Verfahren zur Herstellung von konzentrierten, flüssigen bzw. pastösen Substanzen aus huminstoffhaltigen, mehrkomponentigen Rohstoffen unterschiedlicher Herkunft
Das Verfahren dient zur Herstellung von konzentrierten, flüssigen und pastösen
huminstoffhaltigen Präparaten, wie wasserlöslichen, oberflächenaktivierten Substanzen für den Einsatz als Huminstoffdüngemitteln, als Zusatzmittel für Biogasanlagen, Humin- Wachstumsstimulierung, chemisch beständigen Füllstoffen für Kunststoffe, Farbstoffe, Additive, Zementzusätze, Bohrreagenzien, entstanden aus einer Synthese aus zwei oder mehreren Stoffen sowohl natürlicher Herkunft aus der Gruppe der Kaustobiolithe
(Sapropelithe, Humite und Liptobiolithe, z.B. aus Sapropel, Torf, Kohle, Lignite, Ölschiefer), als auch von Stoffen, wie z.B. Lignine, welche mittels magnetischen, elektromagnetischen, Ultraschall- oder Kavitationsverfahren hergestellt werden.
Am nächsten zu dem neuen vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung von konzentrierten, flüssigen und pastösen huminstoffhaltigen Präparaten ist das Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Konzentrats aus zweikomponentigen Materialien natürlichen Ursprungs,
Faulschlamm und Torf, ohne Chemikalien, nach Patent DE 10 2012 100 315 A1. Das Verfahren zur Herstellung von huminstoffhaltigen Suspensionen z, B, aus Torf und/oder Faulschlamm mit einer erhöhten biologischen Wirksamkeit basiert auf einer Nutzung magnetischer Wirbel, Aktivierung durch Implosionen, einschließlich einer Ultraschall-Gas- Strahldispergierung der Stoffe in einem Ultraschall-Kavitations-Reaktor .
Die Anlage besteht in ihren Hauptbestandteilen aus einem Mischbehälter mit speziellen Zugängen für die zu bearbeitenden Stoffe unter Zugabe von Wasser und einem
anschließenden Kreislauf aus einem Behälter, einem akustischen Reaktor, einer verstellbaren Lavaldüse, einer Magnetrohranordnung und einem Einlaufrohr zurück zum Behälter .
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Herstellung des Konzentrats einen hohen Energieaufwand erfordert und die Herstellung des Endproduktes damit relativ hohe Kosten verursacht.
Aus der Schrift DE 2921918 AI ist bekannt, dass der ausgefaulte Schlamm aus der
Biogasanlage teilweise dem beginnenden Biogasprozess wieder zugesetzt wird, um das frisch
zugeführte Substrat entsprechend mit den Mikroorganismen zu impfen, wobei das abgezweigte Substrat vor dem neuen Zufügen entwässert wird..
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von konzentrierten, flüssigen bzw. pastösen Substanzen aus huminstoffhaltigen, mehrkomponentigen Rohstoffen unterschiedlicher Herkunft, wie z. B. aus Faulschlamm aus Süßwasser-Seen zu schaffen und deren Einsatz als Düngemittel bzw. als Zusatzmittel für Biogasanlagen zu ermöglichen.
Das Verfahren zur Gewinnung eines Konzentrats von huminstoffhaltigen Substanzen beinhaltet sequenzielle Phasen zur Verbindung über die Verarbeitung, von mindestens zwei oder mehreren separaten Arten von Rohstoffen natürlichen Ursprungs aus der Gruppe von Kaustobiolithen und/oder anderen Rohstoffen , beispielsweise Faulschlamm aus Süßwasser- Seen, wie Sapropel und/oder Torf, Steinkohle, Braunkohle, Ölschiefer, Lignin, die in der weiteren Schrift als chemische Rohstoffe bezeichnet werden, zu einem kohärenten Ganzen.
Die Verarbeitung besteht darin, dass die Rohstoffe, welche zur Verarbeitung bestimmt sind, zuvor von Verunreinigungen befreit werden, danach erfolgt die Zerkleinerung (auf 2 bis 200 Mikrometer), trockene Rohstoffe (Torf, Kohle, Braunkohle, Ölschiefer, Lignine) werden mit Wasser vermischt und in geschlossenen Behältern gelagert.
