Hydrothermale Carbonisierung | ZHAW Institut für Umwelt und Natürliche Ressourcen IUNR

Beim Verfahren der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) werden verschiedene Arten von Biomasse unter Hitze und Druck innert relativ kurzer Zeit verkohlt. Das Verfahren eröffnet neue Perspektiven im effizienten und umweltschonenden Umgang mit Ressourcen. Dazu gehören CO₂-neutrale Kohle als Energieträger, neue Ansätze für die Aufbereitung problematischer Biomasse und die Aussicht, geschädigte Böden mit HTC-Kohle nachhaltig zu verbessern.

Die angewandte Forschung der Forschungsgruppe Bodenökologie im Bereich HTC konzentriert sich auf Forschungsprojekte und studentische Arbeiten hinsichtlich der Verwertung feuchter Biomassen für eine nachhaltige Nutzung.

Forschungsschwerpunkte

Hydrothermale Carbonisierung von Klärschlamm (BAFU-Projekt).
Optimierte Behandlung von Prozesswasser aus der hydrothermalen Carbonisierung von Klärschlamm.
Hydrothermale Carbonisierung und Verwertung verschiedener Abfallbiomassen wie Neophyten und Molke.

Kompetenzen

Machbarkeitsabklärungen, Technologievergleiche
Durchführung von Pilotversuchen
Herstellung von Kohle für externe Projekte
Untersuchung der karbonisierten Biomasse auf ihre Entwässerbarkeit, Inhaltsstoffe und Eigenschaften als Kohleprodukt

Downloads und Links

Studie zur hydrothermalen Carbonisierung von Klärschlamm

Schlussbericht BAFU, 2013(PDF 4,5 MB)

Publikationen

Baier, Urs; Kühni, Martin; Wanner, Rahel; Krebs, Rolf, 2015. Behandlung des Prozessabwassers aus hydrothermal karbonisiertem Klärschlamm vor der Einleitung in eine ARA. GWF - Wasser, Abwasser.

Escala, Marina; Zumbühl, Thomas; Koller, Christoph; Junge, Ranka; Krebs, Rolf 2013. Hydrothermal carbonization as an energy-efficient alternative to established drying technologies for sewage sludge : a feasibility study on a laboratory scale. Energy & Fuels. 27(1), 454 – 460. https://doi.org/10.1021/ef3015266

Koller, Christoph; Föllmi, Caroline; Escala, Marina, 2011. Hydrothermale Carbonisierung (HTC): Zukunftstechnologie für Energieeffizienz und CO2 -Reduktion in der Klärschlammentsorgung?. Compostmagazine, 1. 7-8. https://pd.zhaw.ch/publikation/upload/204768.pdf

Krebs, Rolf; Baier, Urs; Deller, A.; Escala, Marina; Floris, Julien; Gerner, Gabriel; Hartmann, Frank; Hölzl, Britta; Kohler, Christoph; Kühni, Martin; Stucki, Matthias; Wanner, Rahel, 2013. Weiterentwicklung der hydrothermalen Karbonisierung zur CO2-sparenden und kosteneffizienten Trocknung von Klärschlamm im industriellen Massstab sowie der Rückgewinnung von Phosphor. Schlussbericht. BAFU-Technologieförderung.

Schneider, Daniel; Escala, Marina; Supawittayayothin, Kawin; Tippayawong, Nakorn (2011). Characterization of biochar from hydrothermal carbonization of bamboo. International Journal of Energy and Environment, Vol. 2(4). 647.

Stucki, Matthias; Eymann, Lea; Gerner, Gabriel; Hartmann, Frank; Wanner, Rahel; Krebs, Rolf, 2015. Hydrothermal carbonization of sewage sludge on industrial scale : energy efficiency, environmental effects and combustion. Journal of Energy Challenges and Mechanics. 2(2), pp. 38-44. Available from: http://www.nscj.co.uk/JECM/issues/JECM-2-2.pdf

Chung, Jae Wook; Edewi, Oghosa Charles; Foppen, Jan Willem; Gerner, Gabriel; Krebs, Rolf; Lens, Piet Nicolaas Luc, 2017. Removal of Escherichia coli by intermittent operation of saturated sand columns supplemented with hydrochar derived from sewage sludge. Applied Sciences. 7(8), Available from: https://doi.org/10.21256/zhaw-3747

Chung, Jae Wook; Foppen, Jan Willem; Gerner, Gabriel; Krebs, Rolf; Lens, Piet N. L., 2015. Removal of rotavirus and adenovirus from artificial ground water using hydrochar derived from sewage sludge. Journal of Applied Microbiology. 119(3), pp. 876-884. Available from: https://doi.org/10.1111/jam.12863

Spataru, Ana; Jain, Rohan; Chung, Jae Wook; Gerner, Gabriel; Krebs, Rolf; Lens, Piet N. L., 2016. Enhanced adsorption of orthophosphate and copper onto hydrochar derived from sewage sludge by KOH activation. RSC Advances. 6(104), pp. 101827-101834. Available from: https://doi.org/10.1039/C6RA22327C