Landwirtschaft und Naturschutz - Naturschutztag16. November 2013, Götz

Thermobarische Aufbereitung schwer vergärbarer Biomasse

Jörn Budde, Annette Prochnow, Monika Heiermann, Teresa Suárez, Matthias Plöchl

Gliederung

Einleitung

Konstruktion einer Praxis-Thermodruckhydrolyse

Biogas-Laborversuche

Nachrüstung einer bestehenden Biogasanlage

Systemgrenzen und Szenarios

Energiebilanz

Treibhausgasbilanz

Wirtschaftlichkeit

Ergebnisse und Diskussion

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Einleitung

Erschließung wenig oder nicht genutzter Ressourcen

�Geringer TS-Gehalt

�Schlecht vergärbarReduzierung des verfügbaren Fermentervolumens

Reduzierung der hydraulischen Verweilzeit

Positiver Einfluss auf die Vergärbarkeit

Übertragung der Ergebnisse in die Praxis

Konstruktion

Bewertung

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Konstruktion einer Praxis-Thermodruckhydrolyse

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Batch-Ergebnisse Grasanwelksilage-Gülle

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Batch-Ergebnisse Rinderfestmist-Gülle

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Nachrüstung einer bestehenden Biogasanlage

Praxisanlage:Rührkesselfermenter

Kofermentation von Energiepflanzen und Gülle

330 kWel BHKW

Nachrüstung:Feststoffdosierer

Druckreaktor (temperatur- und druckbeständiger, beheizbarer Rührkessel)

Thermalölanlage inkl. Abgaswärmetauscher

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Betrieb einer Praxis-Thermodruckhydrolyse

Verfahrensablauf:Beschickung des TDH-Reaktors über einen Feststoffdosierer

Aufbereitung im TDH-Reaktor (Aufheizphase – Halten der Aufbereitungstemperatur – Abkühlphase)

Ablassen des aufbereiteten Substrates über einen Bodenablass im TDH-Reaktor und gleichzeitiges Vermischen mit Gülle bzw. Rezirkulat.

Zuführung der Mischung aus aufbereitetem Substrat und Gülle bzw. Rezirkulat in den Fermenter

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Systemgrenzen - Referenzsystem

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Szenarios

(energieäquivalente) Substitution von Maissilage durch

aufbereiteten Festmist

aufbereitete und unaufbereitete Gülle

aufbereitete Gülle-Festmist-Mischung

Aufbereitung:140°C / 2,6 bar / 5 Minuten

160°C / 5,2 bar / 5 Minuten

180°C / 9,0 bar / 5 Minuten

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Systemgrenzen – Modifiziertes System

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Betrachtete Einsatzstoffe und Methanausbeuten

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Energiebilanz

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Energiebilanz

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Treibhausgasbilanz

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Wirtschaftlichkeit

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Wirtschaftlichkeit

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Wirtschaftlichkeit

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Ergebnisse und Diskussion

TDH ist geeignet, schwer vergärbare Einsatzstoffe für konventionelle Rührkesselfermenter verfügbar zu machen

Integration in bestehende Biogasanlage

Energetisch, ökologisch und ökonomisch sinnvoll

wenn

Nutzung von Einsatzstoffen mit hohen TS-Gehalten

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Danke für Ihre Aufmerksamkeit