Als nächstes wird jede Fraktion allein oder in Kombination mit anderen Fraktionen, welche vorbehandelt und homogenisiert wurden, mittels einer Pumpe oder mittels Unterdruck einem Thermovakuumbehälter mit Rührer oder einer Thermovakuumbehältergruppe zugeführt. In dem Thermovakuumbehälter bzw. -tank oder der Gruppe von Tanks mit Mischgerät erfolgt aufgrund der Auswirkungen einer / oder mehrerer kombinierter Methoden die Bildung von wasserlöslichen Salzen der Huminsäure. Dabei kommt es zu folgenden Reaktionen:
thermochemisch (verschiedene alkalischen Reagenzien, wie zum Beispiel Lithiumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumhydrat, Natriumpyrophosphat, Kalium oder Ammoniak- Wasser- Lösung, mit Wasserstoffperoxid bei Temperaturen von 40 ° bis 100 ° C unter normalem und/oder reduziertem Druck), physikalisch (magnetisch, elektromagnetisch, Kavitation, Ultraschall), mechanische Wasser-Extraktion von Wirkstoffen aus den verarbeiteten
Materialien.
Der endgültige Prozess besteht in der Neutralisierung der basischen Komponente des erhaltenen Substrates auf einen PH- Wert von PH 6 bis 8 und einer Filtrierung des fertigen Produktes mit dem Erhalt eines wasserlöslichen, huminstoffhaltigen Konzentrates, abhängig von den Eigenschaften der verwendeten Rohstoffe.
Das Endprodukt ist ein Konzentrat eines wasserlöslichen huminstoffhaltigen Präparates, welches organische (Humin- und Fulvorsäuren, Aminosäuren), mineralische (Makro- und Mikroelemente) und Vitamin-Gruppen enthält.
Abhängig von den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Ausgangsstoffe (mindestens zwei) - natürliches Sapropel, Torf, Kohle, Braunkohle, Ölschiefer und chemische Grundstoffe (Lignin) und deren Art der Verarbeitung, kann es als eine wasserlösliche, oberflächenaktive Substanz, huminstoffhaltiges Düngemittel, Humin- Wachstums-Stimulanzien und Füllstoffe für chemisch beständige Kunststoffe, Farbstoffe, Additive für Zement und Bohr-Reagenzien, angewendet werden.
Möglichkeiten und prozentuale Mischungsverhältnisse der Rohstoffe natürlichen Ursprungs, wie Schlick- Sedimente von Süßwasser-Seen (Sapropel), Torf, Kohle, Lignite, Schieferöl,
Braunkohle und chemisch erzeugter Rohstoffe, wie Lignine werden anschließend aufgeführt.
1. Inhalt der Zweistoff- Konzentrate, gewonnen aus Rohstoffen in den Proportionen der einzelnen Stoffe von 5 % bis 90 %:
1.1. Torf und Sapropel
1.2. Torf und Lignin
1.3. Torf und Steinkohle
1.4. Torf und Braunkohle
1.5. Torf und Ölschiefer
1.6. S aprop el und Lignin
1.7. S aprop el und Braunkohle
1.8. S aprop el und Steinkohle
Sowie alle anderen zweiteiligen-Kombinationen von Sapropel, Torf, Kohle, Braunkohle, Ölschiefer, Steinkohle und Ligninen
2. Inhalt der Dreistoff- Konzentrate gewonnenen aus Rohstoffen in den Proportionen der einzelnen Rohstoff von 5 % bis 90 %:
2.1. Sapropel , Torf, Lignine
2.2 Sapropel. Torf, Steinkohle
2.3. Sapropel, Torf, Braunkohle
2.4. Sapropel, Torf, Ölschiefer
Sowie alle anderen dreikomponentigen Kombinationen aus Sapropel, Torf, Lignite, Braunkohle, Ölschiefer, Steinkohle, Ligninen.
3. Polysto ff- Konzentrate in verschiedenen Kombinationen von Rohstoffen natürlichen Ursprungs, wie Schlick- Sedimente von Süßwasser-Seen (Sapropel), Torf, Kohle, Lignin, Ölschiefer und chemische Rohstoffe. Der Lignin- Anteil beträgt in den Mischungen der einzelnen Rohstoffe 5 % bis 90 %.
Der Nachteil der Verwendung von nur einer Art von Rohmaterial zur Erlangung von huminstoffhaltigen Präparaten für die verschiedenen möglichen Richtungen ihrer Nutzung, ist die qualitative und quantitative Inhomogenität und Wirkrichtung dieser Präparate abhängig von der Art der enthaltenen Humin-Stoffe.
