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Beschreibung ausgewählter Substrate 4.2.3 Kartoffelverarbeitung (Stärkeherstellung) Bei der Stärkeherstellung aus Kartoffeln fällt neben organisch belasteten Abwässern auch sogenannte Kartoffelpülpe als Nebenprodukt an. Diese besteht hauptsächlich aus Schalen, Zellwänden und nicht aufgeschlossenen Stärkezellen, welche nach der Stärkegewinnung übrigbleiben. Je Tonne verarbeiteter Kartoffeln fallen ungefähr 240 kg Pülpe sowie 760 Liter Kartoffelfruchtwasser und 400-600 Liter sogenanntes Prozesswasser /4-16/ an. Derzeit wird ein Teil der Pülpe als Viehfutter wieder an die Landwirte abgegeben und der größte Teil des Fruchtwassers als Dünger auf die Felder ausgebracht. Da aber die Verfütterung nur einen kleinen Teil der anfallenden Menge ausmacht und das Ausbringen des Fruchtwassers zu einer Überdüngung der Flächen und zur Versalzung des Grundwassers führen kann, müssen mittelfristig alternative Verwertungsmöglichkeiten gefunden werden. Eine Möglichkeit ist die Verwertung in Biogasanlagen, da es sich bei den Nebenprodukten um gut vergärbare Substrate handelt. Die stofflichen Eigenschaften sind in Tabelle 4-14 dargestellt. In Tabelle 4-15 sind die Konzentrationen an Spurenelementen im Substrat angegeben. Zu beachten sind die relativ hohen Kalium- und Chloridgehalte, welche unter Umständen zu einer Hemmung des Gärprozesses führen können. Fremd- und Störstoffe sind nicht zu erwarten, da diese schon vor oder während der Stärkegewinnung abgetrennt wurden. Besondere Anforderungen an Hygienemaßnahmen oder die Lagerung bestehen nicht, es sollte jedoch beachtet werden, dass Frucht- und Prozesswasser bei Lagerung in Vorratsbehältern für den Gärprozess wieder erwärmt werden muss, was zusätzliche Energie benötigt. Tabelle 4-14: Stoffeigenschaften der Nebenprodukte der Stärkeerzeugung Substrat TS oTS N NH 4 P 2 O 5 Biogasertrag CH 4 -Gehalt [%] [% TS] [% TS] [m³/t FM] [m³/t oTS] [Vol.-%] Pülpe (frisch) ca. 13 ca.90 0,5-1 0,04 0,1-0,2 80-90 650-750 52-65 Fruchtwasser 3,7 70-75 4-5 0,8-1 2,5-3 50-56 1500-2000 50-60 Prozesswasser 1,6 65-90 7-8 0,6-0,8 2-2,5 55-65 3000-4500 50-60 Tabelle 4-15: Mineralstoffe und Spurenelemente Substrat K 2 O Ca Cl Na Mg NO 3 -N [mg/kg FM] Kartoffelpülpe (frisch) 1814 19,3 4,8 262,5 154,1 0,56 Fruchtwasser 5557,8 34,2 1320 39,9 222,1 85,93 Prozesswasser 2196 18 235,5 60,1 66,1 14,48 4.2.4 Zuckergewinnung Bei der Verarbeitung von Zuckerrüben zur Herstellung von Kristallzucker fallen verschiedene Nebenprodukte an, die hauptsächlich als Viehfutter verwendet werden. Dies sind zum Einen sogenannte Nass-Schnitzel, die nach dem Zerkleinern der Rüben und der anschließenden Extraktion des Zuckers anfallen, und zum Anderen die Melasse, die durch Abtrennen der Zuckerkristalle von dem eingedickten Zukkersirup gewonnen wird. Ein Teil der Schnitzel wird durch Einmischen von Melasse und durch Abpressen des enthaltenen Wassers zu Melasseschnitzel weiterverarbeitet und ebenfalls als Tierfutter eingesetzt. Die Melasse wird neben der Verwendung als Tierfutter auch als Rohstoff in Hefefabriken oder Brennereien eingesetzt. Zwar ist dadurch die verfügbare Menge stark eingeschränkt, jedoch stellen Rübenschnitzel und Melasse auf Grund des Restzuckergehaltes ein gutes Kosubstrat für die Biogasproduktion dar (vgl. Tabelle 4-16). 91
<strong>Handreichung</strong> Biogasgewinnung und -nutzung Tabelle 4-16: Stoffeigenschaften von Pressschnitzel und Melasse /4-1/, /4-15/, /4-17/ Substrat TS oTS N P 2 O 5 Biogasertrag CH 4 -Gehalt [%] [% TS] [% TS] [m³/t FM] [m³/t oTS] [Vol.-%] Pressschnitzel 22 - 26 ca. 95 n.a. n.a. 60 -7 5 250 -3 50 70 -7 5 Melasse 80 - 90 85-90 1,5 0,3 290-340 360-490 70-75 Tabelle 4-17: Gehalte an Schwermetallen /4-18/ Substrat Cd Cr Hg Mn Zn Sn Ni Cu Fe [mg/kg Frischmasse] Pressschnitzel 0,35 4,40 0,01 25,6 22,4 0,16 2,0 4,31 194 Melasse 0,12 0,20
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