Biogas als Schlüsseltechnologie zur Energieautarkie eines Schlachtbetriebes

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1 Biogas als Schlüsseltechnologie zur Energieautarkie eines Schlachtbetriebes Markus Ortner (Institut für Umweltbiotechnologie, BOKU Wien) Michael Harasek, Christian Maier, Tobias Pröll (Institut für Verfahrenstechnik, TU-Wien

2 Übersicht Einleitung Schlachthof Grossfurtner Einbindung Biogastechnologie Problemfelder Wärmenutzung Prozessstabilität Lösungsansätze Energiebilanz Selbstversorgung mit Erneuerbarer Energie? Zusammenfassung

3 Einleitung Anstieg der Energiekosten Zunehmendes Interesse an Erneuerbaren Energien Lebensmittelbetriebe generieren spezifischen organischen Abfall Flüssige, pastöse und feste Abfälle Aerobe/Anaerobe Abwasserbehandlung ist state of the art Pastöse und feste Abfälle müssen entsorgt werden Biogastechnologie Möglichkeit alle organischen Fraktionen zu verwerten Energieeinbindung in Produktionsprozess

4 Schlachthof Energie intensiver Prozess Unterschiedliche Temp. Niveaus Auslegung Spitzenlast Entsorgung Schlachthofabfälle sehr teuer (50-70 /t) Tierische Nebenprodukt (TNP) Verordnung 1774/2002 Ca t/a TNP (Österreich) t Schlachthofabfälle Hoher Energieinhalt Co-Substrat (10-20% TNPs)

5 Tierische Nebenprodukte in Österreich, BAWP 2006

6 Schlachthof Grossfurtner Schlachthof Grossfurtner (größter Schweine-Schlachthof in Österreich) Schweine/Woche Abfallmenge ~ m 3 /Woche (Kostenfaktor!) Errichtung Biogasanlage (2003) erste Anlage in Europa, die ausschließlich mit Schlachtabfällen betrieben wird zusätzlich: Geothermieanlage

7 Fließbild Biogasanlage Schweineschlachtung: Blut, Dickdarmpaket, Fettabscheider nach DAF Zerkleinerung 12 mm Storage- Tank Abluft Manipulationshalle Pasteurisation 70 C/60min Abkühltank 55 C Bio-Filter Gasspeicher Entschwefelung BHKW Rinderschlachthof: Panseninhalt Endlager 3200 m³ Fermenter m³ Fermenter m³ Fermenter m³

8 Einbindung Biogastechnologie Schlachthof Vorteile Senkung der Entsorgungskosten Grüne Energie CO 2 -Verringerung durch verringerten Einsatz von fossilen Brennstoffen (Erdgas) Abwärme Nutzung vor Ort Gärrest hochwertiger landwirtschaftlicher Dünger Problemfelder Vorbehandlung nach EU-VO 1774/2002 Hoher Stickstoffeintrag (Blut) Mögliche Prozessinhibierung durch NH 3 Schaum Geruchsemissionen (FFS) Wärmeeinbindung

9 Einbindung Biogastechnologie Schlachthof Wärmebedarf Thermal energy demand Heat consumption [kw] Wärmebedarf [kw] Fr Sa So Mo Di Mi Do Fr Sa So Mo

10 Einbindung Biogastechnologie Schlachthof Wärmelastkurve (Woche) Wärmebedarf Wärmebedarf [kw] 4% >1000kW 20% > 800kW 30% > 600kW 35% > 200kW

11 Wärmespeicherung Biogas- Anlage Gas- Speicher Geothermie Ent-S BHKW Max. 500 kw 95 C Schlachthof Pasteurisation 70 C / 60min 70 C Schicht Wasser Speicher Tank 200m³ 85 C Schlacht-Nebenprodukte Schichtwasserspeicher (200m 3 )

12 Weitere Problemfelder Pasteurisierung Batch vs. Kontinuierlich Schaumproblematik Wärmetauscher Fouling Parallel vs. Seriell Wärmeübertragung Biogasprozessstabilität Fettsäuremuster Pufferfähigkeit bei Belastungsschwankung Stickstoffeintrag Nach Hydrolyse ~ 8kg/m 3 TKN (sehr hoch) Geruchsemissionen Kurzkettige Fettsäuren

13 Schlachtabfälle Zusammensetzung

14 Stickstoffeintrag TKN Eintrag je Substrate, kumulativ [kg/d] Faulschlamm Panseninhalt Blut Schwein Dickdarmpaket Flotatfett Zeit

15 Stickstoff-abhängige Biogasausbeute m³ Methan je t FM ,0 7,7 7,3 7,0 6,7 6,3 6,0 5,7 5,3 Ammonia und TKN [g/l] ,0

16 Einfluss auf die Prozessstabilität Beschickung Additive Biomasse Rezirkulation Stickstoffabreicherung

17 Energiebilanz Schlachthof

18 Zusammenfassung Einbindung Biogastechnologie in einen Schlachtbetrieb ist möglich Problemfelder sind lösbar Wärmeeinbindung Stickstoffproblematik Prozessstabilität Energie-Selbstversorgung kann zu einem hohen Prozentsatz ermöglicht werden

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

20 Vielen Dank an Michael Harasek Tobias Pröll Christian Maier Roland Kirchmayr Reinhold Waltenberger Rudolf Großfurtner Alexander Schumergruber Rudolf Braun

21 Markus Ortner Biogas Forschungs- und IFA-Tulln Konrad Lorenz Straße Tulln AUSTRIA Tel: +43 (0) Fax:

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