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Lösungen zur Erhöhung des Methanertrags aus Biomasse: Vorläufige Ergebnisse für die Anwendung enzymatischer Vorbehandlung in Biogasgroßanlage

27.08.2013

Als Teil eines experimentellen Programmes, was durch das ENEA Research Centre in Bologna (UT VALAMB-IDR) und Biological Care S.r.l geleitet wurde, wurde die Effizienz der Anwendung eines Enzymgemisches zur Vorbehandlung in einer Biogasgroßanlage, gebaut nach den Richtlinien der Società Agricola Salera Michela e Anna Lisa & C.S.S. (CR), bewertet. Die Anlage wurde mit einem System betrieben, was die Mitvergärung von Abwässern aus der Viehzucht und speziellen Pflanzen erlaubte.

Bei Dosierungsbeginn der Enzymmischung (DSM MethaPlus® L 100) war es möglich, die tägliche an in den Vorfermenter eingebrachte Menge Maissilage von ungefähr 25,8 t/Tag auf 23,6 t/Tag zu reduzieren. Mit dem Ziel, die hydraulische Verweildauer (HTR) zwischen den Stufen aufrechtzuerhalten, wurde die Fütterung mit Maissilage reduziert und die relative Menge an Viehdung wurde erhöht.

Labor Batch-Tests, durchgeführt mit dem Ziel, das verbleibende Potential zur Biomethanproduktion zu ermitteln, zeigen für den mit Enzymen betriebenen Biogasreaktor ein reduziertes Potential zur Restmethanproduktion von 21 % (erster Reaktor) und 36 % (zweiter Reaktor).

Wirtschaftlichkeit und Funktionsfähigkeit der Enzymbehandlung
Mit dem Ziel, den durch die Anwendung der Enzymvorbehandlung erreichbaren wirtschaftlichen Nutzen zu bewerten, wurde eine finanzwirtschaftliche Analyse mit Referenz zu einer 15 jährigen Periode unter der Berücksichtigung aller Verwaltungskosten und geleisteten und vermiedenen Durchführungen der Vorbehandlung, basierend auf den bereits beschriebenen experimentellen Ergebnissen, erstellt. Diese Analyse führte zu der Berechnung eines jährlichen Nettowertes (NAV, net annual value). In anderen Worten ist dies die Summe aus dem aktuellen Netto-Cash Flow, die sich aus der Anwendung der enzymatischen Vorbehandlung ergibt, und dem Wert von 280.149 Euro entspricht. Der positive, mit  anderen sich aus der enzymatischen Vorbehandlung ergebenden Vorteilen wie Managementvorteile durch einfache Anwendung, nicht notwendige invasive Anpassungen an die Produktionslinie und ohne zusätzliche Erhöhung der Verwaltungskosten kombinierte Betrag des NAV‘s bestätigt den Wert und die Wirtschaftlichkeit der Durchführung dieser Art von Vorbehandlung.

Fazit
Obwohl sich diese vorläufigen Ergebnisse nur auf eine Forschungsperiode mit begrenzter Dauer bezieht, erlauben die an einer Biogasgroßanlage durchgeführten Aktionen eine erste Quantifizierung der effektiven Steigerung in Bezug auf den spezifischen Methangehalt, der erhalten werden kann von der Substratmischung, mit der die Anlage gefüttert wird (Maissilage und Kuhdung). Bei einem Vergleich mit  einer identisch angenommenen Energieproduktion erlaubte die enzymatische Vorbehandlung eine Reduktion der Menge in die Anlage eingebrachten Energiepflanzen  (Maissilage), bei gleichzeitiger signifikanter Reduktion des Gehaltes an verbleibender spezifischen Gasproduktion, gemessen in dem ersten und zweiten Fermenter.

Die oben genannten Effekte zeigen, dass die enzymatische Vorbehandlung mit DSM MethaPlus® L 100 eine vorteilhafte Lösung aus Sicht der Umwelt sowie der Wirtschaftlichkeit darstellen kann. Diese Vorbehandlung bietet nicht nur eine größere ökologische Nachhaltigkeit, sondern kann ebenso finanzielle Vorteile in Bezug auf die Betriebsführung der Firmenanlagen  durch Reduzierung der Rohstoffzulieferungsaufwendungen.

Source: Technica e Tecnologia

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