Ein Mangel bei der Nutzung nur einer Art des Rohstoffs für das Erhalten huminstoffhaltiger Präparate für verschiedene mögliche Richtungen ihrer Nutzung ist die qualitative und quantitative Ungleichartigkeit und Unverträglichkeit der Wirkung solcher Präparate je nach dem Ursprung der Grundstoffe.
Zum Beispiel ist bei Stein- und Braunkohle, Lignite, Ölschiefer und Torf als Rohstoff beim Erhalt von huminstoffhaltigen Präparaten zusätzlich Eiweiss-Zellulose-Lignin als Grundstoff einsetzbar, der die huminstoffhaltigen Endpräparate aufwertet.
Nach der physiologischen Aktivität von huminstoffhaltigen Präparaten, welche auf der
Grundlage von Monorohstoffen auf Basis von Eiweiss-Zellulose-Lignin- Grundstoffen aus der Natur hergestellt werden, fallen in der Wirkung gegenüber anderen huminstoffhaltigen Düngern wegen des unbedeutenden Inhalts biologisch aktiver Stoffe und der Abwesenheit der nützlichen Mikroflora schlechter auf.
Ein gemeinsamer Mangel, welcher den verschiedenen Arten des Rohstoffs der Eiweiss- Zellulose-Lignin-Gruppe eigen ist, ist dass aus ihnen hergestellte huminstoffhaltige Stoffe chemischen Einwirkungen unterzogen wurden. Das führt zur Modifikation und Hydrolyse ihrer polymeren Moleküle, welches entscheidend die Qualität der Präparate verringert.
Außerdem ist bei Herstellung dieser Einkomponenten-Stoffe die Menge des daraus erzeugten Produktes relativ gering und die Wirkung begrenzt, da in seinen Inhalt tatsächlich nur Humus (Humin- und Fulvosäure ) vorhanden sind.
In Produkten aus den Rohstoffen der Eiweiss-Zellulose-Lignin-Gruppe der Natur fehlen die Aminosäuren, Aminozucker , Kohlenhydrate, Carotine, Eiweiße und Fettstoffe vollständig.
Eine positive Wirkung wird bei der Verwendung von Mehrkomponenten-Rezepturen beobachtet, dies gilt sowohl für die nativen Stoffe als auch für die Verwendung in Verbindung mit mineralischem. Dünger. Ihre Verwendung ist auch geeignet für das Verfahren, zur
Verbesserung der qualitativen Zusammensetzung der organische Bodensubstanz.
Die Verwendung von Mehrkomponenten-Rezepturen hat einen, positiven. Effekt auf die Produktion von organischem Dünger (Kompost), womit die Qualität der organischen.
Substanz, die wiederum einen positiven Effekt auf organischer Substanz in Böden ausübt, entscheidend verbessert wird.
Angesichts der Verfügbarkeit von massenhaften Rohmaterialien, wie Steinkohle, Braunkohle, Ölschiefer und Lignine, ist ihre Verwendung als Rohstoff für Mono- und
Mehrkomponenten-Rezepturen auf ihnen basierend empfehlenswert. So können daraus wasserlösliche Tenside, Füllstoffe für chemisch beständige Kunststoffe, Farbstoffe,
Zementadditive, Bohr-Reagenzien hergestellt werden.
Der Rohstoff Torf und dessen Zusammensetzungen auf Basis der Eiweiß-Zellulose-Lignin- G nippe (Kohle, Lignin, Lignit), kann vorteilhafterweise zur Rekultivierung als Bodendepot und als Mischung für die Dekontamination verwendet werden. Der anderen Gruppe von Rohstoffen natürlichen Ursprungs (Sapropel) und zu einem geringeren Grad Torf ist die Kohlenhydrat-Lipid-Protein-Gruppe von Huminstoffen charakteristisch.
Faulschlamm als Grundmaterial der Kohlenhydrat-Lipid-Protein-Gruppe, enthält
Aminosäuren, Proteine, Kohlenhydrate, Lipide, organische Säuren, Alkohole, Harze, Carotin. Es enthält auch Verbindungen von Calcium, Silizium, Phosphor, Eisen, Schwefel, essentielle Spurenelemente, wie Kupfer, Zink, Barium, Titan.
