Biogas aus Stroh

Mit nur einer Tonne Stroh kann über 2,5 Tonnen an Maissilage ersetzt werden.

Es ist für die Prozessführung unerheblich, in welche Qualität das Stroh vorliegt. Ebenfalls unwichtig ist, welches Stroh (Weizen, Roggen, Mais, Hafer, Soja), denn das Verfahrensprinzip ist allgemeingültig. Stroh in Form von dem sonst eher unverdaulichen Festmist ist auch sehr gut geeignet. Weitere Einsatzstoffe z.B. festes Gärrest wurden auch erfolgreich getestet (siehe Präsentation).

  • Sie haben zu hohe Substratkosten?
  • Sie wollen flexibler und unabhängiger in der Auswahl der Biogassubstrate sein?
  • Sie wollen mehr Geld sparen in dem Sie verstärkt Nebenprodukte, Mist, oder Stroh (auch minderwertiger Qualität) einsetzen?
  • Sie haben Probleme mit der Gärrestausbringung: wegen der Menge, wegen der N- und P-Frachten?

Flüssiges Stroh.

Biogas aus Stroh

Artikel aus der Fachteitschrift Joule - Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH

Die Maissilage ist nach wie vor gefragt und ihr Preis kennt nur eine Richtung - nach oben. Alternative Substrate können die Methanausbeute der energiereichen Pflanze bisher kaum substituieren. Eine neue Technik ist nun der Ausweg aus diesem Dilemma.

So funktionierts in der Praxis

Vor der Behandlung muss das Substrat – zum Beispiel trockenes Stroh oder feuchter Mist auf eine Schnittlänge von rund 50 mm zerkleinert werden. Die Beschickung in den Vorlagebehälter der Economizer SE erfolgt dann durch einen Schüttbunker. Trockenes Substrat wird im Vorlagebehälter mit vorgewärmtem Anmaischwasser bis auf 30 % TS verdünnt. Dazu wird zum Beispiel verschmutztes Oberflächenwasser oder Filtrat aus der Gärrestentwässerung verwendet. Feuchtes Substrat bis zu 30 % TS benötigt keine Wasserzugabe.Anschließend wird das Substrat in 500 kg Chargen in einer Konditionierungsschnecke durch intern rückgeführten Flash Dampf bis auf knapp 100 °C aufgeheizt, und dann durch eine Druckschleuse in einen kontinuierlich betriebenen Druckkochreaktor überführt.Nach einer Behandlungszeit von 12 bis 20 Minuten bei bis zu 180°C und 10 bar Druck wird eine Austrittsblende geöffnet, und das Chargenvolumen durch den Behälterdruck in einen Expansionsbehälter abgelassen. Dabei kommt es zur plötzlichen Entspannung des Substrates bis fast auf Umgebungsdruck, und dadurch zum spontanen Austritt von ca. 10 bis 15 % der Wassermenge als so genannten Flash Dampf. Nach dieser "Steam Explosion" zieht der Dampf durch den vorhandenen Restdruck auf kürzestem Weg in die Konditionierungsschnecke und kondensiert dort in der nächsten Substratcharge."Auf diesem Weg wird mit geringen Verlusten die gesamte Wärmeenergie, die zur Aufheizung des Substrates von 100°C bis zum Behandlungspunkt aufzubringen ist, im System zurückgewonnen".Der Expansionstank unter dem Dampfraum fängt 'dann das hydrolysierte, dickflüssige Substrat auf und kühlt über einen Doppelmantel von 100°C das Substrat auf 50 bis 60°C herunter. "Die Abwärme kann entweder über einen Wasserkreislauf ausgekoppelt oder zur Vorerwärmung von Anmaischwasser genutzt werden."Die Fermenterbeschickung mit der dunkelbraunen, pastösen Substratmasse erfolgt durch einen diskontinuierlichen pneumatischen Förderer, der direkt aus dem Expansionstank befüllt wird.

Die Wärme nicht verschwenden

Die Beheizung des Systems erfolgt neben den zwei Wärmerückgewinnungssystemen für Anmaischwasser und Flash Dampf durch einen Thermoöl -Kreislauf, der zum Beispiel aus dem Abgas eines BHKW Abwärme entnimmt und den Doppelmantel des Druckkochtopfes beheizt.Für die Aufbereitung einer Substratmenge mit einem Energiegehalt entsprechend 1.000 kW elektrischer und 1.000 kW thermischer Leistung werden durchschnittlich lediglich 300 kW Heizleistung benötigt. An elektrischer Leistung sind es sogar nur ca.35 kW. Das sind in der Bilanzierung unter 20 % der nutzbaren Energie. ln der Fermentation verhält sich das hydrolisierte Substrat vorbildlich. Durch den technischen Voraufschluss reduziert sich die Zeit für eine vollständige Umsetzung der verfügbaren Substanzen auf 30 bis 40 Tage, mit einem Abbaugrad für organische Verbindungen von über 90 %. Der verbleibende Gärrest ist dann nahezu faserfrei. Auch die Reaktionszeit von der Substratbeschickung bis zur Methanbildung reduzieresich durch den Einsatz des Aggregats. So kann gezielt und mit kurzer Verzögerungbedarfsgerecht gefüttert werden.

Bisher wurden folgende Substrate erfolgreich – also mit wesentlicher Ertragssteigerung -behandelt:

  • Maisstroh,
  • Weizenstroh,
  • Sojastroh,
  • Schilf,
  • Landschaftspflegematerial,
  • Rinderfestmist,
  • Pferdemist
  • Schweinefestmist,
  • Hühnermist mit Einstreu (Stroh),
  • Strauchschnitt,
  • separierter Gärrest von Silagen und Festmist.