Biogas aus Bioabfall

Einleitung
Komponenten einer Abfallvergärungsanlage
Strom
Wärme / Kälte
Treibstoff
1
2
3
4
6
5
7
Biomethan
8 9
Gärprodukt
Verschiedene Arten von Substraten 1 können zur Erzeugung
von Biogas verwendet werden, darunter Bio- und Grüngut, kommunaler
Klärschlamm, industrielle oder gewerbliche Abfälle sowie
tierische und pflanzliche Nebenprodukte (siehe Kapitel 3:
„Biogassubstrate“). Während flüssiges Substrat in Tanks gelagert
wird, wird stapelbares Substrat zumeist in Hallen, die
speziell für diesen Zweck ausgelegt sind, angenommen und
aufbewahrt 2 . Letzteres ist häufig bei kommunalen Bioabfällen
und anderen geruchsintensiven Abfällen der Fall, wobei
z. B. Grüngut und pflanzliche Reststoffe auch offen gelagert
werden können. Die Annahmehallen sind i. d. R. mit schnell
laufenden Toren ausgestattet, die nur bei der Ein- und Ausfahrt
der Sammelfahrzeuge geöffnet werden. Die Luft aus den Bereichen
der Annahme, der Lagerung sowie der Aufbereitung wird
durch ein Luftsammelsystem 3 abgesaugt und einer Abluftbehandlung
4 zugeleitet. Diese besteht zumeist aus einem Biofilter,
der als Mischung verschiedener organischer Materialien
(u. a. Wurzel stücke, Hackschnitzel, Rindenmulch, Kompost) in
einem offenen Becken oder auch in geschlossenen Containern
eingefüllt sein kann, um insbesondere den Geruch von organischen
Verbindungen zu entfernen. Bei stark ammoniakhaltiger
Abluft können ggfs. saure Wäscher oder Wasserwäscher
vorgeschaltet sein.
Der Vergärungsprozess erfolgt im Fermenter 5 . In Kapitel 9:
„Fermentertechnologien“ werden verschiedene Fermentertypen
vorgestellt und näher erläutert. Der gasdichte Biogasspeicher
ist ein wesentlicher Bestandteil einer Biogasanlage
und befindet sich häufig auf dem Fermenter, dem Nachgärer,
dem Gärproduktlager oder als unabhängiges externes Lager
in der Nähe. Vor der Nutzung des Biogases in Blockheizkraftwerken
(BHKW) muss es vorgereinigt werden, vor allem von
Schwefelwasserstoff (H 2
S) und Wasser. Dies geschieht im Gasreinigungssystem
. Nach diesem Schritt kann das Biogas
im BHKW verstromt oder in einer Biomethananlage weiter aufbereitet
werden (siehe Kapitel 11: „Biomethanaufbereitung“).
Das Gärprodukt hingegen wird in einem Lager 8 gesammelt,
um anschließend landwirtschaftlich ausgebracht zu werden 9 .
Gärprodukte können ebenfalls aufbereitet werden, indem die
feste und die flüssige Phase getrennt, getrocknet, pelletiert und
kompostiert werden. Wasser kann durch Vakuumverdampfung
oder Membranfiltration extrahiert werden, und (Einzel-) Nährstoffe
können durch Ausfällung oder Strippung bzw. mittels
saurem Wäscher aus der Abluft abgesondert werden. Dies führt
zu Einsparungen von Lager- , Transport- und Ausbringungskosten
und evtl. zu einem finanziellen Mehrwert bei der außerlandwirtschaftlichen
Vermarktung, z. B. im Einzelhandel (siehe
Kapitel 12: „Gärproduktanwendung“).
Schließlich müssen wichtige Sicherheitsmaßnahmen unbedingt
beachtet werden und bestimmte Ausrüstungen eingesetzt
werden, um Schäden für Mensch und Umwelt zu vermeiden.
Diese Sicherheitsmaßnahmen können einfache organisatorische
oder komplexere technische Maßnahmen umfassen (siehe
Kapitel 13: „Sicherheit geht vor“).
7