Vakuumverdampfer und MVR-Verdampfer für Gärrest und Gülle
Thermisch oder elektrisch
MKR-Verdampfer entziehen Gärrest und Gülle Wasser und gewinnen den Stickstoff zurück. Die thermische DV-Baureihe verdampft unter Vakuum mit Abwärme der Biogas- oder Biomethananlage; die elektrische MVR-Baureihe braucht keine Wärmequelle und arbeitet allein mit Strom. Beide erzeugen ein reduziertes Konzentrat, Destillat zur Wasserwiederverwendung und Stickstoff als Ammoniumsulfatlösung (ASL) oder auf Anfrage als Ammoniakwasser.
Welche Baureihe passt, hängt von der verfügbaren Wärme, dem Einsatzstoff und der Menge ab. Beide sind für die Gärrestaufbereitung und die Gülleaufbereitung an Biogas- und Biomethananlagen ausgelegt.
DV-Baureihe: thermischer mehrstufiger Vakuumverdampfer für Gärrest
Die DV-Baureihe nutzt die Abwärme Ihrer Biogasanlage, um Gärrest unter Vakuum zu verdampfen. Sie wurde für Biogasanlagen mit Lebensmittelabfällen entwickelt und ist seit 2013 auf Gärrest im Einsatz. Die Wärme läuft in Kaskade durch 1 bis 4 Stufen, während jede Stufe ihren eigenen Zulauf erhält.
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Stufen: 1 bis 4, modular
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Wärmebedarf: 180 bis 600 kW thermisch je Linie
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Vorlauftemperatur: 65 bis 85 °C
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Wärmeeffizienz: Auslegungswert 4,3 l Destillat je kWh thermisch (4-stufig)
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Volumenreduktion: rund zwei Drittel des Gärrests
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Betriebskosten: ab 5,50 € je m³ Zulauf
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Beispielgröße DV1000 (3-stufig): 1.320 l/h Zulauf, bis 660 l/h Destillat bei 190 kW thermisch
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Beispielgröße DV4000 (4-stufig): 4.300 l/h Zulauf, bis 2.300 l/h Destillat bei ca. 535 kW thermisch
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Kapazität: Eine DV4000-Linie verarbeitet ca. 100 m³ Zulauf pro Tag (ca. 34.000 m³ pro Jahr); mehrere Linien laufen parallel
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Stickstoffprodukt: ASL als Standard, Ammoniakwasser auf Anfrage
DV-Baureihe mit Wärmepumpe
Neu 2026: Die DV-Baureihe gibt es auch mit Wärmepumpe, für Biomethananlagen ohne eigene Abwärme. Sie eignet sich auch für Flüssigphasen mit höherem TS-Gehalt (bis 4,5 % TS) oberhalb der MVR-Grenze von 2,2 % TS.
MVR-Baureihe: elektrischer MVR-Verdampfer für Gärrest und Gülle
The MVR series needs no heat source. It runs entirely on electricity using mechanical vapour recompression and works at atmospheric pressure, which makes it the choice for sites without usable waste heat.
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Baugrößen: MVR05 bis MVR40, bis ca. 4.000 l/h Zulauf je Modul
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Energie: 22,5 l Destillat je kWh elektrisch (ca. 44 Wh/l), gemessen für die Gesamtanlage; kein Wärmebedarf
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Volumenreduktion: bis 90 % bei dünnen Flüssigphasen
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Zulauf: max. ca. 2,2 % Trockensubstanz
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Betriebskosten: ab 8 € je m³ Zulauf
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Skalierung: mehrere Module parallel für über 150.000 m³ Zulauf pro Jahr
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Abwasserfreier Betrieb (ZLD) möglich
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Stickstoffprodukt: ASL als Standard, Ammoniakwasser auf Anfrage
Die Abmessungen und Gewichte für jede Größe finden Sie in den Datenblättern auf unserer Download-Seite.
Wie funktioniert die Technologie?
Beide MKR-Baureihen entziehen Gärresten oder Gülle Wasser, jedoch auf unterschiedliche Weise. Die DV-Baureihe verdampft unter Vakuum, wodurch Wasser deutlich unter 100 °C siedet und Abwärme über mehrere Stufen hinweg wiederverwendet wird. Die MVR-Baureihe arbeitet bei Atmosphärendruck ohne externe Wärmezufuhr und nutzt die Energie ihrer eigenen Brüden durch Verdichtung wieder.
