Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anlage zur Aufarbeitung von Rohgülle und/oder Gärresten aus der Biogaserzeugung.

Es ist bekannt, dass bei der Separation von Rohgülle und/oder Gärreste mit einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge eine Feststoffphase und eine geklärte Flüssigphase anfallen. Während bei der Separation von Rohgülle die Feststoffphase

beispielsweise zur Biogasgewinnung genutzt werden kann, wäre es wünschenswert, die Entsorgung der geklärten Flüssigkeitsphase weiter zu vereinfachen. Dies wäre - und hier setzt die Erfindung an - möglich, wenn die Flüssigkeitsphase noch weniger Trubstoffe bzw. Feinstpartikel enthalten würde und der CSB-Wert (chemischer Sauerstoffbedarf) der geklärten Flüssigkeitsphase gesenkt werden könnte. Bei diesem Gedanken setzt die Erfindung an, denn nach dem Stand der Technik ist eine solche Klärung bisher nicht oder nur mit sehr hohen Aufwand möglich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufarbeitung von Rohgülle und/oder Gärresten aus der Biogaserzeugung bereitzustellen, welches eine einfachere Entsorgung der geklärten Flüssigkeitsphase zulässt.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 1 1 .

Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zur Aufarbeitung von Rohgülle und/oder von Gärresten folgende Schritte: Bereitstellen von Rohgülle und/oder von Gärresten ; Klären der Rohgülle und/oder der Gärreste in einer ersten Klärstufe unter Bildung einer ersten Feststoffphase und einer ersten geklärten Flüssigkeitsphase;

Vorkonditionieren der ersten geklärten Flüssigkeitsphase; und Klären der ersten geklärten sowie vorkonditionierten Flüssigkeitsphase in einer zweiten Klärstufe unter Bildung einer zweiten Feststoffphase und einer zweiten, weiter geklärten

Flüssigkeitsphase. Durch die infolge des Vorkonditionierens mögliche weitere Entfernung der

Feinstpartikel bzw. Trubstoffe wird der CSB-Gehalt der zweiten geklärten

Flüssigkeitsphase gegenüber der ersten geklärten Flüssigkeitsphase soweit gesenkt, dass ein Einleiten in eine biologische Stufe eines Klärwerkes möglich wird. Der CSB- Wert (chemischer Sauerstoffbedarf insbesondere in mg/l) ist ein Maß für die Summe aller organischen Verbindungen in Wasser, einschließlich der schwer abbaubaren Verbindungen.

Das Vorkonditionieren kann dabei im ersten Schritt vorteilhaft und einfach durch ein Zudosieren eines Flockungsmittels und/oder Änderung des pH-Wertes erfolgen. Es dient der Bildung von größeren Feststoff Partikeln durch Flockung. Dabei ist es beim Zudosieren des Flockungsmittels von Vorteil, wenn im zweiten

Schritt ein zusätzliches Zudosieren eines Flockungshilfsmittels zur Verbesserung der Scherfestigkeit eines Koagulates erfolgt. Durch die bessere Scherfestigkeit kann das Koagulat auch höheren Zentrifugalkräften ausgesetzt werden und besser aus der ersten (vor-)geklärten Flüssigphase durch einen weiteren Klärvorgang abgetrennt werden.

Es ist von Vorteil, wenn das Klären der Rohgülle oder der Gärreste in der ersten Klärstufe in Schritt ii) durch eine Zentrifuge, insbesondere eine

Vollmantelschneckenzentrifuge, erfolgt. Es kann zwar auch eine Pressschnecke zur Entwässerung der Rohgülle genutzt werden. Es hat sich allerdings gezeigt, dass Schleimstoffe sich besonders effektiv durch den Einsatz einer Zentrifuge aus der Klarphase entfernen lassen, während bei Einsatz einer Pressschnecke diese

Schleimstoffe zum überwiegenden Teil in der ersten geklärten Flüssigkeitsphase verbleiben und deren Klärung in der zweiten Klärstufe erschweren.

Um die biologische Abbaubarkeit der zweiten Feststoffphase zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn das Flockungshilfsmittel ein Polymer auf Wasserbasis ist.

Die in Schritt ii) gewonnene erste Feststoffphase kann z.B. zur Gewinnung von Biogas verwendet werden oder als phosphatreicher Dünger.

