Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tiermehl als Phosphorquelle

01.12.2015

Die Abfälle von Schlachthöfen werden zu Tiermehl verarbeitet und anschließend verfüttert oder verbrannt. Allerdings könnte man dieses Mehl besser nutzen: Es enthält Phosphor, ein knappes Mineral, das als Düngemittel dient. Eine neue Anlage verbrennt das Pulver so, dass die Asche als Rohstoff für Phosphordünger dienen könnte.

Leberwurst, Salami, Steak – die Deutschen essen viel Fleisch. Nicht alle Teile vom Rind und vom Schwein landen dabei auf dem Teller. Zähne, Hufe, Knochen, Augen etwa bleiben übrig und werden zu Tiermehl verarbeitet.


Phosphor ist ein weltweit knapper Rohstoff, der etwa für Düngemittel benötigt wird. Tiermehl enthält Phosphor. Mit einem neuen Verfahren lässt sich die Ressource deutlich effizienter nutzen.

© Fraunhofer IFF

Allein in Deutschland fallen mehr als 200 000 Tonnen jährlich an. Die gemahlenen Überbleibsel werden zum Teil wieder an Tiere verfüttert. Der Rest – der etwa aus Augen und Hirn besteht, die die Erreger von BSE enthalten könnten – wird in Müllverbrennungsanlagen gemeinsam mit anderem Abfall verbrannt.

Dünger für die Landwirtschaft

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg schlagen einen anderen Weg vor: »Wir verbrennen das Tiermehl auf spezielle Weise, so dass wir daraus ein wichtiges Mineral zurückgewinnen können«, erläutert Patric Heidecke, Wissenschaftler am IFF. Denn der Rohstoff enthält etwa drei bis vier Prozent Phosphor, ein Mineral also, das nicht unbegrenzt zur Verfügung steht und teuer ist. Man braucht es vor allem als Dünger in der Landwirtschaft.

In der Asche beträgt der Phosphoranteil bis zu 16 Prozent. Das ist so viel wie in natürlichen Lagerstätten, die sich vor allem in China, Marokko und den USA befinden. »Die Asche könnte – ebenso wie das phosphorhaltige Material, das in den Lagerstätten gewonnen wird – zu Düngemittel weiterverarbeitet werden«, sagt Heidecke. »Rein rechnerisch lässt sich damit rund fünf Prozent des jährlichen Phosphat-Düngemittelbedarfs in Deutschland ersetzen.«

Schwermetalle von der Asche trennen

Zwar wird das Tiermehl auch heute schon teilweise verbrannt. Allerdings mischt man es dafür mit anderen Brennstoffen. Das führt einerseits dazu, dass der Phosphor in der entstehenden Asche verdünnt ist, andererseits gelangen über die anderen Materialien auch unerwünschte Stoffe in die Asche. Ein weiteres Problem: Das Nebenprodukt enthält Schwermetalle wie Quecksilber und Blei, die später nicht mit auf dem Feld landen dürfen. In der Asche aus den Müllverbrennungsanlagen sind diese Schadstoffe jedoch enthalten.

All dies haben die Forscher bei ihrer Entwicklung berücksichtigt. Das Prinzip: Sie füllen das Tiermehl in eine 850 Grad Celsius heiße Wirbelschichtanlage. Von unten strömt kontinuierlich Luft in eine Brennkammer und vermischt das Mehl mit heißem Quarzsand. Die Masse zündet, und die organischen Partikel verbrennen vollständig. Die Wärme wird abgeführt, sie kann entweder direkt genutzt oder zu Strom umgewandelt werden.

Das entstehende Verbrennungsgas, das aufgrund der Luftwirbel auch einen Großteil der Asche enthält, wird in den Ausbrandzyklon geleitet. Dieser trennt die gute, saubere Asche von der schlechten, in der sich die giftigen Schwermetalle befinden. Dafür bremsen die Forscher den Luftstrom ab. Die Asche sinkt auf den Boden, während die Schwermetalle und Ascheteilchen, die kleiner als einen Zehntel Millimeter sind, in der Luft verbleiben. Sie werden später abgeschieden und entsorgt.

Erste kommerzielle Anlage geplant

Welche Parameter müssen bei der Verbrennung eingestellt werden, damit einerseits möglichst viel Wärme erzeugt wird und sich andererseits keine unerwünschten Schadstoffe wie Stickoxide bilden? Dies haben die Forscher in einer breit angelegten Messreihe untersucht. Die Wissenschaftler nutzen eine Wirbelschichtanlage, die etwa vier Meter hoch ist und eine Leistung von 150 Kilowatt erbringt.

»Es ließe sich jedoch auch problemlos eine Anlage von zehn Megawatt Leistung realisieren«, sagt Heidecke. Nun wollen sie die erste kommerzielle Anlage bei einem Praxispartner errichten. »In zehn Jahren«, da ist sich der Experte sicher, »wird sich dieses Konzept durchgesetzt haben, da es sich neben dem Brennstoff Tiermehl auch für Klärschlamm eignet.« Zwar ist es momentan noch erlaubt, Klärschlamm als Dünger auf den Feldern auszubringen. Doch der Schlamm enthält Schwermetalle sowie Nitrat, durch das Gewässer umkippen können.

M. A. Anna-Kristina Mahler | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2015/Dezember/tiermehl-als-phosphorquelle.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Waffe gegen Diabetes
09.12.2016 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Das Rezept für ein motorisches Neuron
09.12.2016 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher entschlüsseln, wie Pflanzen ihre Blätter abwerfen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

"Wächter des Genoms": Forscher aus Halle liefern neue Einblicke in die Struktur des Proteins p53

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie