Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren
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- Cathrin Huber
- vor 6 Jahren
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1 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren
2 Bioenergie die Themen Holz- und Forstwirtschaft Landwirtschaft Abfall- und Abwasserwirtschaft Verstromung Verbrennung Mobilisierung Emissionsminderung Biogas Einspeisung Nebenprodukte Effizienzsteigerung Alternative Substrate Klärgas Bioabfall Deponiegas Klärschlammbehandlung Folie 2 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
3 Das Team Wübbeler, Heike: Leitung Themenfeld Biomasse Löber, Monika: Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Hothan, Andreas: Initiierung und Begleitung von Projekten, Veranstaltungen Dörr, Isabel: Leitung Aktion Holzpellets NRW Peters, Benjamin: Aktion Holzpellets NRW, Großanlagen Folie 3 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
4 Hintergrund des Projektes I Phase des Projektes Bioenergie-Region Südoldenburg Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) Laufzeit Förderkennzeichen: Universitäten Vechta und Osnabrück Aktualität Folie 4 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
5 Phosphor-Überschüsse und Defizite P 2 O 5 -Saldo Anfall in tierischen Exkrementen minus Bedarf der Ackerund Grünlandkulturen bei Gehaltsklasse C Defizit Import möglich Überschuss Export nötig Warnecke 2010 Folie 5 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
6 Nährstoffmanagement und Biogas Futtermittel NawaRo Rohgülle Güllefeststoffe Flüssigfraktion Gärrest Folie 6 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
7 Ziele Übergeordnete Ziele Nährstoffkreisläufe mit Hilfe der Bioenergie schließen Vorhandene Potentiale der anfallenden Gülle nutzen Energie Dünger Substitution von NawaRo und Mineraldünger Fragestellung der Separationsversuche Welche unterschiede zeigen verschiedene Separatoren an einer Mastschweinegülle Folie 7 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
8 Verschiedene Geräte eine Gülle 8 verschiedene Separatoren 2 Systeme Separator Firma Gerät / Typenbezeichnung System SPA Spaleck Oberflächentechnik Zentrifuge N4 Zentrifuge GEA GEA Westfalia Separator Dekanter UFC Zentrifuge (Dekanter) GYL Gyllex AL-2 Agro A/S Pressschnecke FAN FAN PSS Pressschnecke NOC Nock SP Pressschnecke BIG Big Dutchman Optipress II Pressschnecke AN1 Anonym 1 ### Pressschnecke AN2 Anonym 2 ### Pressschnecke ### = keine Freigabe der Untersuchungsergebnisse durch den Hersteller Folie 8 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
9 Gülleseparation Homogenisierte Mastschweinegülle Mix aus verschiedenen Betrieben Vorgaben: TS-Gehalt in der festen Fraktion > 250 kg/t Möglichst viele Nährstoffe in die feste Fraktion Kein Einsatz von Flockungsmitteln Folie 9 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
10 Homogenisierte Rohgülle Parameter Einheit Median Trockensubstanz (TS) kg/t 50,00 Gesamtstickstoff (N) kg/t 5,50 Ammoniumstickstoff (NH 4 -N) kg/t 3,05 Phosphor (P 2 O 5 ) kg/t 2,55 Kalium (K 2 O) kg/t 4,20 Magnesium (MgO) kg/t 1,10 Calcium (CaO) kg/t 1,95 Schwefel (S) kg/t 0,40 Kupfer (Cu) mg/kg 12,65 Zink (Zn) mg/kg 41,00 Folie 10 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
11 Wägung und Beprobung Massenflüsse durch LKW-Waage Dünne Fraktion Feste Fraktion Berechnung des Massendurchsatzes Wägung / Beprobung Folie 11 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
12 Fraktionen Feste Fraktion Dünne Fraktion Folie 12 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
13 Massendurchsatz * Berechnung aus dünner Fraktion und Differenz von Rohgülle und dünner Fraktion Folie 13 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
14 Auftrennungsgrad * * Berechnung aus dünner Fraktion und Differenz von Rohgülle und dünner Fraktion Folie 14 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
15 TS-Gehalt der festen Fraktionen Folie 15 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
16 Abscheidegrad in % am Bsp. Zentrifuge Fest Dünn Die rote Linie markiert die Abscheidung der Masse. Folie 16 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
17 Abscheidegrad in % am Bsp. Pressschnecke Fest Dünn Die rote Linie markiert die Abscheidung der Masse. Folie 17 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
18 Spezifische Biogasertrag Sehr hohe Erträge bei den KTBL-Gülle Biogasertrag pro ots macht eine Bewertung schwierig. Standardabweichung Folie 18 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
19 Aschegehalt und Methananteil Substrat Aschegehalt an der Trockenmasse [%] Methananteil im Biogas [Vol %] Maissilage (KTBL) 5 52 Schweinegülle (KTBL) Rohgülle Ø Feste Fraktion Ø der Zentrifugen Feste Fraktion Ø der Pressschnecken 29,5 63, Folie 19 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
20 Methanertrag pro Frischmasse Feststoffe haben einen 7,5 mal höheren Methanertrag pro FM als Rohgülle. Im Vergleich zu Mais: 35 % Min. und Max. Werte Folie 20 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
21 Lagerung - aerob Rascher Umsatz bei aerober Lagerung ots-verlust: 26,7 % CH 4 -Verlust: 48 % Tage Ausgangstrockensubstanz: 20,6 % Umgebungstemperatur: 21 C Folie 21 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
22 Lagerung anaerob auf Siloplatte unter Folie Folie 22 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
23 Lagerung anaerob auf Siloplatte unter Folie Keine Erwärmung durch luftdichte Abdeckung Sauerstoffmangel? Silierung? Untersuchung der Gärsäuren und des Methanertrages Folie 23 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
24 Methanertrag nach Lagerung Wochen Folie 24 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
25 Fazit Separationstechnik ist vorhanden und hat sich bewährt. Bei der Gewinnung von Güllefeststoffen für die Biogasproduktion: Aufbereitungskosten niedrig halten Einsatz von Pressschneckenseparatoren Bei Abgabe bestimmter Phosphatüberschüsse: Separation von einer Teilmenge der Gülle Einsatz von Zentrifugen Energiepotentiale von Gülle können gehoben werden Herstellerangaben überprüfen Machbarkeitsstudie zur Güllefeststoffvergärung Folie 25 Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Quellen: Hothan, A., Brauckmann, H.-J. Broll, G. (2013): Influence of storage on methane yields of separated pig slurry solids. Biomass and bioenergy 52, Hothan, A., Brauckmann, H.-J., Broll, G.(2011) Möglichkeiten und Vorteile der Biogasproduktion aus Güllefeststoffen zur Substitution von nachwachsenden Rohstoffen. In: Tagungsband 4. Biogas Innovationskongress 2011 Mai 12-13,Osnabrück. Warnecke, S., Biberacher, M., Brauckmann, H.-J., Broll, G. (2010): Nutrient best management practices need regional material flow management for soil protection. In: Gilkes, R.J., Prakongkep, N. (Eds) (2010): Proceedings of the 19th World Congress of Soil Science Soil Solutions for a Changing World August Folie Brisbane. Nährsoffabscheidegrade und Gaserträge der Feststoffe bei verschiedenen Separationsverfahren Dipl.-Umweltwiss. Andreas Hothan
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