Vom Frischschlamm zur Kohle: So wird Pflanzenkohle hergestellt

Wie kann Hofdünger sinnvoll verarbeitet werden? Gibt es noch andere Wege für den Klärschlamm, als nach der ARA verbrannt zu werden?

Das Thema des Workshops lautet «Hofdünger effizient nutzen». Es ist eine Fortsetzung des letztjährigen Anlasses mit derselben Thematik. Cristof Dietler, Geschäftsführer der IG Agrarstandort Schweiz (IGAS), knüpft kurz an den letztjährigen Workshop an: Er thematisiert die Aktivitäten seither und stellt die Ziele vor. Es soll bei diesem Workshop vor allem darum gehen, wie der Hofdünger verarbeitet wird. Andreas Mehli, Landwirt und Geschäftsführer der Mehli AG, präsentiert kurz das Produktprogramm der Gregio Energie AG.

Durch die HTC-Anlage statt verbrannt zu werden

Beim Betriebsrundgang stellt Marco Lamprecht, der schon 17 Jahre auf dem Betrieb arbeitet, die ganze Maschinerie vor: Er zeigt, wie Klärschlamm mit einer HTC-Anlage (Hydrothermale Carbonisierung) zu Kohle verarbeitet wird. Bisher wurde dieser lediglich nach der ARA getrocknet und verbrannt. Diese Anlage besteht aus einem Bunker (dahinein wird der Klärschlamm gefüllt), einer Hydrolyse (für die Ansäuerung des Schlammes), einem Reaktor und einem Trocknungsbereich. «Der erste Teil der HTC-Anlage besteht aus einem Anmischbehälter mit einem Rührwerk darin», sagt er, «wichtig ist nämlich, dass die Biomasse pumpfähig ist.»

Bei einer solch hohen Temperatur kann schnell etwas explodieren

Das Ganze werde dann in den Reaktor gedrückt, bei 20 Bar und 200 ºC innerhalb von sechs Stunden. So könnten sich die Moleküle aufschliessen und zu Kohle binden (da die Kohlenstoffverbindung über wenig gebundene Sauerstoff- und Wasserstoffatome verfügt). Die ganze Sache sei sehr komplex: «Die Leitungen müssen die richtige Flussdichte haben, der Druck muss stimmen.» Bei 200 °C könne schnell mal etwas platzen oder explodieren. Das Ganze werde dann mit einer Pumpe in einen weiteren Tank befördert.

Mit diesem Tank meint Marco Lamprecht den Rohrreaktor. Auf dem Weg dorthin ist ein Wärmetauscher eingebaut: «Die Wirkung für die Heizung ist so viel grösser und somit wirtschaftlicher.»

Die Masse muss homogen sein

Denn: Durch die Vergasung der Kohle kann nochmals zirka 150 ºC rausgeholt werden. Es entsteht also Energie durch die Vergasung der Kohle. Damit nichts anbrennt, wurde eine Reaktorschnecke eingebaut. In den Reaktor selbst gelangt die Biomasse dann wieder bei 200 ºC mit 20 Bar. Es seien zirka 100 bis 120 Liter pro Stunde. Nach dem Durchgang im Reaktor kommt die Masse als Kohle-Schlamm-Mischung raus. «Dieser ganze Prozess mit dem HTC-Reaktor funktioniert mit Klärschlamm am besten. Bei Speiseresten beispielsweise ist die Masse viel zu wenig homogen», so Marco Lamprecht.

Beim Klärschlamm sei zusätzlich wichtig, dass sich die Schadstoffe darin (Schwermetalle) in der flüssigen Phase befänden. Dies funktioniere mittels Ansäuerung, der Hydrolysestufe. Somit sei dann nur noch der flüssige Teil mit Schwermetallen kontaminiert, jedoch nicht die Kohle, welche somit verwendet werden könne. Nach der Trennung von Kohle und Wasser durch eine Presse kann dann die Kohle getrocknet und brikettiert werden.

Gasproduktion mit dünnflüssiger Gülle

Dann stellt Marco Lamprecht die Biogasanlage Flexbio vor, welche aus einem geruchsdichten Vorraum, einem Vergärungsraum und einer Fest-Flüssig-Trennung besteht. Die Gülle wird hineingefüllt, vergärt und als Gas weitergeführt. «Das Spezielle an der Flexbio sind die vielen Füllkörper in der Biogasanlage. An denen können sich die Bakterien ansetzen.» So könne man komplett flüssige Gülle verwenden, da dann keine Feststoffe benötigt würden, auf denen sich die Bakterien ansetzen können. Die Anlage würde verstopfen, wenn zu viel Feststoff vorhanden sei. «Die ganze Anlage kann beispielsweise allein mit Schotte betrieben werden. So kann eine gute Menge Gas für Industrien wie Käserei oder Brauerei produziert werden», so Lamprecht. An die Biogasanlage kann ein Düngewerk angehängt werden, wo Naturdüngergranulat hergestellt werden kann.

Sprossen als Kraftfutter

Andreas Mehli, Kuhrerhof, startet die Führung mit den Worten: «Wir betreiben hier Milchwirtschaft mit dem Grund, dass es hier in Arosa gute Alpen gibt.» Das Ziel sei es, später Käsereimilch zu produzieren, eine Komponente davon soll das Verfüttern von Gerstesprossen sein. Diese werden in Behältern in einer kleinen Anlage während sechs Tage durchgängig geflutet. «In sieben Tagen mache ich aus einem Kilo Getreide sieben Kilo Sprossen», sagt Mehli. So könne Getreide auch gut in hochalpinen Gebieten angebaut und daraus ein gutes Eiweissprodukt gemacht werden. Die Wassereinsparung sei enorm gross, da praktisch das ganze Wasser von der Pflanze aufgesogen werde.