Regenerative Energie
Perspektiven der Co-Vergärung auf Kläranlagen
© DIV Deutscher Industrieverlag GmbH / Vulkan-Verlag GmbH (4/2008)
Seit Anfang der neunziger Jahre ist eine Intensivierung der Bemühungen zur Co-Vergärung von flüssigen und festen Abfallstoffen in Kläranlagen festzustellen. Sie bietet Vorteile sowohl für den Anlagenbetreiber als auch für den Substratlieferanten. Die Möglichkeiten und Grenzen der Co-Vergärung werden anhand eingehender Betrachtungen von Stoffpotentialen und Anlagenkapazitäten aufgezeigt. Die deutschen Kläranlagen verfügen in ihren Faulbehältern über Reservekapazitäten von schätzungsweise 750 000 m3. Hierin könnten theoretisch über 3 Millionen Megagramm (Mg) Bioabfall oder 6,6 Millionen Mg Speiseabfälle pro Jahr mitbehandelt werden. Die zukünftige Entwicklung der Co-Vergärung hängt u. a. von den rechtlichen Rahmenbedingungen, dem Wettbewerb mit Kompostierungs- und Biogasanlagen um geeignete Abfallstoffe sowie der Verfügbarkeit nachwachsender Rohstoffe für den Vergärungsmarkt ab.
Aktuelle Vergärungstechnologien im Vergleich
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Nach Inkrafttreten der 1. Novellierung des EEG zum 01.08.2004 ergab sich aufgrund der Bonusregelungen im Biogasbereich eine allmähliche Aufteilung in sogenannte NawaRo-Anlagen und abfallwirtschaftliche Vergärungsanlagen. Die vorher oft anzutreffende Verfahrensweise der Co-Vergärung, d. h. Zugabe organischer Reststoffe in landwirtschaftliche Biogasanlagen, ist kaum noch anzutreffen.
Biogasanlagen der Firma STRABAG Umweltanlagen GmbH vormals LINDE Umweltanlagen GmbH Dresden
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Die STRABAG Umweltanlagen GmbH ist eines der führenden Unternehmen auf dem Gebiet der Biogaserzeugung. Die Breite der Eigenentwicklungen und mit Referenzanlagen belegbaren Verfahren und Technologien zur Biogaserzeugung ist außergewöhnlich. Bereits seit 1971 wurden Anlagen zur biologischen Abwasser- und Schlammbehandlung entwickelt und realisiert. 1980 wurde dieses Arbeitsgebiet um eine weitere Disziplin, die anaerobe Behandlung von organischen Stoffen durch Vergärung, erweitert. 1983 ging die erste großtechnische Anlage zur Biogaserzeugung aus Gülle mit einem 500 m³-Reaktor in Betrieb. Bis zum heutigen Tag wurden zahlreiche Vergärungsanlagen für unterschiedlichste Inputmaterialien realisiert.
Kompogas: hoch effizient und bewährt
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Für die Materialaufbereitung können die vorhandenen Aggregate wie Sieb, Shredder, Magnetabscheider herangezogen werden. Mit ihnen wird das angelieferte Material zerkleinert, von magnetischen Störstoffen befreit und auf ca. < 60 mm abgesiebt. Der Siebdurchgang wird in den Zwischenspeicher aufgegeben. Der Siebüberlauf kann nochmals zerkleinert oder einer anderen Verwertungsschiene zugeführt werden (z. B. Grüngutschnitzel, EBS, …).
Die Aufbereitung soll so erfolgen, dass nur zerkleinerungsbedürftiges Material (Grünschnitt, Gartenabraum) definiert zerkleinert wird. Speisereste, Bioabfälle etc. sollen möglichst nur gesiebt werden. Ziel ist, die eigentliche Materialstruktur zu erhalten.
Energieerzeugung und Emissionsminderung: Die BEKON-Trockenfermentation dargestellt an ausgewählten Beispielen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Die biologische Behandlung von Bioabfällen erfolgte in den letzten Jahrzehnten in den meisten Fällen unter Nutzung von ausschließlich aerober Technologie in Kompostanlagen oder Kompostwerken. Die Technologie der Kompostierung umfasst dabei eine breite Spanne ausgehend von der einfachen offenen Dreiecksmietenkompostierung bis hin zu komplett eingehausten Kompostanlagen, welche mit mehrstufigen Abluftbehandlungssystemen ausgerüstet sind.
