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1 ha Mais..
Anbau NaWaRo in D in 2016:
Energie aus NaWaRo – allgemein:
Was und wie passiert mit:
-Rest und Abfallstoffen
-Energiepflanzen(Holz/STroh)
-STärke und Zuckerpflanzen
-Ölpflanzen
Energiepflanzen Ernterückstände und org. Reststoffe werden zu...
Wie entsteht Biogas?
Abbauwege organischer Verbindungen mit und ohne Sauerstoff:
Was sind die 4 Teilschritte des Biogasprozesses:
1. Teilschritt: Hydrolyse
Was ist die Hydrolyse und wie funktioniert sie?
• Hydrolyse wird durch Enzyme katalysiert
- Hydrolasen = hydrolytische Enzyme
- Bakterien und Pilze bilden Hydrolasen
- Substratspezifische Wirkung (verschiedene Enzymgruppen)
z.B. Lipasen = Enzyme zur Spaltung von Fetten und Ölen
Proteasen = Enzyme zur Spaltung von Proteinen
Cellulasen = Enzyme zur Spaltung von Cellulose
• optimaler pH-Wert der Hydrolyse bei ca. pH 6
2. Teilschritt Acidogenese - Versäuerung
Was ist das? Wie funktioniert es?
Versäuerung von Kohlehydraten:
→ optimaler pH 4,0 – 6,5
Versäuerung von Proteinen:
→ optimaler pH 7,0 – 7,5
→ Freisetung von NH3 (Ammoniak) und H2S (Schwefelwasserstoff)
aus den Aminosäuren
Acidogenese:
Welche Substrate werden zu Welchen Produkten?
Welche sind die wichtigsten org. Säuren?
3. Teilschritt Acetogenese/Essigsäurebildung:
Was ist das? Wie funktioniert das?
Acetogenese: Welche Substrate werden zu welchen Produkten?
4. Teilschritt Methanogenese:
Was ist das? wie funktioniert das?
Reaktionen bei der Methanogenese:
Welche weiteren Prozesse gibt es zur Beeinflussung der Gasqualität?
Abbau von Kohlenhydraten:
Welche sind leicht abbaubar?
Welche schwer?
Wie verhält sich der Abbau von Fetten?
Was ist der Abbau von Proteinen?
Was ist bei spezifischen Biogaserträgen möglich?
Berechnung der allg. Biogaserträge:
Mileubedingungen von hydrolisierenden Bakterien und Methanbakterien:
Tabelle
Die verfahrenstechnische Ausgestaltung der Vergärungsanlage
ist abhängig vom eingesetzten Substrat.
Wie kommt es zu einer Hemmung der anaeroben biologischen Prozesse?
Bei wem hemmt es?
Hemmung durch Ammoniak:
Hemmung durch organische Säuren:
Hemmung der anaeroben biologischen Prozesse:
ab welcher Konz. hemmt es die Bakterien?
Welche Substanzen hemmen?
Welche weiteren Stoffe hemmen noch?
was sind weitere Hemmstoffe?
Wie ist der zeitliche Verlauf der Biogasproduktion nach einmaliger Substratzugabe?
wie lange dauert es bis ein fermenter konstante Biogasausbeute hat?
Welche Substrate gibt es für Biogasanlagen?
Wo kommen die Substrate her?
Was ist
Ko-Fermentation
Wirtschaftsdünger
Ko-Substrat
?
Anteil Substrateinsatz in Biogasanlagen in Bayern
1. größter Anteil Wirtschaftsdünger ist:
2. größter Anteil NaWaRo ist:
Welche Tiergülle hat den besten Biogaserstrag?
Welchen den besten Methangehalt?
Warum sin Tiergüllen das Grundsubstrat für Biogasanlagen?
Welche Pflanzenrestoffe haben den besten Biogas Ertrag?
Was ist das Ziel von NaWaRo Anbau für Biogasproduktion?
Wie ist der Ertrag bei Maissilage, Grassilage und Getreide-Ganzpflanzensilage?
Welche Kosubstrate haben das größte Gefahrenpotential?
Wie ist die ideale Nährstoffzusammensetzung von C:N:P:S?
Was passiert bei unausgewogener Versorgung →
Was sind bedeutende Substrateigenschaften?
Wie setzt sich Biogas zusammen?
Teilschritte der Biogastechnologie
Prozessstörung einer Biogasanlagen:
Was sind:
1 Symptome,
2 Ursachen,
3 Behenbungen
Was ist die hydraulische Verweilzeit und was ist für diese noch zu beachten?
Was ist (Faul)Raumbelastung?
Was ist der Abbaugrad?
und weitere Eigenschaften
Verfahrensablauf - Reihenfolge:
11 Schritte
Anlieferung und Lagerung:
Was muss durchgeführt werden?
was ist beim lagern zu beachten?
Konservierung / Aufbereitung:
Worauf ist beim Konservieren zu achten?
wie schauts bei NaWaRo aus?
Wie ist die Aufbereitung?
Hygienisierung / Pasteurisierung:
Wie lang wird Pasteurisiert und auf was ist zu achten?
Nach welchen Kriterien werden die Fermetationverfahren eingeteilt?
Nass- / Trockenfermentation
Fermentereinteilung nach
Art der Beschickung:
welche Verfahren gibt es und wie ist die Art der Beschickung?
Fermenterbauarten:
stehender Fermenter.
wie ist er gebaut
welche größe hat er
weiter Daten:
Liegende Fermenter / Pfropfenstromfermenter
Pfropfenstromreaktor:
Sonderform Feststofffermentation – Garagen-System
Hydrolysestufe (vorgeschaltet)
Nachgärbehälter (nachgeschaltet, zweistufiges System)
Überwachung Gärprozess an Biogasanlagen:
Was wird in der Anlage überwacht, was im Labor?
Gasführung:
es gibt:
Gasableitung, Gasaufbereitung, Gasspeicherung
Was ist Gasableitung?
Gasaufbereitung zur Nutzung im BHKW:
Was wird gemacht?
Wie hoch sind die Vorgaben der BHKW-Hersteller für H2S-Gehalte im Biogas:
welche 2 Möglichkeiten der mikrobiologischen Entschwefelung in für Biogasanlagen gibt es?
Mikrobiologische Entschwefelung von Biogas:
wie funktionierts?
Mikrobiologische Entschwefelung
auch in externen Biofiltern möglich:
wie geht das?
Einspeisung von Biogas ins Erdgasnetz / Nutzung als Kraftstoff:
Was ist wichtig, wenn Biogas als Wärmeerzeugung genutzt wird?
bei Biogas als Kraftstoff
Verfahren zur Biogasaufbereitung:
welche 5. Schritte gibt es?
CO2-Abtrennung Verfahren:
Druckwasserwäsche:
Trennprinzip?
– Gaseinspeisung:
Verwertung von Gärresten
Es gibt: Gärreselagerung, Ausbringverfahren,
Tankverfahren
Was sind Weitere positive Umweltwirkungen?
Was sind Weitere positive Umweltwirkungen?
Potential Wärmenutzung
Wärmepotential Referenzbiogasanlage
Wärmenutzung in Trocknungsanlagen
Welche Trocknungsanlagen gibt es?
Wärmenutzung in Nahwärmenetzen
Welche gibt es?
Nahwärmenetze - Welche Auslegungsvarianten gibt es?
Welche zwei Mobilen Wärmespeicherungsmögl. gibt es?
Kältererzeugung mit LiBr-Absorbtionskältemaschinen
