UDR System. Efficient Fermentation Technology with Fixed Bed Digester

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1 UDR System Efficient Fermentation Technology with Fixed Bed Digester

2 UDR Bionic Fermenter compost feedstock energy Advantages Small Size Low On Site Heat Demand Low On Site Electrical Demand Possible Thermophilic Process Provides Disinfection Comparison bioreact Source : wissen.de U D

3 Applications Agricultural Systems Based on Energy Crops Repowering Existing Systems Biological Upgrade through Bacteria Retention Agricultural Systems Based on Manure up to 75 kw Industrial Plants Layout Depends on Specific Project Material Flow Dependant Waste Water Treatment Plants Layout Depends on Specific Project Material Flow Dependant

4 Avg. Data from 1400 Plants Data As of November 2010 # of Plants (Control Group) 1400 Year Built (03) / 2005 Primary Fermenter Volume (yd 3 ) 2217 Secondary Fermenter Volume (yd 3 ) 1717 Digestate Storage Volume (yd 3 ) 1993 lb ots / yd 3 / day (Fermenter) 7.59 Retention Time Fermenter 64 Total Retention Time 114 Installed Electrical Capacity 410 CHP Efficiency (%) 89.1 Full Load Hours per Year 7803 Electrical Efficiency Substrate Utilization (Achieved / KTBL * 100) 96.66

5 Substrate Utilization %KTBL *KTBL is a German acronym for The Association for Technology and Structures in Agriculture. The mandated mission of KTBL is technology transfer. They provide data and studies on best practices in agriculture.

6 Avg. Analysisdata from 1250 Plants Analysis of 1250 Biogas Plants Average of Renewable Resource Biogas Plants Recommended Values Fermenter Temperature ( F) ph (-log ch+) EC (ms/cm) NH4-N (g/l) FOS (g HACeq/l) TAC (g CaCO3/l) FOS/TAC TS (g/l) > 74 ots (g/l) > 54 TS/oTS 1.28 ots/nh4-n Acetic Acid (g/l) Propionic Acid (g/l) Butyric Acid (g/l) Isobutyric Acid (g/l) Valeric Acid (g/l) Isovaleric Acid (g/l) Caproic Acid (g/l) Total Acids (g/l) 2.15

7 Foto der Anlage Biogas Plant 1 # Assembly Group Size 1x Upflow 65 m³ 1x Downflow 65 m³ 1x Reflow 2000 m³ BMP II means "Biogas Messprogramm II" and is a reference book 1x CHP 600 kw el Gas Motor 1x CHP 190 kw el (Planned) Operational April 2011 Biogas Plant 1 [Unit] Value Avg. BMP II Value Input ots per Day [kg ots /day] 8630 Volumetric Loading [kg otr /m³/day] 4,1 3,0 Retention Time [days] otr Reduction [%] 76 CH4 Yield [Nm³CH 4 /(m³/day)] 1,44 1,1 On Site Electricity Consumption [% Total Production] 2,5 7,9 Total Increase in Efficiency Still Being Optimized 110% 100% Bemerkung: Disclaimer Leistungsdaten nach Betreiberangaben. In der Praxis können die Richtwerte für Biogasausbeuten durch verfahrenstechnische Parameter, Stoffkonzentrationen und Hemmstoffe sowie Anlagentechnik erhablich beeinflusst werden. Der weitere Verstromungsfaktor ist in erheblichen Maße von der Anlagenkonzeption abhängig.

8 Foto der Anlage Biogas Plant 2 # Assembly Group Size 1x Upflow 65 m³ 1x Downflow 65 m³ 1x Reflow 1800 m³ This is the amount of organic Dry Matter odm or Voletile Solids (VS) in Kg per day. If we assume a feedstock material that has a Dry Matter (DM) of 28% like solid manure we know that the odm (VS) of manure has 80%. (13,580 Kg with 28 %) In this case we have a feedstock input of 45,000 Kg per day 3x CHP 220 kw el 1 x Satelite 2x Digestate Storage Digestate Storage Operational March 2011 Biogas Plant 2 [Unit] Value Avg. KTBL Value Input ots per Day [kg ots /day] Volumetric Loading [kg otr /(m³/day)] 5,6 2,4 Retention Time [days] CH4 Yield [Nm³CH 4 /(m³/day)] 2,05 1,1 On Site Electricity Consumption [% Total Production] 5,5 7,9 Total Increase in Efficiency Still Being Optimized 110% 100% KTBL (German Association for Technology and Structures in Agriculture) gas yield estimates Bemerkung: Disclaimer Leistungsdaten nach Betreiberangaben. In der Praxis können die Richtwerte für Biogasausbeuten durch verfahrenstechnische Parameter, Stoffkonzentrationen und Hemmstoffe sowie Anlagentechnik erhablich beeinflusst werden. Der weitere Verstromungsfaktor ist in erheblichen Maße von der Anlagenkonzeption abhängig.

