Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Strategien zur optimierten Einfahrphase batchbetriebener Feststoffvergärungsprozesse; Teilvorhaben 2

Anschrift
S.I.G. - DR.-ING. STEFFEN GmbH
18182 Bentwisch
Am Campus 1 - 11, Haus 4
Kontakt
Dr.-Ing. Burckhard Tscherpel
Tel: +49 381 877 438-62
E-Mail: info@sig-mv.de
FKZ
22015608
Anfang
01.10.2008
Ende
31.07.2011
Aufgabenbeschreibung
Das Vorhaben soll maßgeblich zur Lösung des allgemeinen Problems des Einfahrens, sei es bei Inbetriebnahme der Anlage, nach Substratwechsel oder nach einem Störfall, beitragen. Im Ergebnis der Untersuchungen stehen Daten, die eine Ableitung geeigneter Einfahrstrategien ermöglichen. Dem Landwirt wird in Form einer Handlungsanweisung ein Werkzeug für verschiedene Verfahrensvarianten der batchbetriebenen Feststoffvergärung in die Hand gegeben, um die Phase des Einfahrens gezielt zu verkürzen. Die wirtschaftliche Gesamtbilanz der Anlage wird somit nachhaltig gestärkt. Die Umsetzung wird an den Standorten der Verbundpartner S.I.G. - DR.-ING. STEFFEN GmbH in Lühburg als Industrievertreter und der Bauhaus-Universität Weimar als erfahrene Forschungseinrichtung realisiert. Dabei obliegen der S.I.G das Arbeitspaket 2 und Teile des Arbeitspaketes 3. Im Ergebnis werden Handlungsanweisungen für den Anfahrbetrieb für verschiedene Verfahrensvarianten der batchbetriebenen Feststoffvergärung zur Verfügung gestellt. Damit erfolgt eine Sicherstellung des wirtschaftlichen Betriebes sowie ein positiver Gesamteinfluss auf die Marktentwicklung der Feststoffvergärungstechnologie.
Ergebnisdarstellung
Zusammenfassung der Ergebnisse Die Versuchsergebnisse belegen die hohe Relevanz der Perkolationsfrequenz sowie des Perkolatmenge-Substratmasse-Verhältnisses für den Methangasertrag. - Für Maissilage wurde das Optimum der Biogas- und Methangasproduktion bei der Frequenz 12 x 2,3 l = 27,6 l/d und einem Perkolat-Substrat-Verhältnis von 2,8 l/kgFM erreicht. - Biertreber erreichte das beste Ergebnis mit der höchsten getesteten Frequenz von 18 x 1 l = 18 l/d sowie einer Perkolatmenge von 1,3 l/kgFM. - Hühnerkot bildete eine Ausnahme bezüglich der Steigerung des Biogasertrages mit steigender Perkolationsfrequenz und zeigte eine maximale Gasbildung bei einer Frequenz von 6 x 3 l = 9 l/d und 3,5 l/kgFM. - Bei Stroh traten mit der zweithöchsten, getesteten Perkolationsfrequenz (18 x 1,5 l) die höchsten Biogas- und Methanerträge auf. Das im Rahmen der Versuche optimale Perkolat-Substrat-Verhältnis lag bei rund 28 l/kgFM. Interne/externe Entfrachtung Die interne Entfrachtung, der Abbau von organischen Säuren zu Biogas im Substratreaktor, hat in den Versuchen bei allen Substraten deutlich die externe Entfrachtung, der Abbau von organischen Säuren zu Biogas im Methanisierungsreaktor, überwogen. Der Methanisierungsreaktor trug bei den vier getesteten Substraten im Mittel zu rund 40% (Maissilage), 18% (Biertreber), 25% (Hühnermist) und 34% (Stroh) zur Gesamtbiogasproduktion bei. Empfehlungen für die Einfahrphase Die Ergebnisse der Versuchsreihen haben ergeben, dass sich die Perkolationsregime für die Einfahrphase (1. bis 10. Tag) und die gesamte Fermentationsdauer (hier 30 Tage) nicht unterschieden. Es stellte sich jedoch heraus, dass sich die Perkolatmenge pro kgFM mindestens so stark auf die Biogas- und Methangasproduktion auswirkt, wie die Perkolationsfrequenz. Da die Perkolationsrhythmen während der gesamten Versuchsdauer konstant blieben, konnte nicht analysiert werden inwieweit eine Reduktion oder Steigerung der Frequenz und Masse des Perkolates nach der Einfahrphase mögl

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