Wie funktioniert ein mehrstufiger Vakuumverdampfer? (DV-Baureihe)
Ein mehrstufiger Verdampfer nutzt dieselbe Wärme mehrfach, sodass er pro Kilowattstunde weitaus mehr Destillat erzeugt als eine einstufige Anlage.
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Heizmodul: Abwärme mit 65 bis 85 °C Vorlauf gelangt in das Heizmodul, das den Dampf liefert, der Stufe 1 beheizt.
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Verdampferstufe: Der Gärrest zirkuliert vom Prozessbehälter durch den Wärmetauscher und siedet unter Vakuum deutlich unter 100 °C. Jede Stufe erhält ihren eigenen Zulauf, und aus jeder Stufe wird Konzentrat abgezogen.
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Brüdenwäscher: Die Brüden durchlaufen den Wäscher, in dem Ammoniak als Ammoniumsulfatlösung (ASL) gebunden wird. Diese Ammoniakrückgewinnung aus Gärrest hält das Destillat ammoniumarm.
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Nächste Stufe: Die gewaschenen Brüden beheizen den Wärmetauscher der nächsten Stufe und kondensieren zu Destillat. Diese Stufe arbeitet bei niedrigerem Druck und Siedepunkt, so wird dieselbe Wärme erneut genutzt, über bis zu vier Stufen.
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Kühlmodul: Hier kondensieren die Brüden der letzten Stufe.
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Vakuumpumpe: Sie führt nicht kondensierbare Gase als Abluft aus dem System ab.
Ergebnis: ein Auslegungswert von 4,3 Litern Destillat je kWh thermischer Energie (4-stufig).
Wie funktioniert die mechanische Brüdenverdichtung (MVR)?
Die MVR-Baureihe arbeitet allein mit Strom: Sie verdichtet ihre eigenen Brüden und nutzt diese Energie erneut. Anders als die DV-Baureihe arbeitet sie bei Atmosphärendruck, nicht unter Vakuum.
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Destillat-Wärmetauscher: Der Zulauf tritt mit ca. 20 °C ein und wird vom ablaufenden Destillat vorgewärmt, das die Anlage mit ca. 35 °C verlässt.
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Abluft-Wärmetauscher: Der Zulauf nimmt weitere Wärme aus der Abluft auf.
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Hauptwärmetauscher: Der Zulauf wird auf Siedetemperatur von ca. 100 °C erhitzt, während die verdichteten Brüden auf der anderen Seite zu Destillat kondensieren und ihre Wärme an den Zulauf zurückgibt.
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Arbeitsbehälter: Der Arbeitsbehälter steht unter Atmosphärendruck, nimmt den siedenden Zulauf auf und wälzt ihn um; Konzentrat wird kontinuierlich abgezogen.
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Verdichter: Er erhöht den Brüdendruck um ca. 200 mbar auf ca. 106 °C, damit die Brüden den Hauptwärmetauscher erneut beheizen können.
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Destillatbehälter: Er sammelt das Destillat und führt es über Wärmetauscher 1 ab.
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Brüden: Die Brüden aus dem Arbeitsbehälter werden zum Verdichter geführt. Bei ammoniakhaltigen Medien entfernt ein Brüdenwäscher das Ammoniak vor der Kondensation und bindet es als ASL, so bleibt das Destillat ammoniumarm.
Warum bei Atmosphärendruck: Die Brüden haben eine höhere Dichte, daher fördert der Verdichter weniger Volumen und erzeugt nur einen kleinen Druckhub, statt gegen ein Vakuum zu arbeiten. Ergebnis: 22,5 Liter Destillat je kWh Strom für die Gesamtanlage, ohne Wärmebedarf.
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Was produziert ein Verdampfer?
Ein DV- oder MVR-Verdampfer macht aus Gärrest oder Gülle drei nutzbare Produkte: ein Stickstoffprodukt (ASL oder Ammoniakwasser), Destillat zur Wasserwiederverwendung und ein nährstoffreiches Konzentrat. Es entsteht kein Abfallstrom. Jede Fraktion hat eine festgelegte Verwendung.
Stickstoffprodukt: ASL oder Ammoniakwasser
Standard: Ammoniumsulfatlösung (ASL), zurückgewonnener Stickstoff in Mineraldüngerqualität (pH 5,5 bis 6,5), sofort einsetzbar. Sie kann als RENURE-Dünger gelten, wenn der Stickstoff aus Gülle oder Mist stammt.
