In Schlachthöfen ist der entstehende Abfall eine große Herausforderung – 20 Millionen Tonnen fallen jährlich in Europa an. Neben der Verwertung in Tierfutter bleibt meist nur die Verbrennung entstehender Reste. Das Projekt NutriCoal entwickelte eine Methode, wie man diese Stoffe direkt vor Ort für die Landwirtschaft wieder nutzbar machen kann: Abfälle aus dem Schlachthof und Feststoffe aus dem Gärrest der Biogasanlage werden pyrolysiert und in „NutriCoal“ verwandelt. Das Ergebnis ist ein neues Zero-Waste-Verfahren für nährstoffbedürftige Böden.
Konsortium für gesamte Wertschöpfungskette
Damit die stoffliche Verwertung aller in einem Schlachtprozess anfallenden „Low value“-Abfallströme zu einem hochwertigen und biobasierten „High value“-Endprodukt gelingt, ist gebündeltes Know-how erforderlich. „Wir hatten von Anfang an alle relevanten Akteure und Firmen für die komplette Wertschöpfung mit an Bord“, erklärt Projektleiter Bernhard Drosg von der Grazer BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH. Ausgangspunkt ist der Schlachthof der Firma Rudolf Großfurtner GmbH in Oberösterreich, einem der größten Schlachthöfe des Landes, der den Rohstoff liefert. Die Grundlagenforschung für die Herstellung und Modifizierung der Biokohle und das Aufladen mit Nährstoffen kommt von der Universität für Bodenkultur Wien. Hier wurde das Verfahren im Labor entwickelt. Die Pilotanlage stammt von der oberösterreichischen NGE Next Generation Elements GmbH. Für die Verbesserung der Membrandestillation zur Aufbereitung des Gärrestes aus der bestehenden Biogasanlage war das AEE-Institut für Nachhaltige Technologien zuständig. Eine Großversuchsanlage wurde abschließend bei der Firma Sonnenerde GmbH betrieben, als Spezialist für Humus und Düngemittel konnte sie Erfahrung mit dem neuen Rohstoff und seinen Einsatzmöglichkeiten sammeln.
Nährstoff-Recycling durch Knochenkohlen
Um ein biobasiertes Düngemittel- und Bodenverbesserungsprodukt aus Reststoffen der fleischverarbeitenden Industrie zu erzeugen, ist ein komplexes Verfahren erforderlich. Mit einem Kohlemeiler hat die moderne Pyrolyse gerade noch die Idee gemeinsam. Bei der richtigen Temperatur und durch die Justierung aller relevanten Parameter lässt sich in der modernen Anlage der Output der Kohle optimieren. Ziel der thermischen Konversion ist eine Verbesserung der Nährstoffverfügbarkeit und Erhöhung der Phosphorerträge. Zu hohe Temperaturen führen zu reduzierter Ausbeute und unerwünschten Verlusten.
Das Projekt "NutriCoal" hat das Pyrolyse-Verfahren, mit dem sich Schlachtabfälle zu Bodennährstoffen umwandeln lassen, auf industriellem Maßstab erprobt. Foto: Sonnenerde GmbH
Deutlich gezeigt hat sich, dass die Pyrolyseanlage erst ab einer gewissen Größenordnung rentabel arbeiten kann. Und dass viele Bereiche dabei berücksichtigt werden müssen. In einem Schritt vor der Pyrolyse separiert die Membrandestillation eine Nährstofflösung aus dem vorhandenen Gärrest. Die rückgewonnenen Nährstoffe aus der Biogasanlage reichern die Abfälle aus der Schlachtproduktion nach der Pyrolyse mit Ammoniumstickstoff an und erzeugen damit ein besseres Endprodukt, geeignet für den Düngeeinsatz. Das Konsortium aus Produzenten, Technologiepartnern und Industriepartnern hat damit nach drei Jahren die Herausforderung technologisch gelöst.
Fruchtbarer Einsatz von Fördermitteln
Projektleiter Bernhard Drosg ist froh über die gelungene Kooperation mit den Forschungspartnern, aber auch über die Abwicklung der Fördergelder: „Die FFG ist für uns ein wichtiger Partner. Wir merken immer wieder, dass ein proaktiver und regelmäßiger Austausch deutliche Vorteile für das gesamte Projekt bringt.“ Flexibilität, Verständnis und Anpassungsfähigkeit ist vor allem dann von entscheidender Bedeutung, wenn ungeahnte Hindernisse auftauchen. Durch einen Corona-Lockdown musste beispielsweise das Labor in einer entscheidenden Phase für zwei Monate geschlossen bleiben. Die Verlängerung der Projektlaufzeit in Absprache mit allen Beteiligten garantierte, dass die Realisierung nicht gefährdet war.
Verfahren mit vielen Möglichkeiten
NutriCoal ermöglicht eine Reihe vielversprechender Anwendungen und Verwertungspfade für Schlachthofabfälle. Für die fleischverarbeitende Industrie, für die Landwirtschaft und die Biogasbranche ist es ein Leuchtturmprojekt. Neue Prozessketten können künftig auf diesem Verfahren aufbauen. Das eröffnet weitere technologische und wirtschaftliche Fragestellungen, neue Forschungsarbeiten und schlagkräftige Konsortien.