Die zweite geklärte Flüssigkeitsphase weist relativ zur ersten geklärten

Flüssigkeitsphase vorteilhaft einen verringerten CSB-Wert auf. Ein geringer CSB- Wert einer Flüssigkeit resultiert in einer geringeren Belastung bei deren Einleitung in ein Klärwerk. Die zweite Feststoffphase kann ebenfalls vielfältig genutzt werden, so wiederum zur Biogasgewinnung oder als phosphatreicher Dünger. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß umfasst eine Anlage zur Aufarbeitung von Rohgülle und/oder von Gärresten zumindest eine erste Zentrifuge, insbesondere eine

Vollmantelschneckenzentrifuge, zur Entwässerung von Rohgülle unter Bildung einer ersten geklärten Flüssigkeitsphase und einer ersten Feststoffphase und eine erste Dosieranlage zur Zugabe eines Flockungsmittels zur ersten geklärten

Flüssigkeitsphase oder eines Mittels zur Änderung des pH-Wertes der ersten geklärten Flüssigkeitsphase.

Die Zugabe eines Flockungsmittels zur Rohgülle ist bereits bekannt. Allerdings erhöht eine derartige Zugabe die chemische Belastung der ersten Feststoffphase. Au ßerdem befindet sich trotz der Zugabe eines Flockungsmittels ein erheblicher Anteil an Feinstpartikeln noch in der ersten geklärten Flüssigkeitsphase. Die Zugabe des Flockungsmittels oder eines Mittels zur Änderung des pH-Wertes zur ersten geklärten Flüssigkeitsphase, also erst nach der ersten Klärstufe, ermöglicht hingegen die Gewinnung einer weitestgehend feinstpartikelfreien Klarphase durch

mechanische Klärung in einer zweiten Klärstufe. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Gegenstand der übrigen

Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erörtert. Es zeigt:

Fig.1 eine schematische Darstellung einer Anlage und eines Verfahrens zur

Aufarbeitung von Rohgülle, welches sich allerdings in gleicher Weise auch auf Gärreste aus der Biogaserzeugung anwenden lässt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Rohgülle (die z.B. einen CSB Wert um 40000 aufweist) oder werden Gärreste (die z.B. einen CSB-Wert von 60000 aufweisen) aus einer Biogasanlage zunächst in einem ersten Tank 1 gesammelt. Um eine möglichst gleichmäßige Viskosität zu erhalten und um ein Absetzen von

Feststoffen nach Möglichkeit zu vermeiden, weist der Tank 1 vorzugsweise ein Rührwerk 1 ' auf. Von dem ersten Tank 1 wird die gesammelte Rohgülle hier über eine Förderpumpe 2 in eine erste Zentrifuge 3, vorzugsweise eine Vollmantelschneckenzentrifuge, geleitet. In dieser ersten Zentrifuge 3 erfolgt in einer ersten Klärstufe 120 eine Klärung in eine erste Feststoffphase 4 und eine erste geklärte Flüssigkeitsphase 5.

Die erste Feststoffphase wird hier beispielhaft über eine Förderschnecke 17 in einen Sammelbehälter 19 geleitet.

Die erste geklärte Flüssigkeitsphase 5 wird über eine Pumpe 1 1 in einem zweiten Tank 6 geleitet und dort gesammelt. Auch dieser zweite Tank 6 weist vorzugsweise ein Rührwerk 6' auf, um eine möglichst einheitliche Viskosität der gesammelten ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 zu erreichen.

Von dem zweiten Tank 6 wird die erste geklärte Flüssigkeitsphase 5 mittels einer dritten Förderpumpe 8 in eine zweite Zentrifuge 7 gepumpt.

Es ist vorteilhaft, wenn der ersten geklärte Flüssigkeitsphase in der

Vorkonditionierung das Flockungsmittel 9 zugesetzt wird. Als das Flockungsmittel eignen sich insbesondere PAC (Polyaluminiumchlorid) oder FeCI ₃ (Eisen(lll)Chlorid).

Hierzu wird eine Dosiermenge des Flockungsmittels 9 beispielsweise aus einem Vorratstank mittels einer Dosiereinrichtung (beispielsweise einer Pumpe 13) zudosiert. Die Vorkonditionierung kann während des Überführens der ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 von der ersten Zentrifuge 3 in den zweiten Tank 6 erfolgen und/oder direkt im zweiten Tank 6 und/oder nach dem zweiten Tank vor oder spätestens bei dem nochmaligen Einleiten in eine Kläreinrichtung wie eine weitere Zentrifuge (was weiter unten noch näher erläutert wird).

Durch die Zugabe von Flockungsmittel 9 erfolgt nach einer gewissen Einwirkzeit ein Koagulieren von Feinstbestandteilen in der Klarphase zu größeren Makrof locken.