Auf Anfrage, für DV und MVR: Ammoniakwasser (Ammoniaklösung, 20 bis 25 Massen-% NH3), gewonnen ohne Schwefelsäure, für industrielle Anwendungen wie die Rauchgasentstickung.
Destillat (Prozesswasser)
Das abgetrennte Wasser ist ammoniumarm: CSB 100 bis 150 mg/l, NH4-N erwartet unter 30 mg/l. Es wird als Prozesswasser oder Rezirkulat wiederverwendet. Eine Einleitung hängt von den örtlichen Grenzwerten ab und erfordert meist eine standortspezifische Nachbehandlung.
Konzentrat
Stark reduziertes, nährstoffreiches Konzentrat mit einer Viskosität von 500 bis 1.000 mPa s. Als organischer Dünger verwertbar und gut für die Bodenfruchtbarkeit.
Wie schneidet die Verdampfung im Vergleich zu anderen Verfahren der Gärrestaufbereitung ab?
Die Verdampfung ist das einzige Verfahren, das alle drei Aufgaben zugleich erfüllt: Sie reduziert das Volumen stark, gewinnt wiederverwendbares Wasser (Destillat) zurück und bindet den Stickstoff als ASL oder auf Anfrage als Ammoniakwasser, in einem geschlossenen Prozess. Separation, Umkehrosmose, Ammoniakstrippung und Trocknung lösen jeweils einen Teil der Aufgabe und werden oft zusammen mit der Verdampfung eingesetzt statt an ihrer Stelle, zum Beispiel die Separation davor und die Trocknung danach für Zero Liquid Discharge. Die meisten Ketten der Gärrestaufbereitung kombinieren mehrere dieser Schritte.
Fest-Flüssig-Trennung
Der übliche erste Schritt: Sie trennt den Gärrest in eine feste und eine flüssige Fraktion. Sie senkt die Nährstofffracht insgesamt nicht und liefert kein wiederverwendbares Wasser. Die Fest-Flüssig-Trennung von Gärrest steht meist vor der Verdampfung.
Verdampfung (MKR)
Die Gärrestverdampfung reduziert das Volumen mit der DV-Baureihe um rund zwei Drittel und mit der MVR-Baureihe bei dünnen Flüssigphasen um bis zu 90 %. Sie liefert Destillat zur Wasserwiederverwendung und gewinnt Ammoniak aus Gärrest als ASL oder auf Anfrage als Ammoniakwasser zurück. Sie braucht Wärme (DV) oder Strom (MVR); die MVR-Baureihe verarbeitet Zulauf bis ca. 2,2 % Trockensubstanz, Flüssigphasen mit höherem TS-Gehalt (bis 4,5 % TS) gehen an die DV-Baureihe.
Umkehrosmose
Geeignet für feststoffarme Ströme. Bei feststoffreichem Gärrest verschmutzen die Membranen, es braucht eine aufwendige Vorbehandlung, und es bleibt ein großes Konzentrat. Die Qualität des Permeats schwankt, und Ammoniak kann die Membran passieren, was die Umkehrosmose bei Gärrest begrenzt.
Ammoniakstrippung
Gewinnt nur Stickstoff zurück und verringert das Volumen nicht. Sie braucht meist eine pH-Anpassung und Energie.
Trocknung
Erzeugt einen transportfähigen Feststoff. Sie ist energieintensiv und setzt ohne Abluftwäsche Ammoniak und Geruch frei. Die Gärresttrocknung folgt oft auf die Verdampfung, um Zero Liquid Discharge zu erreichen.
Pyrolyse
Ein möglicher letzter Schritt für getrocknete Feststoffe, der Pflanzenkohle erzeugt und Wärme für die Trocknung liefert.
Verdampfung oder Umkehrosmose? Lesen Sie unseren Vergleich für flüssigen Gärrest.
Welcher Verdampfer ist der richtige für mich?
Mit nutzbarer Abwärme: die thermische DV-Serie; ohne Abwärme: die elektrische MVR-Serie oder die DV-Serie mit Wärmepumpe für Flüssigphasen mit höherem TS-Gehalt (bis 4,5 % TS). Probieren Sie unseren Verdampfer-Rechner aus, um in Sekundenschnelle eine erste Empfehlung zu erhalten.