Amaize-P

Internationales Graduiertenkolleg “Anpassung von Mais-basierten landwirtschaftlichen Produktionssystemen zu Nahrungsmittel-,Futter-und Biomasseerzeugung an begrenzte Phosphatvorräte (AMAIZE-P)

Thema

 An dem internationalen Graduiertenkolleg (AMAIZE-P) sind Forscher aus elf Fachbereichen der Universität Hohenheim und der China Agricultural University in Peking beteiligt. Ziel des Projekts ist es, die Effizienz der Phosphatnutzung zu maximieren. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Forschungsarbeiten in den Bereichen Pflanzenzüchtung, Pflanzenbau, Tierfütterung, Humanernährung, Nährstoffrückgewinnung durch anaerobe Vergärung und hydrothermale Karbonisierungssysteme sowie wirtschaftliche Analysen durchgeführt. Das Staatliche Institut für Agrartechnik ist am Forschungsthema 3.3 beteiligt.

Ziele

Dieses Thema zielt darauf ab, die Wirkung eines begrenzten Phosphatdüngerangebots in landwirtschaftlichen Systemen zu analysieren und die Effizienz der Phosphatnutzung durch die Bereitstellung zusätzlicher Phosphatströme zu optimieren. Da Gärreste eine reiche Nährstoffquelle sind, wurden sie in dieser Studie als Substrat für die Nährstoffrückgewinnung verwendet. Die Forschung ist nun so strukturiert, dass Phosphor aus anaeroben Gärsystemen mit Hilfe von Low- und High-Tech-Ansätzen zurückgewonnen wird. Der erste Schwerpunkt lag auf einem technologiearmen Ansatz, bei dem die Gärreste mit Additiven behandelt werden und anschließend eine Fest-Flüssig-Trennung erfolgt.

Aufgaben der Landesanstalt im Projekt

In diesem Rahmen hat die Landesanstalt die Aufgabe, die Wirkung verschiedener Zusatzstoffe bei der Phosphatrückgewinnung aus Gärresten zu analysieren. In diesem Zusammenhang wird erforscht, wie Phosphate effizient zurückgewonnen werden können, um die Transportfähigkeit zu erhöhen.
Derzeit wurden die Parameter Temperatur und Behandlungszeit getestet, um ihre Auswirkungen auf die Rückgewinnung von Phosphor zu untersuchen. Die Effizienz der Abtrennung wurde anhand des Gesamtphosphors bewertet, der nach der Fest-Flüssig-Trennung in der festen Phase des Gärrestes gebunden ist. Darüber hinaus wurde die Verteilung der Phosphatfraktionen mit Hilfe der Hedley-Fraktionierung analysiert.  Die in der nachstehenden Grafik dargestellten vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass die Behandlung mit Zusatzstoffen einen positiven Einfluss auf die Rückgewinnung von Phosphor aus Gärresten hatte. Insbesondere die Behandlung mit Kieserit führte zu einem Anstieg des zurückgewonnenen Phosphors in der festen Phase um fast 40 % im Vergleich zur Kontrolle.