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Phosphorrecycling aus verschiedenen Rohstoffquellen (PROMISE)

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: JKI-PB-08-1207
Laufzeit: 01.04.2014 - 31.03.2017
Forschungszweck: Angewandte Forschung

PROMISE kann als weiterführendes Projekt des genehmigten Leuchtturm-Forschungsvorhabens BalticManure gesehen werden. Das Gesamtziel von PROMISE ist es, Strategien und Werkzeuge für die Schließung der Phosphor (P) Kreisläufe im Ostseeraum und eine drastische Reduzierung der Einleitung von P aus der Landwirtschaft in die Ostsee liefern. Das Projekt umfasst zahlreiche Aspekte, die nicht durch BalticManure abgedeckt sind, aber unverzichtbar für die Vorhersage und Steuerung zukünftiger Entwicklungen sind. Diese Aspekte beinhalten die nachhaltige und effiziente Produktion von P-Düngern durch das Recycling von geeigneten Quellen.

Projektziel ist die Entwicklung flächenspezifischer Düngestrategien für den Ostseeraum zur Schließung landwirtschaftlicher P-Kreisläufe. Gleichzeitig sollen die Entwicklung innovativer Technologien im Bereich des P­ Recyclings gefördert und erforderliche Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Entwicklung im Bereich der Verbrennungstechnologien geschaffen werden. Das Erreichen der Projektziele wird zur Schonung der endlichen Ressource P zu beitragen, die Abhängigkeit von P-lmporten verringern und den P- und Schadstoffeintrag durch mineralische P-Düngung in landwirtschaftlich genutzte Böden und die Ostsee deutlich reduzieren. Das Vorhaben zeigt eine große Relevanz für den Hauptbeitrag 6 des Forschungsplans des BMEL (Sicherung und Verbesserung der Produkt- und Prozessqualität bei Lebensmitteln, Futtermitteln und anderen Produkten) sowie für das Aufgabenfeld. Düngung und Düngemittel' und das Forschungsgebiet 'Entwicklung von Methoden und Kriterien zur Bestimmung der Wirksamkeit und Sicherheit von Düngemitteln und Bodenhilfsstoffen', da bereits bestehende Konzepte zur P-Rückgewinnung aus verschiedenen Stoffströmen, auch im Vergleich zum direkten landwirtschaftlichen Einsatz von Klärschlamm, Gülle und Gärresten bewertet werden. Des Weiteren werden Wirtschaftlichkeit, Effizienz und der potentielle Schadstoffeintrag durch Recyclingdünger untersucht und mit konventionellen P-Quellen verglichen. Zum Projektbeginn erfolgte die Probenbeschaffung von organischen Düngern und Recyclingprodukten in denen die Konzentrationen ausgewählter Antibiotika und Schwermetalle mittels HPLC und ICP ermittelt werden. Bis Ende 2014 wurden 5 Biogasanlagen beprobt, was zu einem derzeitigen Probenvolumen von 35 Proben, bestehend aus den Einzelkomponenten der Ausgangssubstrate (Pflanzenmaterial und Wirtschaftsdünger), dem Ausgangssubstrat selbst, sowie den Gärresten (frisch, getrocknet und ggf. auch pelletiert) führt. Die beprobten Anlagen wurden hinsichtlich des Einsatzes unterschiedlicher Wirtschaftsdünger (z.B. Schweinegülle, Hühnertrockenkot, Rinderfestmist) als Substrat ausgewählt. Zur Bestimmung von Antibiotikarückständen mittels HPLC wurden Teilproben gefriergetrocknet und eine Methode an die Probenmatrix angepasst, die für die Bestimmung der drei besonders relevanten Antibiotikagruppen Tetracycline, Sulfonamide und Fluorchinolone geeignet ist. Erste Analysenergebnisse von antibiotikafreien Gärresten, die mit definierten Antibiotikamengen versetzt wurden, zeigen, dass die optimierte Methode geeignet ist, um verschiedene Antibiotika sicher zu unterscheiden und zu quantifizieren. Des Weiteren wurden Versuchsreihen zur P-Löslichkeit der verschiedenen Produkte in Wasser und Calcium-Acetat-Lactat, auch hinsichtlich des Einflusses der Trocknung, durchgeführt.

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