HRS steigert den Düngerwert für Landwirte

Die Anlage auf der Cattlegate Farm wird 1,5 MW erneuerbare Energie für das Stromnetz erzeugen – genug, um rund 1.750 Haushalte zu versorgen und jährlich etwa 21.000 Tonnen CO₂-Äquivalent einzusparen, was dem Entfernen von 9.500 Autos von der Straße entspricht. Eine benachbarte Kompostierungsanlage am selben Standort verwandelt jährlich 25.000 Tonnen Grünabfall aus Parks und Gärten in Kompost.

Das landwirtschaftliche Unternehmen D. Williams & Co, Eigentümer der Cattlegate Farm, das auf über 2.000 Acres Ackerbau betreibt und frische Kräuter produziert, rechnet mit Einsparungen von über 90.000 £ pro Jahr bei den Düngerkosten durch die Nutzung von Kompost und Gärrest. Sie betonen, dass das HRS Digestate Concentration System ein entscheidender Bestandteil der effizienten Nutzung des nährstoffreichen Gärrests sei. Es verringert nicht nur das Volumen des produzierten Gärrests bei gleichbleibender Nährstoffkonzentration, sondern nutzt auch so viel Wärme wie möglich wieder, was die Prozesseffizienz der gesamten Biogasanlage verbessert.

Adrian Williams, Vorsitzender von Willen Biogas und Partner bei D. Williams & Co., kommentiert:

„Als Unternehmen haben wir schon immer nach vielfältigen Betriebszweigen gesucht, die die Landwirtschaft ergänzen und gleichzeitig die Umwelt respektieren – und dabei auch die staatlichen Ziele unterstützen. Aufgrund der Lage der Farm nahe dem Zentrum einer der größten Metropolregionen der Welt sahen wir großes Potenzial für eine biogasbetriebene Anlage zur Verwertung von Lebensmittelabfällen.

„Wir werden jährlich etwa 41.000 Tonnen flüssigen Gärrest erzeugen, der voller Nährstoffe für unsere Felder ist. Gleichzeitig wollen wir jedoch den Verkehr auf dem Hof sowie den Lagerbedarf minimieren. Das DCS-System von HRS wird uns dabei helfen, effizientere Ausbringungsfenster zu schaffen, was die Handhabung des Gärrests deutlich erleichtert. Wir profitieren weiterhin von den Nährstoffen, aber mit weniger Volumen, das auf unseren Flächen verteilt werden muss.

„Wir mussten Wasser entfernen, um effizientere Ausbringungszeiten zu ermöglichen. Weniger Volumen bedeutet eine einfachere Handhabung – bei gleichem Nährwert. Jeder Tanklastzug hat dadurch rund 40 Prozent mehr Nährwert.

Die Ausbringung erfolgt mit einem selbstfahrenden Güllefass mit einem 24 Meter Schleppschlauchverteiler oder einem Schleppschuhinjektor. Ein Teil wird im Herbst nach der Ernte auf Stoppel ausgebracht und in den Boden eingearbeitet. Der Großteil des jährlichen Gärrests soll jedoch zwischen Januar und März auf die Kulturen ausgebracht werden – im Einklang mit den Anforderungen der NVZ-Verordnung (Nitrate Vulnerable Zones).“

Funktionsweise des HRS DCS

Das HRS DCS verwendet ein Mehrfacheffektekonzentrationsverfahren mit erzwungener Rezirkulation zur Verarbeitung des Gärrests. In diesem Fall stellt HRS ein dreistufiges Konzentrationssystem bereit, das den flüssigen Gärrest mit einem geringen Trockensubstanzgehalt von ca. 4 % auf etwa 9 % Trockensubstanz erhöht. Dadurch wird das Gesamtvolumen des produzierten Gärrests reduziert, sodass bis zu 60 % weniger Lagerkapazität benötigt wird. Gleichzeitig bleibt der volle Nährstoffgehalt in konzentrierter Form erhalten und die Ausbringung wird effizienter.

Das HRS-System funktioniert, indem es den Gärrest unter Vakuum überhitzt, um die Konzentration zu erleichtern, und kombiniert dies mit der gewellten Rohr-in-Rohr-Wärmetauschertechnologie von HRS, die Ablagerungen reduziert und Wartungsintervalle verlängert. Durch den Einsatz eines Drei-Effekt-Konzentrators kann der bei der Verdampfung entstehende Niedertemperaturdampf wiederverwendet werden, was den Prozess besonders energieeffizient macht. Mehrere Konzentrationseinheiten sorgen dafür, dass der Prozess auch dann weiterlaufen kann, wenn eine Einheit gereinigt oder gewartet werden muss. Eine integrierte CIP-Reinigungseinheit (Cleaning in Place) stellt die Effizienz der Konzentratoren sicher.

Das beim Prozess entzogene Wasser wird zurückgewonnen und mit dem Substrat für die anaerobe Vergärung vermischt. Das erhöht die Effizienz des Fermenters und reduziert gleichzeitig den Energie- und Wasserverbrauch der gesamten Anlage.

Matt Hale, International Sales Manager bei HRS, erklärt:

„Wir freuen uns, eng mit Willen Biogas zusammengearbeitet zu haben, um das Gärrestmanagement zu verbessern und die Gesamtprozesseffizienz zu steigern. Die vorgeschlagene Lösung lässt sich vollständig in die restliche Anlage integrieren und trägt dazu bei, die Leistung das ganze Jahr über zu maximieren. Selbst bei Wartung eines DCS-Teils bleibt der Betrieb aufrechterhalten, und die Rückgewinnung von heißem Wasser, das sonst ungenutzt bliebe, verbessert die Energieeffizienz zusätzlich.

Die Verwendung von hochwertigem Gärrest auf dem Hof ist ein zentraler Bestandteil dieses Projekts. Das Digestate Concentration System wurde speziell entwickelt, um das Volumen des zu lagernden und auszubringenden Materials zu verringern, während sein Wert als organischer Dünger erhalten bleibt. Dies wird nicht nur zu erheblichen jährlichen Kosteneinsparungen führen, sondern auch den CO₂-Fußabdruck des Betriebs reduzieren, da der Einsatz konventioneller Dünger verringert wird.“

Das Projekt wurde auch von Matthew Pencharz, dem leitenden Energie- und Umweltberater des Bürgermeisters von London, gelobt:

„Diese innovative Anlage verwandelt Lebensmittel- und Gartenabfälle in zwei dringend benötigte Ressourcen – Energie und günstigen Dünger. Das ist ein großartiges Beispiel dafür, dass Investitionen in Londons Cleantech-Industrie echte Einsparungen, Arbeitsplätze und Wachstum bringen können.“

Der Bau der Anlage begann im August 2014 und soll im Oktober 2015 abgeschlossen sein.