Handreichung

Handreichung Biogasgewinnung und -nutzung
Tabelle 3-5: Lagerung von Substraten vor der Vergärung
Dimensionierung
Besonderheiten
Bauformen
Kosten
• abhängig von: Substrataufkommen, Fermenterleistung, auszugleichenden Lieferzeiträumen, Flächenausstattung
und Ertrag bei Kosubstraten, Lieferverträgen bei betriebsfremden Substraten
• Betriebsstörungen müssen abgefangen werden können
• bei nachwachsenden Rohstoffen, die auf Stilllegungsflächen angebaut wurden, ist eine Denaturierung
durchzuführen
• es sollte das Einfrieren von technischen Einrichtungen bei der Lagerung vermieden werden, beispielsweise
durch Isolierung, Aufstellung von Lagertanks in Hallen oder Nutzung von Gruben unter
Geländeniveau
• Abbauprozesse, die den Gasertrag mindern, sollten vermieden werden
• Vermischung von hygienisch bedenklichen und hygienisch unbedenklichen Substraten muss vermieden
werden
• Geruchsentwicklung sollte durch bauliche Maßnahmen minimiert werden
• in der Landwirtschaft übliche Lager als Fahrsilo oder Grube, für flüssige Substrate Tanks
• Vorgruben können als kurzfristige Lager bis zu cirka drei Tagen genutzt werden
• in der Regel sind Lager vorhanden, für Neubauten muss der Preis in Abhängigkeit der Vielzahl der
oben genannten Einflussgrößen für den Einzelfall ermittelt werden
Sortierung und Störstoffabtrennung
Die Notwendigkeit einer Sortierung und Störstoffabtrennung
hängt von der Herkunft und Zusammensetzung
des Substrates ab. Steine, die den am häufigsten
auftretenden Störstoff darstellen, werden meist in der
Vorgrube abgetrennt, von deren Boden sie von Zeit zu
Zeit entnommen werden müssen. Andere Störstoffe
werden manuell bei der Substratanlieferung oder der
Befüllung der Beschickungseinrichtungen aussortiert.
Das größte Störstoffpotenzial haben Bioabfälle.
Hygienisierung
Um die gesetzlich vorgeschriebenen Kriterien für einige
aus Sicht der Seuchen- und Phytohygiene kritische
Stoffgruppen zu erfüllen, ist es unter Umständen
notwendig, eine thermische Vorbehandlung in die
Biogasanlage zu integrieren. Die Vorbehandlung erfolgt
durch Erwärmung der Stoffe auf eine Temperatur
von 70 °C bei mindestens einer Stunde Verweilzeit
/3-7/.
Da die Größen der zur Hygienisierung verwendeten
Behälter und der Energieaufwand von der Durchsatzmenge
abhängen, wird die Hygienisierung in der
Regel vor der Einbringung bedenklicher Kosubstrate
in den Fermenter durchgeführt. So ist es möglich, nur
die bedenklichen Stoffe zu hygienisieren und damit
die Hygienestufe wirtschaftlicher zu dimensionieren.
Die Stoffe werden außerdem thermisch aufgeschlossen
und sind dadurch besser vergärbar.
Die Hygienisierung kann in beheizbaren Edelstahlbehältern
durchgeführt werden. Verwendet werden
häufig Behälter aus der Fütterungstechnik. Die
Hygienisierung wird mittels Füllstands-, Temperaturund
Druckmesseinrichtungen überwacht und dokumentiert.
Die Temperatur des Substrates ist nach der
Hygienisierung höher als die im Fermenter vorherrschende
Prozesstemperatur. Soll das hygienisierte
Substrat direkt in den Fermenter gegeben werden, ist
eine Abkühlung auf eine Temperatur im Bereich der
Fermentertemperatur notwendig. Beispielhaft werden
Hygienisierungsbehälter in Abb. 3-16 dargestellt, spezifische
Eigenschaften von Hygienisierungsbehältern
werden in Tabelle 3-6 zusammengefasst.
Zerkleinerung
Die Substratzerkleinerung erschließt Substratoberflächen
für den biologischen Abbau und damit auch für
die Methanproduktion. Grundsätzlich kann davon
ausgegangen werden, dass mit einem höheren Zerkleinerungsgrad
die Geschwindigkeit des biologischen
Abbaus, aber nicht zwingend die Gasausbeute
steigt. Die Methanproduktion folgt unter anderem aus
dem Zusammenspiel von Aufenthaltszeit und Zerkleinerungsgrad.
Daher muss großer Wert auf den
richtigen Technikeinsatz gelegt werden. Die Zerkleinerung
der Substrate kann vor der Einbringung bzw.
Förderung installiert werden. Häufig ist jedoch eine
direkte Kopplung von Zerkleinerung und Förderung
oder sogar eine Vereinigung in einem einzelnen
Aggregat zu verzeichnen. Der Antrieb der Aggregate
erfolgt meist über einen Elektromotor, teilweise ist
auch der Anschluss an die Antriebswelle eines Traktors
möglich.
Für die direkte Feststoffeinbringung ist die Zerkleinerungstechnik
meist im Vorlagebehälter installiert.
Ein Beispiel zeigt Abb. 3-17. Eigenschaften von
Zerkleinerungsaggregaten bei der direkten Feststoffdosierung
werden in Tabelle 3-7 zusammengefasst.
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