Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Entwicklung eines Verfahrens zur Nutzung von Geflügelkot für den Aufschluß von Getreidestroh in der Biogasgewinnung

Anschrift
ECO-CERT - Prognosen, Planung und Beratung zum technischen Umweltschutz
19395 Plau am See
Teerofen Haus 3, OT Karow
Kontakt
Dr.Ing. Hannes Kremp
Tel: +49 38738 73886
E-Mail: hannes.kremp@eco-cert.com
FKZ
22033711
Anfang
01.05.2013
Ende
31.12.2014
Aufgabenbeschreibung
Getreidestroh steht in großen Mengen zur Verfügung, wird aber bisher kaum als Substrat für Biogas genutzt. Es könnte einen Teil der Maissilage ersetzen. Das verlangt aber neben einer Aufbereitung des Strohs, die ihm möglichst silageähnliche mechanische Eigenschaften verleiht, um es mit der vorhandenen Technologie in die Fermenter einbringen zu können, den chemischen Aufschluss seiner Zellwandsubstanzen zur Erhöhung des Gasbildungspotenzials. Erwartete Vorteile und somit wissenschaftlichen Ziele des Verfahrens sind: -Schaffung einer Möglichkeit zur verbesserten Nutzung von Geflügelexkrementen und von Getreidestroh als Biogassubstrate. -Erhöhung des Gasbildungspotenzials von Getreidestroh durch biologisch-chemischen Zellwandauf-schluss. -Konservierung der Geflügelexkremente, deren Gasbildungspotenzial andernfalls bei der Zwischenlage-rung stark zurückgeht. -Ersatz von Maissilage und anderen Ganzpflanzensilagen durch das genannte Substratgemisch. -Möglichkeit zur Verwertung des im gleichen Betrieb anfallenden Geflügelkotes und des betriebseigenen Getreidestrohs; keine Abhängigkeit von den Marktpreisen beider Materialien. Auswahl der Rohstoffe zur Silierung; Sileirung in Chargen 50 - 100 t; Vorversuche - siehe Projektbeschreibung; Hauptversuche - siehe Projektbeschreibung; begleitende Laboruntersuchungen der Substrate; begleitende Gärversuche in Batchreaktoren, begleitende Gärversuche im praktischen Fermenter
Ergebnisdarstellung
Vorversuche haben gezeigt, dass es unter bestimmten Bedingungen zu den angestrebten biologisch-chemischen Umsetzungen und damit zum Strohaufschluss kommt. Als wichtige Voraussetzung dafür erwies sich, dass es - während einer ersten Phase des Verfahrens - durch das Zulassen eines begrenzten aeroben Stoffabbaus zu einer deutlichen Erwärmung kommt. Das Stroh-HTK-Gemisch ist deshalb zunächst ohne es zu verdichten in einem kompakten Haufen zu stapeln und für einige Tage bis zum Erreichen der optimalen Temperatur unter Luftzutritt liegen zu lassen. Danach sollte - als zweite Phase des Verfahrens - das Haufwerk aufgelöst und das Gemisch durch Einbringen in einen Silo, Verdichten und luftdichtes Zudecken mit Folie bis zum Einsatz in der Biogasanlage konserviert werden. Als Ergebnis der Versuche lassen sich folgende Verfahrensvorgaben formulieren: - Vermischung der beiden Komponenten in einem Mengenverhältnis von 1 t oTS aus Stroh auf 1 t oTS aus HTK; bei durchschnittlichen TS- und XA-Gehalten entspricht das einem Frischmasseverhältnis von 1 t Stroh auf 3 t HTK, - Befeuchtung des Gemisches, soweit nötig, auf einen TS-Gehalt von etwa 50 %, - anschließende Lagerung im unverdichteten kompakten Haufen bis zum Erreichen einer Temperatur von 60 – 70 °C, - Umlagern und Konservieren des Gemisches bei erwiesener Erwärmung nach etwa 2 Wochen. In einem Versuch unter Praxisbedingungen wurde das Verfahren erprobt. Dabei konnte anhand von Temperaturmessungen, Laboranalysen und Laborgärtests (Batchtests) die Funktionsfähigkeit des Verfahrens nachgewiesen werden. Im Ergebnis dieser Untersuchungen wurde der Strohaufschluss eindeutig bestätigt. Er äußert sich sowohl in der Beschleunigung des oTS-Abbaus im Fermenter als auch in einem Anstieg des spezifischen Methanertrags. Nach 30 Tagen Gärzeit im Laborfermenter stieg der Methanertrag im Mittel um 23 Normliter je kg oTS. Auf den Strohanteil des Gemisches bezogen ist das ein Mehrertrag von rund 40 Normlitern Methan je kg oTS.

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