Biogasherstellung, -aufbereitung und -nutzung mit den Technologien von Ros Roca
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In diesem Beitrag werden die verschiedenen Technologien beschrieben, die von Ros Roca zur Biogasherstellung, -aufbereitung und -nutzung angeboten und als Generalunternehmer realisiert werden. Die Biogas-Technologie von Ros Roca wird eingesetzt für Biomasse aus dem kommunalen, industriellen und landwirtschaftlichen Bereich. Neben organischen Abfällen werden in den Biogasanlagen auch nachwachsende Rohstoffe verwertet. Die Biogas-Technologie ist in zahlreichen großtechnischen Anlagen europaweit für unterschiedlichste Inputstoffe seit vielen Jahren im Einsatz.
Das DRANCO Verfahren: Trockenvergärung für organische Abfälle und NawaRo
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
DRANCO steht für ‘DRy ANaerobic COmposting’ (trockene anaerobe Kompostierung) und ist ein Abfallverarbeitungsverfahren, bei dem die trockene Vergärung als zentrale Verarbeitungsphase bei der Umwandlung der Organikfraktion aus Hausmüll zu Kompost angewendet wird. Weltweit sind ungefähr 20 DRANCO-Anlagen gebaut.
Loock TNS®-Trockenfermentationsverfahren für Abfall und NawaRo
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Das Ingenieurbüro Loock Consultants, Hamburg startete die Entwicklung eines Trockenfermentationsverfahrens, unter dem Grundgedanken der Kontrolle und Optimierung mikrobiologischer Vorgänge in Deponien, in Kooperation mit der HGG (Holsteiner Gas Gesellschaft) bereits im Jahr 1988 mit der ersten Versuchsanlage auf der Deponie Wiershoop bei Geesthacht. In drei Fermentern mit je 1,5 m3 Reaktorvolumen wurde die grundsätzliche Machbarkeit
dieses Ansatzes im halbtechnischen Maßstab nachgewiesen. Bis 1994 wurden an dieser Anlage umfangreiche Untersuchungen zur Optimierung der Verfahrensführung, Prozessparameter und Möglichkeiten zur Steuerung und Regelung einer großtechnischen Realisierung durchgeführt.
Integriertes Stoffstrommanagement für Bio- und Grünabfälle in Hessen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Hessen war das erste Bundesland in Deutschland, das bereits Anfang der 90er- Jahre, nach der erfolgreichen Durchführung der Biotonnen-Pilotprojekte in Witzenhausen und Aßlar, die flächendeckende Einführung der Biotonne per Erlass umgesetzt hat. Mittlerweile hat sich die Kompostierung in Hessen auf einem hohen Niveau stabilisiert, sodass nun Fragen der Weiterentwicklung der biologischen Abfallbehandlung, mit dem Ziel der zusätzlichen Bioenergiegewinnung, im Vordergrund stehen. Vor diesem Hintergrund wurde das Witzenhausen-Institut vom Hessischen Umweltministerium beauftragt, den Stand und die Perspektiven der Verwertung von Bio- und Grünabfällen für Hessen aufzuzeigen und Optimierungspotenziale zu analysieren.
Methan-, Ammoniak- und Lachgasemissionen aus der Kompostierung und Vergärung – Technische Maßnahmen zur Emissionsminderung
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (4/2008)
Die biologische Behandlung von organischen Abfällen hat aufgrund der mikrobiellen Abbauprozesse zur Folge, dass klimawirksame Gase (Treibhausgase), wie Lachgas (Distickstoffmonoxid, N2O), Methan (CH4) und Stickstoffmonoxid (NO), gebildet werden können. Im Hinblick auf die Bilanzierung von gasförmigen Emissionen aus Kompostierungsprozessen sind darüber hinaus die Gaskomponenten Kohlendioxid (CO2), Ammoniak (NH3) und Non-Methane Volatile Organic Compounds (NMVOC) von Bedeutung (siehe dazu die NEC-Richtlinie).