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Klärschlammkarbonisate

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Düngewirkung und Schwermetalle im Karbonisat von Klärschlämmen

Pflanzenreste und andere Sekundärrohstoffe mit hohem organischem Anteil, wie z.B. Wirtschaftsdünger (Stallmist, Gülle, Kompost) und kommunale Klärschlämme lassen sich unter Zufuhr von Sauerstoff nahezu vollständig verbren­nen. Zurück bleibt dann eine fast kohlenstoff­freie Asche. Steht allerdings für die vollständige Verbrennung nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung (Luftüberschuss λ < 1), so führt die thermische Behandlung der organischen Stoffe bei Temperaturen von 200 bis 900 °C zu ihrer pyrolytischen Zersetzung. Dabei können drei Phasen entstehen: ein kohle- oder teerartiges Pyrolysat, ein wässeriges Kondensat und ein brennbares Gas. Die Luftzufuhr und die Temperatur lassen sich allerdings auch so steuern, wie z.B. im PYREG-Reaktor, dass bei der pyrolytischen Zersetzung kein wässeriges Kondensat entsteht, sondern nur zwei Phasen, ein brennbares Gas und eine aschereiche Kohle bzw. eine kohlenstoffreiche Asche. Im Prinzip ist dieses Verfahren bereits im vergangenen Jahrhundert bei der Ent­wicklung der Holzvergasung realisiert worden. Um das Verfahren von der Pyrolyse, bei der auch eine wässerige Phase entsteht, zu unterscheiden, wird diese Art der thermischen Behandlung Karbonisieren genannt. Die kohlen­ stoffreichen Aschen bzw. aschereichen Kohlen, die beim Karbonisieren entstehen, heißen dementsprechend Karbo­nisate. Karbonisate sind in dem Sinn also Pyrolysate aus einer thermischen Behandlung, bei der die Temperatur und die Luftzufuhr so gesteuert wurden, dass außer dem brennbaren Gas nur der feste Pyrolysekoks entsteht.

Die Karbonisate enthalten reichlich basisch wirksame Bestandteile und auch Pflanzennährstoffe wie Kalium und Phosphor. Ein Forschungsschwerpunkt im Fachgebiet Pflanzenernährung und Bodenkunde an der FH Bingen ist es, die Wirkung der Karbonisate auf die Bodenfruchtbarkeit zu bewerten und ihre Düngewirkung zu verbessern.

Statusseminar FHProfUnt-Projekt P-Recycling am 8.1.2015

Gefäßversuch mit Klärschlammkarbonisat (2014)

Feldversuch mit Klärschlammkarbonisat in Langgöns (2014)

Feldversuch mit Klärschlammkarbonisat in Dörth (2013)

Feldversuch mit Klärschlammkarbonisat in Bingen (2013)

P-Löslichkeit von Klärschlammkarbonisaten (2013)

Gefäßversuch mit Pflanzenkohle-Mineral-Komplex (2013)

Gewächshausversuch mit Klärschlammkarbonisat (2012)

Gewächshausversuch mit Klärschlammkarbonisat (2011)

Gewächshausversuch mit Klärschlammkarbonisat (2008)

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