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Energieeffiziente Bioabfallverwertung - EnbV

Projektbeschreibung:

Die Entfrachtung der Bioabfälle von leicht abbaubarer Organik durch Überführung in die Flüssigphase mittels Auswaschen oder Abpressen kann zu einer Reduzierung des Energiebedarfs bei der aeroben Behandlung (Kompostierung) von Abfällen führen. Ziel ist hierbei die Verbesserung der Energieeffizienz bei dem herkömmlichen Kompostierungsprozess.

Zusätzlich kann dabei durch die Vergärung der Biosuspension methanhaltiges Gas erzeugt werden, das in elektrisch und thermisch nutzbare Energie umgewandelt wird. In großtechnischen Versuchen werden in bestehenden Kompostierungsanlagen, die über die repräsentative Bioabfall-Behandlungstechnik Tafelmieten- oder Tunnelkompostierung verfügen, folgende Untersuchungsschwerpunkte erarbeitet und bilanziell ausgewertet:

  • Technische Möglichkeiten der Entfrachtung der Bioabfälle von leicht abbaubarer Organik durch Abpressen oder statische Perkolation
  • Auswirkung der Entfrachtung von leicht abbaubarer Organik auf die Rottedauer bzw. auf die Belüftungsrate und damit auf den Energieverbrauch im Kompostierungsprozess
  • Prüfung der Integrationsfähigkeit der vorgenannten Maßnahmen in bestehende Kompostierungsanlagen, ohne nachteilige Auswirkungen auf die Kompostqualität, die Abluftreinigung und das Prozesswassersystem zuzulassen.

Unter der Voraussetzung, dass ein Großteil der leicht verfügbaren Organik in die Flüssigphase überführt wird, könnte die Rottedauer um 50 % verkürzt werden. Durch reduzierte Belüftungsraten könnten Energieeinsparungen in Höhe von 30 % realisiert werden.

 

Leistungen pbo:

Ziel des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens:

Das Ziel des FuE-Vorhabens ist es, einen Großteil der energiereichen organischen Substanzen aus dem frischen Bioabfall durch Auswaschen (statische Perkolation) oder Abpressen in die Flüssigphase zu überführen. Die sich daran anschließende Kompostierung des Perkolationsrestes bzw. des Presskuchens erfolgt im bewährten, herkömmlichen Rotteverfahren unter Beibehaltung der bestehenden Infrastruktur. Hierbei ist aufgrund der Reduzierung des Organikgehaltes eine signifikante Einsparung im erforderlichen Energiebedarf zur Behandlung des Biomülls zu erwarten. Bei einem derzeitigen Energieverbrauch von rd. 35 kWh (el)/Mg Bioabfall könnten so beispielsweise in einem Kompostwerk mit einer Behandlungskapazität von 30.000 Mg/a 315.000 kWh/a gespart werden. Die entstehende Biosuspension (Flüssigphase) wird einer anaeroben Vergärung zugeführt und dabei Biogas, welches in elektrisch und thermisch nutzbare Energie umgewandelt werden kann, produziert werden.

 

Mögliche Nutzungsoptionen für diesen Verfahrensschritt sind hier Fermentation direkt am Standort oder eine Co-Vergärung in bestehenden externen Anlagen. Die in den Großversuchen ermittelten neuen Prozessbedingungen und Parameter bilden die Grundlage einer neuen Verfahrenstechnik zur Behandlung von Bioabfällen, die die aerobe Behandlung durch eine gezielte Entnahme von leicht abbaubarer Organik energetisch effizienter macht. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die am häufigsten eingesetzten Kompostierungsverfahren (Tunnelkompostierung und Tafelmietenkompostierung) untersucht. Das neue Verfahren muss beinahe mit jeder am Markt verfügbaren, aeroben Behandlungstechnologie kombinierbar sein, sodass ohne größere Umstellungen und unter Beibehaltung der Entsorgungssicherheit eine Integration in die bestehenden Kompostwerke möglich ist.

 

Realisierungszeitraum:

Mai 2009 - Mai 2012

 

Förderrahmen:  Im Rahmen der Energieforschung des BMWi (5. Energieforschungsprogramm, Abschnitt Rationelle Energieverwendung in der Industrie).

 

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Marcel Grünbein

E-Mail: gruenbein(at)pbo(punkt)de