Le procédé BioEcoSIM pour le traitement du lisier développé à l'Institut Fraunhofer d'Ingénierie Interfaciale et de Biotechnologie IGB est mis sur le marché par SUEZ Allemagne en tant qu'exploitant d'installations à grande échelle. Cela crée une opportunité pour les fermes d'éliminer le surplus de fumier et de digestat. Les produits de traitement des lisiers sont des engrais phosphatés, les engrais à l'ammonium et les amendements organiques du sol. Les partenaires annonceront leur coopération pour le lancement sur le marché à l'IFAT du 14 au 18 mai à Munich.

Environ 200 millions de mètres cubes de lisier provenant de l'élevage se retrouvent chaque année dans les champs et les prairies en Allemagne. Plus de 90 pour cent de "l'or noir" est constitué d'eau et contient des quantités considérables d'azote et de phosphore, éléments nutritifs importants pour les plantes. Cependant, si plus de fumier liquide est appliqué aux champs que le sol ne peut lier et les plantes peuvent absorber, les micro-organismes convertissent l'azote ammoniacal du sol en nitrate qui s'infiltre dans les eaux souterraines. Le problème :là où de grandes quantités de lisier sont produites, il y a souvent un manque de terres arables à fertiliser. Pour cette raison, les fermes d'engraissement utilisent ce qu'on appelle des échanges de lisier pour commander des camions-citernes pour transporter leur lisier vers des zones nécessitant des nutriments - souvent à plusieurs centaines de kilomètres.

Avec son procédé BioEcoSIM, l'Institut Fraunhofer d'ingénierie interfaciale et de biotechnologie IGB a développé une solution respectueuse de l'environnement. "Nous avons combiné différentes étapes de traitement dans un processus global et les avons intégrées dans une usine modulaire, " Dr Iosif Mariakakis, l'expert en nutriments Fraunhofer IGB, explique. Cela permet de récupérer les précieux nutriments sous forme de sels d'engrais de phosphore et d'ammonium facilement transportables et dosés avec précision. Les composants organiques solides sont également recyclés par séchage et conditionnement à l'aide d'un procédé économe en énergie. Ils sont alors disponibles sous forme d'amendements humifères. Le lisier de la ferme est ainsi presque entièrement recyclé et les composants recyclés sont retournés au sol.

Implémentation à grande échelle et modèle d'opérateur

Avec SUEZ Allemagne, Fraunhofer IGB a maintenant obtenu un licencié pour la technologie brevetée. L'entreprise mondiale de récupération et de recyclage des déchets investira dans des usines de traitement en tant qu'opérateur. "Progressivement, des installations techniques de grande envergure sont à construire, à l'échelle nationale, récupérer le surplus de fumier des agriculteurs, fermes d'élevage et d'engraissement. En particulier, les aspects logistiques de la livraison seront pris en compte lors de la sélection des emplacements des usines, " dit Kai Bastuck, Responsable du développement de la Business Unit Recyclage et Valorisation chez SUEZ Allemagne, décrivant le modèle économique. « En récupérant la matière première finie phosphore, La dépendance de l'Allemagne vis-à-vis des importations de phosphore est réduite. Cela permet de conserver des ressources limitées en phosphore et de réduire les apports de polluants dans les sols. De cette façon, nous contribuons à un avenir durable et transformons les nutriments en substances précieuses, " déclare Bastuck. Fraunhofer IGB soutient SUEZ Allemagne dans le développement ultérieur du processus.

Une première usine de traitement d'un débit d'un mètre cube par heure est en cours de construction en tant que « Living Pilot Plant » sur le site SUEZ de Zorbau en Saxe-Anhalt. L'usine de conception flexible traitera le fumier de bovins et de porcs, mais aussi les résidus de fermentation des usines de biogaz, et servir ainsi de modèle pour d'autres usines à grande échelle.

« Une usine moyenne à échelle industrielle produit alors environ 100 kilogrammes d'engrais phosphatés, 100 kilogrammes d'engrais azotés et 900 kilogrammes d'engrais organiques, solides pauvres en nutriments par heure à partir de dix mètres cubes de lisier brut, " explique Siegfried Egner, Chef de département chez Fraunhofer IGB. Les économies potentielles en engrais synthétiques sont énormes. Avec une capacité d'un million de mètres cubes de lisier par an, ce qui correspond approximativement à la quantité d'une centaine d'élevages porcins d'engraissement, une plante peut en produire 10, 000 tonnes d'engrais d'ammonium et 10, 000 tonnes d'engrais phosphatés. Cela correspond à presque tous les besoins annuels de l'ensemble de l'Allemagne.

Le procédé BioEcoSIM

Diverses étapes de traitement sont nécessaires pour traiter complètement le lisier. Dans un premier temps, le lisier aqueux est prétraité de manière à ce que le phosphore soit complètement dissous. Il est séparé en une phase solide et une phase liquide par une filtration en deux étapes.

La phase solide essorée est séchée selon un procédé économe en énergie, également développé chez Fraunhofer IGB, qui fonctionne avec de la vapeur surchauffée dans un système fermé et est donc particulièrement économe en énergie. Les composants organiques séchés peuvent éventuellement être encore convertis en biocharbon organique à 450°C via une étape de pyrolyse - comme dans l'étape de séchage dans une atmosphère de vapeur d'eau surchauffée.

La fraction de lisier contient les nutriments inorganiques dissous. Dans un réacteur de précipitation, le phosphore est d'abord récupéré et précipité et filtré sous forme de phosphate de calcium, phosphate de magnésium ou phosphate de magnésium et d'ammonium. L'azote est récupéré dans une seconde étape. Dans ce but, la fraction aqueuse est séparée sous forme de sulfate d'ammonium par distillation sur membrane, et cristallisé. Il ne reste que de l'eau qui ne contient que des traces de phosphore et d'azote mais qui est riche en potassium; cela peut mieux être utilisé à des fins d'irrigation.

Dans des enquêtes approfondies et des études sur le terrain, les chercheurs de Fraunhofer ont montré que les engrais minéraux et les amendements organiques préparés à partir de lisier de ferme peuvent être utilisés directement comme engrais facilement disponibles et substrats de formation d'humus dans l'agriculture.