Fraunhofer UMSICHT. Energetische Nutzung von Biertreber. Robert Daschner Energietechnik
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- Bernt Schumacher
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1 Fraunhofer UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg Sommersymposium am 27. Juni 2013 Energetische Nutzung von Biertreber Robert Daschner Energietechnik
2 AGENDA 1. Motivation 2. Methodik 3. Vorbehandlung / Konditionierung 4. Verbrennungsversuche 5. Ergebnisse 6. Zusammenfassung und Ausblick Fraunhofer
3 1. Motivation Herkunft des Biertrebers Maischfilter-Treber Läuterbottich-Treber Folie 3 Image Sources:
4 1. Motivation Herkunft des Biertrebers H 2 O Biertreber Malz-Silo Maischpfanne Läuterbottich Würzpfanne Whirlpool Würzekühler Gärtank Lagertank Bierfilter Folie 4
5 1. Motivation Notwendigkeit der Behandlung / Verwertung Biertreber typischer Lebensmittelabfall Verwertung bisher ausschließlich als Futtermittel Absatz zunehmend schwieriger lokale Konzentrierung bei Großbrauereien Entsorgung und Verwertung schwierig geringe biologische Stabilität pathogene Keime hoher Wassergehalt Energetische Verwertung bisher nicht möglich hohe Faseranteil stört bei rein biologischer Verwertung hoher Wassergehalt verhindert thermische Verwertung Folie 5 Image Sources:
6 1. Motivation Möglichkeiten der Verwertung Zusammensetzung (wasserfrei) Asche 5% Fett 11% Eiweiß 21% Biologische Verwertung Thermische Verwertung Lignin 7% Cellulose 24% Hemicellulose 32% Folie 6
7 2. Methodik Biertreber Flüssige Phase Biogasanlage BHKW Wärme Strom Presse Feste Phase Optional: Pelletierung Feuerung Wärme Strom Asche Dünger Folie 7
8 3. Vorbehandlung Treberpresse Folie 8
9 Masse [kg]; TS-Anteil [-]; TS-Masse [kg] 3. Vorbehandlung Zusammensetzung Presserzeugnisse 1,2 1 Biertreber Presswasser Pressrückstand 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Masse TS-Gehalt TS-Masse Folie 9
10 3. Vorbehandlung Pelletierung und Additivierung Biertreber-Holz (50 % / 50 %) Biertreber-Holz (70% / 30%) Weitere Additivzugabe bei Pelletierung möglich Folie 10 Image Sources:
11 4. Verbrennungsversuche Feuerungen Auswahl HDG 100 Prinzip: Rostfeuerung, Stufenrost Feuerungsleistung: 100 kw Eingesetzte Materialien: Stroh, Heu, Rapspresskuchen, Mühlenausputz, etc. Wirbelfeuerung Ökotherm Prinzip: Muldenfeuerung Wirbelschicht ohne Bettmaterial Feuerungsleistung: ca. 40 kw Feuerungsleistung: 100 Eingesetzte kw Materialien: Stroh, Heu, Treber, Laub, Elektroschrott, etc. Eingesetzte Materialien: Klärschlamm, EBS, Laub, Mühlenausputz, etc. Folie 11 Image Sources:
12 TS-Gehalt [%] Heizwert [MJ/kg] 4. Verbrennungsversuche Pressrückstand Läuterbottichtreber Pressrückstand Holzhackschnitzel Gemisch 50 / Trockensubstanzgehalt Heizwert C H N Asche [%-TS] [%-TS] [%-TS] [%-TS] Läuterbottichtreber 50,4 6,51 2,45 3,2 Folie 12
13 4. Verbrennungsversuche Randbedingungen Feuerung: Ökotherm Nennleistung: 35 kw th Muldenfeuerung 2-stufige Luftzugabe Brennstoff: Läuterbottichtreber Mischung von losem Treber mit Holzhackschnitzel: 50/50 Versuchsdauer: 6 h (excl. Aufheizung) Analyse Online Gasmessung: CO, O 2, SO 2, NO x, HCl, H 2 Staubmessung: Gravimetrische Staubmessung Brennstoff: Heizwert, Wassergehalt Asche: Glühverlust, Elementarzusammensetzung Folie 13
14 5. Ergebnisse Verbrennungsversuch Läuterbottichtreber Gesamtstaub 85 mg/nm 3 CO-Spitzen durch Brennstoffmangel NO x 605 mg/nm 3 SO mg/nm 3 Abgaswerte (trocken) Rohgas, Feuerung: Ökotherm, LB-Treber / HHS(klein) 50/50; 11% O 2 -Bezug Folie 14
15 5. Zusammenfassung und Ausblick Fazit Treber energetisch verwertbar Mechanische Entwässerung bis zu 50 %TS Optimierte Nutzung der Einzelfraktionen Stabile Verbrennung bei Komibination mit Holz (Teilweise) Eigenversorgung auf EE-Basis der Brauereien Folie 15
16 FRAUNHOFER UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg Energetische Nutzung von Biertreber Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt Fraunhofer UMSICHT Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheitsund Energietechnik UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg Robert Daschner Telefon: Internet: Folie 16
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