Es ist besonders von Vorteil, wenn zusätzlich zur Zugabe eines Flockungsmittels 9 auch die Zugabe eines Flockungshilfsmittels 12 erfolgt, um die Scherstabilität des Koagulates bzw. der gebildeten Makroflocken zu erhöhen. Bevorzugt aber nicht zwingend handelt es sich bei dem Flockungshilfsmittel 12 um eine mineralölfreie Chemikalie, besonders bevorzugt um ein Polymer auf Wasserbasis, um die

Umweltverträglichkeit nicht zu beeinträchtigen. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Zugabe des Flockungshilfsmittels 12 über eine dritte Förderpumpe 1 3 nach dem zweiten Tank 6.

Anschließend wird die erste geklärte Flüssigkeitsphase 5 mit den koagulierten Feinstbestandteilen direkt oder nach einem gewissen Zeitraum in eine zweite

Zentrifuge 7 eingeleitet. In dieser zweiten Zentrifuge 7 - die vorzugsweise auch als eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge ausgebildet ist - erfolgt eine weitere Klärung der ersten„vor"geklärten Flüssigkeitsphase 5 unter Ausbildung einer zweiten geklärten Flüssigkeitsphase 1 5 - die auch als Klarphase bezeichnet werden kann - und einer zweiten Feststoffphase 14.

Die zweite Feststoffphase 14 wird hier beispielhaft über eine (oder dieselbe)

Förderschnecke 1 7 oder 1 8 in einen (oder denselben) Sammelbehälter 1 9 oder 20 geleitet.

Bei kleineren Mengen an Rohgülle kann auch die erste geklärte Flüssigkeitsphase 5 nach erfolgter Vorkonditionierung und im Anschluss an die erste Klärstufe 120 in die erste Zentrifuge 3 für die zweite Klärstufe1 60 rückgeführt werden. Somit bedarf es nur einer einzigen Zentrifuge zur Aufarbeitung der geklärten Flüssigkeitsphase 5 durch eine zweimalige Klärung.

Nachfolgend werden anhand des Ausführungsbeispiels der Fig.1 einzelne

Verfahrensschritte in vorteilhafter Ausgestaltung detaillierter erläutert. Im ersten Tank 1 erfolgt ein Bereitstellen von Rohgülle oder Gärresten 1 1 0. Dieses Bereitstellen kann beispielsweise durch Sammeln von Rohgülle in dem Tank 1 erfolgen. Alternativ kann ein Bereitstellen beispielsweise auch derart erfolgen, dass Gärreste direkt im Anschluss an einen Gärprozess die erste Zentrifuge 3 zugeführt werden.

Nach dem Bereitstellen von Gülle oder Gärresten 1 1 0 erfolgt ein Klären der Rohgülle oder der Gärreste in einer ersten Klärstufe 1 20. Dabei wird die Rohgülle bzw. werden die Gärreste mittels der ersten Zentrifuge 5 unter Bildung einer ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 und einer ersten Feststoffphase 6 geklärt.

Dieses Klären der Rohgülle erfolgt vorzugsweise ohne chemische Zusätze. Der Feststoff wird in dieser ersten Klärstufe 120 nicht maximal entwässert. Das bewirkt eine Abtrennung von Schleimstoffe, überwiegend Phosphate, mit dem Feststoff. Man erhält somit einen phosphatreichen Feststoff, welcher entsorgt oder aufgrund der hohen Nährstoff-Konzentration ggf. auch als Dünger verwendet werden kann.

Alternativ kann dieser Feststoff aufgrund seines hohen Biogaspotentials auch als Ausgangsmaterial in Biogasanlagen eingesetzt werden.

Bei der ersten Klärstufe 1 20 kann sowohl eine Pressschnecke als auch eine

Zentrifuge, insbesondere eine Vollmantelschneckenzentrifuge, vorzugsweise ein Dekanter, eingesetzt werden, dessen Verwendung jedoch bevorzugt gegenüber der Verwendung einer Pressschnecke ist.

Denn es hat sich gezeigt, dass die Abtrennung der phosphathaltigen Schleimstoffe, bei Verwendung von Pressschnecken nur in geringem Umfang erfolgt, da bei Pressschnecken die Rohgülle oder Gärreste gefiltert wird/werden, wodurch lediglich grobe Bestandteile aus der Klarphase entfernt werden.

