Allgemeine Aspekte der Integration einer Vergärung in eine Kompostierung

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1 Allgemeine Aspekte der Integration einer Vergärung in eine Kompostierung Bundesgütegemeinschaft Kompost e.v:, Humustag 2007 Markus Zeifang M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 1

2 Vorstellung VKS, Verband Kompost- und Vergärwerke Schweiz 40 Mitglieder Tonnen Grüngut pro Jahr oder 2/3 der Schweizer Menge Ziele, Aktivitäten Schliessen von Stoff- und Energiekreisläufen bei kompostier- und vergärbaren Abfälle Förderung der professionellen und fachgerechten Kompostierung (Aus- und Weiterbildung) Gründung und Geschäftsführung der Inspektoratskommission der Kompostier- und Vergärbranche der Schweiz Interessenvertretung, Kompogas Gruppe größtes Mitglied im VKS stellt ein Vorstandsmitglied des VKS t/a Grüngut und andere biogene Abfälle Anlagenhersteller und Anbieter des Kompogas-Verfahrens M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 2

3 Systemskizze Integration Materialannahme Materialaufbereitung Zwischenspeicher, Konvektionierung Intensivrotte Fermenter fest-flüssig Trennung Biogas BHKW, Gasverwertung Nachrotte Kompostlager Percolat-/ Düngertank M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 3

4 Verfahren der Feststoffvergärung kontinuierlich im Pfropfenstrom stapelweise im Stauraum (batch) Impfen definierte Verweilzeit gesicherte Hygienisierung (thermophile Fahrweise) definierte Ausgärung einfache und sichere Prozessführung eingeschränkte Substratwahl M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 4

5 Bauformen der Feststoffvergärung M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 5

6 Zahlen konkrete Einzelfälle Typ Alle Zahlenangaben sind grobe Anhaltswerte zeigen Relationen zwischen typisierten Situationen können im konkreten Fall wesentlich abweichen M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 6

7 Massenbilanz gesamt Bioabfall Vergärung 100% Entwässerung 85% Bei Vollstromvergärung wird die Massenbelastung der Rotte etwa halbiert. Flüssigdünger 20% Nach- Kompostierung Gärprodukt 65% Dazu tragen bei: Masseabgang im Gärprozess verkürzte Rottezeit f(fahrweise, Prozess) Rotteverlust 15% 50% 15% Kompost Biogas M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 7

8 Massenbilanz Trockensubstanz Flüssigdünger Rotteverlust Bioabfall Vergärung 100% Entwässerung 65% 10% 5% Nach- Kompostierung Gärprodukt 55% 50% Kompost 35% Biogas Biogas entnimmt überproportional TS. => Gärprodukt ist nasser als Input. Entwässerung (Presswasser, Perkolat) stellt aerobe Weiterbehandelbarkeit wieder her. Zusätzlich kann mit trockenem Strukturmaterial gemischt werden. M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 8

9 Wirtschaftlichkeit der Vergärungsstufe /Jato 40 FixK var.k Saldo '000 20'000 40'000 Mg/a -20 M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 9

10 Kostenstruktur mechanisiertes Kompostwerk /Jato FixK mech Saldo var.k '000 20'000 40'000 Mg/a M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 10

11 t/a Kompostwerk zu t/a mit Vergärung /Mg 80 etwa gleichbleibende Verwertungskosten bei Vergärung ohne Kapazitätszuwachs var fix 10 0 KW 10't/a KW bezügl 20't/a VGÄ fix 20't/a VGÄ var 20't/a GesW 20't/a M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 11

12 Kompostwerk t/a zu t/a mit Vergärung /Mg 80 Reduktion der spezif. Verwertungskosten durch Erweiterung mit Vergärung KW 10't/a KW bezügl 20't/a VGÄ fix 20't/a VGÄ var 20't/a GesW 20't/a M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 12

13 Kostenstruktur einfache Kompostierung /Jato Vollkosten '000 20'000 40'000 Mg/a M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 13

14 einf. Kompostierung t/a zu Neuanlage t/a /Mg 60 einfache Kompostierung ist wirtschaftlichstes Verfahren Neuanlage als Vergärung günstiger ggüb. reinem Kompostwerk einf Komp 10't/a VGÄ neu 20't/a KW neu 20't/a M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 14

15 Vergärung oder Intensivrotte? Intensivrotte Vor- und Nachbehandlung Fermenter Vor- und Nachbehandlung Verwertungsaufwand EUR / Mg Stromerlös BHKW Vorteil Vergärung Gesamtaufwand Intensivrotte Vergärung M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 15

16 Randbedingungen beeinflussen Verfahrensparameter Bioabfall [Mg] Biogas [m 3 ] Strom [kwh] Erlös [ ] -Zusammensetzung -Alter -TS -Gaszustand (t,p) -CH 4 -Anteil -H 2 O-Anteil - - Gaszusammens. - Systemgrenze -Teillastverhalten BHKW -Vergütungssatz 1 Mg => => m 3 => => MWh => => => Verfahrensbewertung mit gleichen Randbedingungen z.b.: > normierter Gaszustand, Methananteil > Strommenge brutto übers Jahr > alle Energieverbräuche in den Betriebskosten M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 16

17 Hebel auf den Stromerlös Hebel Stromerlös/Mg Input BHKW 1 %-Punkt Wirkungsgrad > 0.65 /Mg Vergütungssatz 1 ct/kwh > 2.50 /Mg Gasproduktion 1 Norm-m 3 Rohgas trocken/mg > 0.25 /Mg Methangehalt 1 %-Punkt > 0.45 /Mg M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 17

18 Integrationsmodul kontinuierliches Verfahren 1. Zwischenspeicher 2. Fermenter 3. Entwässerung 4. Presswasserbecken 1 5. BHKW 6. Infrastrukturcontainer M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 18

19 Layout- Beispiel geringer Platzbedarf durch halbierte Rottemasse hier t/a auf 2500 m 2 M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 19

20 Kapazitätsverdopplung auf gleicher Fläche t/a Kompostierung zu t/a Kompostierung + Vergärung M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 20

21 Zusammenfassung für die Vergärung von Bioabfall liegen heute ausgereifte Technologien vor die Integration einer Vergärung ist besonders wirtschaftlich mit Kapazitätserhöhung oder bei Ersatzbedarf als Neubau ist eine Vergärung wirtschaftlicher als eine gekapselte Intensivrotte die Wirtschaftlichkeit der Vergärung ist stark abhängig vom EEG Da holen wir noch mehr raus! Vielen Dank! M. Zeifang, Humustag 2007/ Seite 21