Diese Sapropel-Rohstoffe unterscheiden sich grundlegend von den Bodenrohstoffen, wie Torf, Kohle und Lignin, deren Ursprung im Grunde Zellulose und Lignin sind. Die pflanzlichen Organismen der Meere, Seen und andere Gewässer enthalten kein Lignin.
Aus diesem Grund ist auch die Verwendung von Präparaten aus Faulschlamm abgeleitet, weiterhin als huminstoffhaltiges Düngemittel, Pflanzenwachstumsregulatoren, flüssige Nahrungsergänzungsmittel, Aktivatoren von nützlichen Bodenbakterien zu dienen. Ihre biologische Wirkung ist zwei- bis dreimal höher als bei ähnlichen Produkten aus Torf, Kohle, Schieferöl, Lignin usw.
Durch den Zusatz von vorzugsweise Faulschlamm (Sapropel) oder Kaustobiolithen, wie vorzugsweise Sapropelith, also sedimetiertes, silikatisches Gestein, aber chemisch verwittert, kann die Ausbeute von Biogas, insbesondere von Methan, erhöht werden. Zugleich können diese Zusatzmittel die biogenen Vorgänge im Bioreaktor stabilisieren und so schädliche Auswirkungen wechselnder Substrate und den Reaktionsverlauf störende
Substratkomponenten oder Substratbeimengungen kompensieren. Durch diese Zusatzmittel kann die Bioreaktion schneller und mit größerer Ausbeute ablaufen.
Zusatzmittel für Bioreaktoren, insbesondere für Biogasanlagen, sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Um die Ausbeute von Biogasanlagen zu erhöhen, werden diesen Anlagen den Verlauf der Bioreaktion verbessernde Gärhilfsstoffe zugesetzt.
Als Gärhilfsstoffe werden in Biogasanlagen zum einen Spurenelemente, wie beispielsweise Eisen, Kobalt, Nickel und Zink zugesetzt. Diese Spurenelemente sind chemische Elemente, die für ein optimales Wachstum der Mikroorganismen notwendig oder zumindest förderlich sind.
Weiterhin werden Biogasanlagen Ionentauscher, wie Zeolithe und Tonminerale zugesetzt. Diese vermindern die Konzentration potenziell hemmender bzw. toxischer
Fermenterinhaltsstoffe. Ebenso können Biogasanlagen Mikroorganismen, beispielsweise in Form von hydrolytischen Kulturen, zugesetzt werden. Damit soll eine Ergänzung der vorhandenen Biozönose um Organismen, die eine Optimierung des Prozesses
(Geschwindigkeit, Stabilität) bewirken bzw. eine schnellere Anpassung an neue
Substratzusammensetzungen oder veränderte Randbedingungen ermöglichen.
Weiterhin ist bekannt, dass dem Substrat Enzyme, wie zum Beispiel Cellulase, Amylase, Protease, Xylanase zugesetzt werden. Die Enzyme spalten Polymere und verbessern dadurch die Suspensionseigenschaften, erhöhen die Abbaugeschwindigkeit und unterstützen die mikrobielle Aktivität. Die Erfindung sieht vor, dass dem Bioreaktor und somit dem zu vergärenden Substrat als Zusatzmittel, wie vorzugsweise natürlicher Faulschlamm und/oder Kaustobiolithe zugesetzt werden, um die Ausbeute von Biogas zu erhöhen. Gleichzeitig soll der biochemische Prozess damit stabilisiert und beschleunigt werden, Die auf natürlicher Basis herstellbaren Zusatzmittel sind insbesondere Faulschlämme aus Süßwasserseen, die auch als Sapropel bezeichnet werden. Des Weiteren können
Faulschlämme auch als sedimentierte und versteinerte Faulschlämme, sogenannte
Sapropelithe, zum Einsatz kommen. Weitere geeignete Zusatzstoffe sind Kaustobiolithe wie Torf, Braunkohle und Steinkohle. Insbesondere ist Torf ebenso als Zusatzmittel für
Biogasreaktoren im Sinne der Erfindung geeignet.