Demgegenüber werden die phosphathaltigen Schleimstoffe beim zentrifugalen Klären in einem Dekanter nahezu vollständig aus der Klarphase entfernt. Aufgrund der Reduzierung an Schleimstoffen wird zugleich die Viskosität der Klarphase gegenüber der Rohgülle vorteilhaft gesenkt, so dass die erste geklärte

Flüssigkeitsphase 5 nach der ersten Klärstufe 1 20 annähernd die Viskosität von Wasser aufweist. Bereits die erste geklärte Flüssigkeitsphase 5 enthält lediglich noch Feinstpartikel und Trubstoffe, weist einen niedrigen Phosphatwert auf und hat die Viskosität von Wasser.

An das Klären der Rohgülle oder der Gärreste in einer ersten Klärstufe 1 20 schließt sich das Vorkonditionieren der ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 zur Klärung weiterer Feinstpartikeln aus ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 an. Das Vorkonditionieren erfolgt vorzugsweise durch das Zudosieren 130 des

Flockungsmittels 9 unter Bildung eines Koagulates. Zur weiteren Optimierung der Koagulats kann zusätzlich noch das Zudosieren 140 des Flockungshilfsmittels erfolgen, wodurch die gebildeten Makroflocken eine höhere Scherstabilität erhalten. Eine alternative Variante des Vorkonditionierens der ersten geklärten

Flüssigkeitsphase 5 zur Abtrennung von Feinstpartikeln aus der ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 erfolgt durch ein, vorzugsweise mehrstufiges, pH-Wert- Verschieben. Dabei wird der pH-Wert der ersten geklärten Flüssigphase in den sauren Bereich, vorzugsweise auf einen pH-Wert < 5,8, besonders bevorzugt < 5,5 eingestellt. In diesem leicht sauren Bereich erfolgt die Ausbildung des Koagulats in Form von Hydroxidflocken offenbar aufgrund einer Ladungsumkehr am

isoelektrischen Punkt. Besonders bevorzugt ist dabei ein pH-Wertbereich größer als pH = 3,8.

Im Anschluss an das Vorkonditionieren der ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 zur Klärung von Feinstpartikeln aus ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 erfolgt das bereits erwähnte Klären der ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 in der zweiten Klärstufe 1 50 unter Bildung der zweiten geklärten Flüssigkeitsphase 1 5 und der Feststoffphase 14.

Sofern das Vorkonditionieren der ersten geklärten Flüssigkeitsphase 5 durch pH- Wertverschiebung erfolgt, so ist es von Vorteil, wenn nach der Klärung in der zweiten Klärstufe 1 50 der pH-Wert wieder auf einen Wert zwischen 6,5 und 7,5 angehoben wird.

Die gebildete zweite geklärte Flüssigkeitsphase 1 5 weist sehr gute Voraussetzungen für eine biologische Stufe oder Umkehrosmose auf. So kann der CSB Wert gegenüber der Phase 5 nochmals deutlich weiter auf bis ca. 4000 (bei der

Verarbeitung von Rohgülle) oder ca. 6000 (bei der Verarbeitung von Gärresten) gesenkt werden. Sie kann ferner beispielsweise verregnet werden oder über Schleppschläuche ausgebracht werden, so dass der in der Flüssigkeit gelöste Stickstoff besonders gut direkt den Wurzeln von Pflanzen weitgehend ohne

Stickstoffverluste zur Verfügung gestellt wird.

Die zweite geklärte Feststoffphase 5 weist relativ geringe TS-Werte auf

(Trockensubstanzwerte), da durch die vorherige Abtrennung von groben Partikeln kein Stützgerüst mehr im restlichen Feststoff vorhanden ist. Insbesondere weist aber die zweite geklärte Flüssigkeitsphase 1 5 relativ zur ersten geklärten

Flüssigkeitsphase 5 vorteilhaft einen verringerten CSB-Wert auf. Sie kann

verschieden verarbeitet werden, so kann sie mit den phosphatreichen Phase 4 gemischt werden und mit dieser gemeinsam genutzt oder entsorgt werden. Bezuqszeichenliste

Tank 1

Rührwerk V

Förderpumpe 2

Zentrifuge 3

Feststoffphase 4

Flüssigkeitshase 5

Tank 6

Rührwerk 6'

Zentrifuge 7

Förderpumpe 8

Flockungsmittel 9

Pumpe 10

Pumpe 1 1

Flockungshilfsmittel 12

Pumpe 13

Feststoffphase 14

Klarphase 15

Bereitstellen von Rohgülle und/oder Gärresten 1 10 erste Klärstufe 120

Zugeben eines Flockungsmittels 130 Zugeben eines Flockungshilfsmittels 140 zweite Klärstufe 150