Hielscher Ultraschalltechnik

BIOMAN – Ultraschall für den Biomasseaufschluss

  • Energie aus Biogas ist eine der wichtigsten erneuerbaren Ressourcen. Da die Biogasgewinnung Abfälle nutzt, ist diese Form der Energieerzeugung mit verantwortungsvollem Umgang mit Ackerland und einer sicheren Lebensmittel- und Futtermittelproduktion vereinbar.
  • BIOMAN ist ein EU-finanziertes Projekt für die Untersuchung von mehreren mechanischen und enzymatischen Vorbehandlungstechniken für Biogasanlagen.
  • Hochleistungsultraschall ist eine bewährte Methode, den Aufschluss von Biomasse zu verbessern und dadurch die Biogasausbeute deutlich zu erhöhen.
Ultraschall-Behandlung ist eine bewährte Vorbehandlung die Verdauung von Biomasse zu verbessern

Biogas-Produktion mit Reinjektionskreislauf

BIOMAN

Biologische Abfallstoffe wie Dung und landwirtschaftliche Abfälle bieten eine reichliche Quelle für die Biogasproduktion in Europa und weltweit. Da diese Substrate einen hohen Anteil an Fasern (5-80% der Trockenmasse) mit einem niedrigen Methanpotenzial enthalten, sind die wirtschaftlichen Vorteile für den Betrieb einer Biogasanlage jedoch häufig zu gering, da der niedrige Biogasertrag pro Tonne unrentabel ist. Eine Vorbehandlung (z.B. mechanische, thermische, chemische und biologische) des Substrates ist ein nachweislich vorteilhaftes Verfahren, um die Biogasausbeute zu verbessern (Angelidaki & Availble, 2000; Uellendahl et Al., 2007). Im BIOMAN-Projekt wird ein neues Konzept der Biogaserzeugung untersucht, bei dem die Biomasse in einer Reinjectionschleife aufbereitet wird. Ziel der Reinjectionsschleife ist es, die Biogasausbeute pro Tonne Abfall-Biomasse zu erhöhen. Voraussetzung ist dabei, dass die Vorteile der Aufbereitung die Betriebskosten übersteigen, so dass eine wirtschaftlich rentable Biogasproduktion gewährleistet ist.
BIOMAN entwickelt für eine Reihe von KMUs mechanische und enzymatischen Vorbehandlungsstrategien für Biogasanlagen. Dies ermöglicht den Mitgliedern des KMU-Konsortiums, eine Komplettlösung auf den Markt zu bringen und ermöglicht es, in den Biogasanlagen direkt Rindergülle und Stroh zu vergären.

Die Reinjektionsschleife

"Die Re-Injektionsschleife" ́ wurde für die Biogasproduktion aus schwer-vergärbarem, nieder-energetischem Substrat mit hohem Lignocellulosegehalt entwickelt. Dafür werden in der Reinjektionsschleife verschiedene mechanische und enzymatische Behandlungsschritte kombiniert (siehe Abbildung 1). Für den Aufschluss der Lignocellulose werden Power-Ultraschall und enzymatische Behandlungen in der Re-Injektion-Schleife verwendet, mit denen bereits vergärte und entwässerte Biomasse behandelt. Anschließend wird die in der Reinjektionsschleife aufbereitete Biomasse in den Kreislauf des Biogasreaktors eingespeist. im Mittelpunkt des Projektes steht die wirtschaftliche Nachhaltigkeit der biogasproduktion (Uellendahl et al. 2013).

Acknowledgement

BIOMAN is funded by the European Union’s Seventh Framework Programme managed by REA – Research Executive Agency: (FP7/2007-2013) under grant agreement n0 FP7-SME-2012, 315664, „BIOMAN“.

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Literatur

  • Uellendahl, H., Njoku, S.I., Kragelund, C., Ottosen, L.,Ruiz , B.(2013). Boosting the economy of manure based biogas plants. Proceedings of the International Anaerobic Digestion Symposium at BiogasWorld 2013, April 23- 25, Berlin.
  • Angelidaki, I. and Ahring, B. K. (2000): Methods for increasing the biogas potential from the recalcitrant organic matter contained in manure. Water Science & Technology, 41(3): 189-194.
  • Uellendahl, H., Mladenovska, Z. and Ahring, B.K. (2007): Wet oxidation of crude manure and manure fibres: Substrate characteristics influencing the pretreatment efficiency for increasing the biogas yield of manure. Proceedings 11th World Congress on Anaerobic Digestion, 23-27 September, 2007, Brisbane, Australia.

Wissenswertes

Biogas besteht aus einem Gemisch von verschiedenen Gasen, die durch den Abbau von organischen Stoffen in der Abwesenheit von Sauerstoff entstehen. Die Hauptkomponenten des Biogases sind Methan (CH4) und Kohlenstoffdioxid (CO2). Biogas kann aus Rohstoffen wie z.B. landwirtschaftlichen Abfällen, Gülle, Siedlungsabfällen, Pflanzenmaterial, Abwasser, Grünabfall oder Speiseresten gewonnen werden. Biogas ist eine erneuerbare Energiequelle und produziert meist nur einen sehr kleinen Kohlenstoff-Fußabdruck.
Da Methan, Wasserstoff und Kohlenmonoxid (CO) verbrannt oder mit Sauerstoff oxidiert werden können, eignet sich Biogas gut als erneuerbare Energiequelle. Die Biogasenergie wird hauptsächlich als Treibstoff und als Brennstoff zum Heizen verwendet oder es wird über einen Gasmotor in Strom und Wärme umgewandelt.