Durch die dem Bioreaktor zugeführten natürlichen Zusatzmittel organischen Ursprungs kommt es zu einer Stabilisierung der Reaktion, zu der insbesondere die im Zusatzstoff enthaltenen wichtigen Nährstoffe für die Bakterienkulturen beitragen. Das Zusatzmittel umfasst dabei auch eine große Menge von anaeroben methanbildenden Organismen, wie thermophilen und heterotrophen Bakterien, welche den Prozess der Gärung aktivieren und großen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Biogasanlagen haben. Zudem werden durch das Zusatzmittel Krankheitserreger, wie beispielsweise Pilze und andere den Prozess negativ beeinflussende Stoffe im zu vergärenden Substrat, wie Schwermetalle und ihre Salze, Alkali- und Erdalkalimetalle, Ammoniak, Nitrate, chemisch-synthetisierte Pestizide, Fungizide, Sulfide, organische Lösungsmittel und Antibiotika blockiert.
Damit bewirken die Zusatzmittel eine Steigerung der Verarbeitungsleistung bei tierischen Abfällen und anderen organischen Abfällen. Das führt zugleich zu einer verkürzten
Verweilzeit des Substrates im Biogasreaktor. Zudem erhöht sich die Ausbeute von Biogas und dessen qualitative und quantitative Zusammensetzung.
Durch die erhöhte Ausbeute können teure Nährsubstrate pflanzlicher Herkunft (vor allem Getreide, Silage) effizienter genutzt werden. Die bewirkte Stabilisierung der Reaktion durch die Zusatzmittel führt auch bei der
Verarbeitung von verschiedenen Arten von organischen Substraten zu einer
vergleichmäßigten Biogasproduktion.
Zudem wird eine Verbesserung der Qualität des Gärrestes erreicht, die eine Verwendung als hochwertiges Düngemittel mit hoher und andauernder biologischer Aktivität ermöglicht. Der Gärrest beinhaltet eine breite Palette von Nährstoffen, welche höhere Pflanzen für ihr
Wachstum benötigen. Ebenfalls kann der Gärrest als Futtermittelzusatz verwendet bzw. dazu verarbeitet werden. Mit der Entnahme von als Zusatzmittel in Biogasanlagen verwendetem Faulschlamm aus
Süßwasserseen mit einem Nährstoffüberangebot kann einer weiteren Eutrophierung und somit einer Verlandung der Seen entgegengewirkt werden. Damit kann durch die wirtschaftliche
Nutzung des Faulschlamms auch ein Beitrag zur Finanzierung der Sanierung der Seen erbracht werden. Die Entnahme von Faulschlamm sichert die entsprechend gefährdeten Biotope und ist somit ökologisch vorteilhaft. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung als Zusatzmittel für Biogasanlagen sind in den Unteransprüchen offenbart.
Einer Ausgestaltung der Erfindung entsprechend wird das Zusatzmittel in getrockneter Form, insbesondere als Granulat, zugesetzt. In getrockneter Form wird insbesondere Faulschlamm zugesetzt. Getrockneter Faulschlamm kann kostengünstig transportiert werden. Zudem kann bei Verwendung von getrocknetem Faulschlamm die Feuchtigkeit des Substrats im Bioreaktor reduziert werden, was zu einer Erhöhung der Gasausbeute führt. Zugleich kann das spezifische Gärbehältervolumen verringert werden. Der Einsatz als Granulat weist eine hohe spezifische Oberfläche auf, die zu einer schnellen Vermischung mit dem Substrat und somit der Auflösung im Substrat und entsprechend einer schnellen Entfaltung der vorteilhaften Wirkungen des Zusatzmittels führt. Ebenso lässt sich das Zusatzmittel in Granulatform einfach dosieren und im Bioreaktor verteilen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Zusatzmittel mit einer Konzentration von 5-100% bezogen auf die organische Trockensubstanz verwendet.
Die Menge des verwendeten Zusatzmittels kann in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Substrates und/oder der Verfügbarkeit des Zusatzmittels bzw. des Substrates variiert werden. So ist beispielsweise auch eine ausschließliche Biogasgewinnung aus Faulschlamm oder Torf möglich.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entsprechend werden dem Substrat zusätzlich Tonminerale zugesetzt. Die Tonminerale mindern die Wirkung hemmender bzw. toxischer Substratinhaltsstoffe, wie Schwermetalle, Antibiotika oder Pilze. Der Zusatz erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit vom vorhandenen Tonmineralanteil im zugesetzten
Zusatzmittel, wie beispielsweise Faulschlamm oder Torf.
Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung werden dem Substrat zusätzlich synthetisch, biologische Stoffe zugesetzt, wie beispielsweise maßgeschneiderte Mikroorganismen. Diese Stoffe werden dem Substrat zugesetzt, um die Vergärung, die Biogaszusammensetzung und/oder die Zusammensetzung des Gärrückstands zu beeinflussen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Einwirkung mit elektrischen,
elektromagnetischen und/oder gerichteten magnetischen Feldern auf die Zusatzmittel vorgesehen. Die elektrischen, elektromagnetischen und/oder gerichteten magnetischen Felder führen zu einer Aktivierung der biogenen Wirkungen des Zusatzmittels. Die Einwirkung der magnetischen Felder auf das Zusatzmittel erfolgt vorzugsweise unmittelbar vor der Zuführung des Zusatzmittels zum Substrat. Gegebenenfalls wird dem Zusatzmittel dazu vorher Wasser zugesetzt.
Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung von Sapropel, wie vorzugsweise natürlichem Faulschlamm und Kaustobiolithe.
Diese Materialien werden als Zusatzstoffe einzeln oder miteinander kombiniert in
Bioreaktoren, vorzugsweise Biogasreaktoren in pastöser und/oder getrockneter Form verwendet. Dazu werden sie den Reaktoren zugesetzt. Mit dem Zusatz werden die
biochemischen Reaktionen befördert und die Ausbeute, insbesondere von Biogas, quantitativ und qualitativ erhöht.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang mit dem Einsatz von Zusatzmitteln zur Verbesserung von biochemischen Reaktionen in Biogasanlagen werden nachfolgend näher erläutert.
In Biogasanlagen wird als Substrat beispielsweise Gülle, Gras- oder Maissilage anaerob in einem Bioreaktor, auch als Gärbehälter bezeichnet, vergoren, um auf diese Weise Biogas zu gewinnen. Dem Bioreaktor wird das Substrat kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt. Erfindungsgemäß wird dem Bioreaktor das erfindungsgemäße Zusatzmittel, hier
Faulschlamm zugesetzt. Der Faulschlamm ist natürlichen Ursprungs und wird bevorzugt aus Süßwasserseen gewonnen. Dem See wird dadurch Nährstoff entzogen der dem Biogasprozess zugute kommt. Der Faulschlamm enthält neben den Nährstoffen, wie Eiweißen und
Kohlenhydraten auch anorganische Verbindungen und Bakterienkulturen. Die mit dem Zusatzmittel zugeführten Nährstoffe dienen zur zusätzlichen Versorgung der
Methanbakterien, die eine Vergärung der Biomasse zu Methan bewirken. Dabei werden die organischen Bestandteile des Zusatzmittels gleichfalls zu Methan vergoren.
Die mit dem Zusatzmittel zugeführten Bakterienkulturen verstärken und ergänzen die im Reaktor vorhanden Bakterienkulturen und stabilisieren somit den Gärprozess.
Der Faulschlamm enthält darüber hinaus mineralische Bestandteile wie Stickstoff, Phosphor, Kalium, Silizium, Magnesium, Calcium, Schwefel, Bor, Mangan, Kupfer, Zink, Jod, Selen, Kobalt, Molybdän, Chrom und Beryllium. Diese mineralischen Bestandteile wirken sich insbesondere positiv auf die Verwendung des Gärrückstands als Düngemittel aus.
Im Faulschlamm vorhandene Tonminerale mindern die Wirkung hemmender bzw. toxischer Substratinhaltsstoffe. Gegebenenfalls erfolgt ein Zusatz weiterer Tonminerale in
Abhängigkeit vom vorhandenen Anteil der Tonminerale im zugesetzten Faulschlamm. Anstelle der Faulschlämme können als Zusatzmittel für den Bioreaktor auch Torf und/oder andere Kaustobiolithe bzw. Sapropele oder Sapropelithe auch in deren Kombination zum Einsatz kommen.
Die Zusatzstoffe werden bevorzugt in zerkleinerter Form zugegeben, um schnell ihre Wirkung zu entfalten . Durch eine vorherige Trocknung können die Transportkosten für den Faulschlamm reduziert werden.
Um das Zusatzmittel biologisch zu aktivieren, kann dieser elektrischen, elektromagnetischen und/oder gerichteten magnetischen Feldern ausgesetzt werden. Die Einwirkung der magnetischen Felder kann durch die Anordnung der entsprechenden Vorrichtungen auch auf den gesamten Bioreaktor vorgesehen werden.