9 Biogas Plant 3 Repower # Assembly Group Size 1x Upflow 72 yd³ Foto der Anlage 1x Downflow 59 yd³ 1x Reflow 1700 yd³ 1x CHP 536 kw el 2x Digestate Storage Digestate Storage Operational 2005 UDR Repower 2008 Biogas Plant 3 [Unit] Value Avg. KTBL Value Input ots per Day [lb ots /day] Volumetric Loading [lb otr /(yd³/day)] Retention Time [days] CH4 Yield [yd³ch 4 /(yd³/day)] 1.1 On Site Electricity Consumption [% of production] Total Increase in Efficiency 125% 100% Bemerkung: Disclaimer Leistungsdaten nach Betreiberangaben. In der Praxis können die Richtwerte für Biogasausbeuten durch verfahrenstechnische Parameter, Stoffkonzentrationen und Hemmstoffe sowie Anlagentechnik erhablich beeinflusst werden. Der weitere Verstromungsfaktor ist in erheblichen Maße von der Anlagenkonzeption abhängig.

10 Biogas Plant 4 # Assembly Group Size This means we feed per 1 m³ digester room 20.2 Kg of odm (VS) Foto der Anlage 2x Upflow 55 m³ 1x Downflow 45 m³ 1x Reflow 1300 m³ This means we leave the material 10 days in the digester to have it digested 1x CHP 250 kw el 1x Digestate Storage Digestate Storage Operational January 2011 This means we produce 6.8 m³ of methan per day out of 1 m³ digester room Biogas Plant 4 [Unit] Value Avg. KTBL Value Input ots per Day [kg ots /day] 4755 Volumetric Loading [kg otr /(m³/day)] 20,2 2,4 Retention Time [days] CH4 Yield [Nm³CH 4 /(m³/day)] 6,8 1,1 On Site Electricity Consumption [% Total Production] 5,0 (Hammermill) 7,9 Total Increase in Efficiency 120% 100% Bemerkung: Disclaimer Leistungsdaten nach Betreiberangaben. In der Praxis können die Richtwerte für Biogasausbeuten durch verfahrenstechnische Parameter, Stoffkonzentrationen und Hemmstoffe sowie Anlagentechnik erhablich beeinflusst werden. Der weitere Verstromungsfaktor ist in erheblichen Maße von der Anlagenkonzeption abhängig.

11 Biogas Plant 5 # Assembly Group Size 1x Upflow 85 yd³ Foto der Anlage 1x Downflow 85 yd³ 1x Reflow 65 yd³ 3x CHP 190 kw el 1x Digestate Storage Digestate Storage Operational 2009 Biogas Plant 5 [Unit] Value Avg. KTBL Value Input ots per Day [lb ots /day] 6283 Volumetric Loading [lb otr /(yd³/day)] Retention Time [days] CH4 Yield [yd³ch 4 /(yd³/day)] On Site Electricity Consumption [% Total Production] Total Increase in Efficiency 120% 100% Bemerkung: Disclaimer Leistungsdaten nach Betreiberangaben. In der Praxis können die Richtwerte für Biogasausbeuten durch verfahrenstechnische Parameter, Stoffkonzentrationen und Hemmstoffe sowie Anlagentechnik erhablich beeinflusst werden. Der weitere Verstromungsfaktor ist in erheblichen Maße von der Anlagenkonzeption abhängig.

12 Biogas Plant 5 Community Digester # Assembly Group Size 4x Upflow 85 yd³ Foto der Anlage 4x Downflow 85 yd³ 4x Reflow 2616 yd³ 4x CHP 1,000 kw el 5x Digestate Storage Digestate Storage Operational 2012 Biogas Plant 5 [Unit] Value Avg. KTBL Value Input ots per Day [lb ots /day] Start 2012 Volumetric Loading [lb otr /(yd³/day)] Start Retention Time [day] Start CH4 Yield [yd³ch 4 /(yd³/day)] Start CH4 Production per ton Substrate [yd³ch 4 /(US Ton) Sub ] Start CH4 Production per ton TR [yd³ch 4 /(US Ton) otr ] Start On Site Electricity Consumption [% Total Production] Start Bemerkung: Disclaimer Leistungsdaten nach Betreiberangaben. In der Praxis können die Richtwerte für Biogasausbeuten durch verfahrenstechnische Parameter, Stoffkonzentrationen und Hemmstoffe sowie Anlagentechnik erhablich beeinflusst werden. Der weitere Verstromungsfaktor ist in erheblichen Maße von der Anlagenkonzeption abhängig.

13 Substrate Efficiency Depends on stability/robustness of biology Traditional fermenters require 3 months to achive 90% substrate efficiency UDR fermenters achieve near 100% substrate efficiency in the first month of operation.