigen Reststoffen aus der Landwirtschaft entwickelt und getestet. Ziel ist eine Diversifikation und Optimierung der Produkte für verschiedene Anwendungsbereiche und unter Berücksichtigung der Nährstoffverfügbarkeit.
