So erhöht das Farmfluxx-Verfahren die Biogas-ausbeute aus Gülle
Das Farmfluxx-Verfahren dickt die Rohgülle durch Entzug von Flüssigkeit ein. Damit wird das C/N-Verhältnis der Gülle von 4 auf 7 erhöht, und die Gasausbeute aus der Gülle steigt von 14 l/kg auf 34 l/kg.
Das Farmfluxx-Verfahren ermöglicht es, dass trotz Verdoppelung oder sogar Verdreifachung der Substratzufuhr in Form von Gülle, der Massenstrom in den Fermenter nicht erhöht wird.
Das bedeutet, dass eine bestehende Biogasanlage ohne Umbau mehr Biogas aus Gülle produzieren kann. Im Folgenden zeigen wir, auf welche Arten das Farmfluxx-Verfahren in bestehende Biogasanlagen integriert werden kann, und wie sich eine solche Integration auf die Gasausbeute, Gärrestspeicher-Kapazität und übrigbleibende Feststoffe auswirkt.
Herkömmliche Biogasanlage
Ohne Farmfluxx-Verfahren
Diese Abbildung zeigt beispielhaft die Stoffstrombilanz einer Biogasanlage mit einer Kapazität von 100 t/d, zunächst noch ohne Farmfluxx-Verfahren, mit einer Gasausbeute von 30 Nm3/t Substrat.
Aus 100 t/d Zustrom Substrat werden pro Tag, 2,2 t Gas, 8 t Festmist und 89,8 t (separierte) Gärreste erzeugt. Bei der Lagerung und Ausbringung der Gärreste wird viel Ammoniak freigesetzt und führt entsprechend zu hohen Stickstoffverlusten beim Düngen.
Stromproduktion
- 29.9 MWh / Tag
- Ertrag aus Strom: 1’495 EUR / Tag
Beispiel 1 – Biogasanlage mit Farmfluxx-Verfahren
Gärrest-Komplettstrombehandlung
Diese Abbildung zeigt die Stoffströme mit dem Farmfluxx-Verfahren und einer Komplett-Strom-Behandlung.
Aus den 90 t Gärresten pro Tag aus der herkömmlichen Biogasanlage werden dank dem Farmfluxx-Verfahren 50 t Wasser und 33 t Nährstoff-Konzentrat pro Tag gewonnen. Der erforderliche Feststoffaustrag über den Separator erhöht sich von 8 t/d auf 14,8 t/d. Aus dem verbleibenden Nährstoff-Konzentrat treten bei Lagerung und Ausbringung keinerlei Klimagase aus, und Ammoniak nur noch in geringsten Mengen.
Vorteile
- Keine Gärreste
- Wassergewinnung
- lagerfähiges Nährstoff-Konzentrat
- Reduktion Klimagase und Ammoniak
Stromproduktion
- 30.8 MWh / Tag
- Ertrag aus Strom: 1’540 EUR / Tag
Beispiel 2 – Biogasanlage mit Farmfluxx-Verfahren
Vorgeschaltetes Steril-Filter, erhöhte Substratmenge, Gärrest-Teilbehandlung
Wie Beispiel 1, jedoch mit vorgeschalteter Biomasse-Aufkonzentration, erhöhter Substratmenge und Gärrest-Teilbehandlung.
Trotz Verdoppelung der Gülle-Substratmenge von 100 t/d auf 200 t/d, bleibt der Massenstrom zum Fermenter unverändert bei 100 t/d. Damit erhöht sich die rechnerische Gasausbeute von 2,2 auf 4,4 t/d. Zusätzlich verringert der vorgeschaltete Farmfluxx-Filter den Wasseranteil und die Salzfracht im Fermenter. Die dadurch resultierende Erhöhung des C/N-Verhältnisses durch den Filter ist in der Gasausbeute-Berechnung noch nicht einkalkuliert. Je nach Trennleistung des Separators und Betriebsbedingungen der Biogasanlage, kann eine Teil-Ausschleusung von Gärresten notwendig sein.
Vorteile
- Mindestens doppelte Gasausbeute
- Verringerte Gärreste
- Wassergewinnung
- lagerfähiges Nährstoff-Konzentrat
- Reduktion Klimagase und Ammoniak
Stromproduktion
- 61.6 MWh / Tag
- Ertrag aus Strom: 3’080 EUR / Tag
Beispiel 3 – Biogasanlage mit Farmfluxx-Verfahren
Mit zusätzlicher Substrat-Separation
Wie Beispiel 2, jedoch mit auf den Fermenter angepasstem, erhöhtem Substrat-Massenstrom und einer zusätzlichen Substrat-Separation mit Separator 2.
Damit kann das Farmfluxx-Filter aus dem Substrat mehr Flüssigkeit abtrennen als in Beispiel 2. Die mögliche Gülle-Substratmenge kann somit von 200 t/d auf 333 t/d erhöht werden. Mit dem damit verbundenen gestiegenen Bio-Massestrom zum Fermenter steigt auch die Biogasproduktion auf 7,3 t/d an.
Vorteile
- Dreifache Gasausbeute
- Verringerte Gärreste
- Wassergewinnung
- lagerfähiges Nährstoff-Konzentrat
- Reduktion Klimagase und Ammoniak
Stromproduktion
- 102.2 MWh / Tag
- Ertrag aus Strom: 5’110 EUR / Tag
Zusammenfassung der Bilanzierungen dieser Beispiele
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass mit dem gleichen Fermenter- Durchsatz von 100 t/Tag der Biogasertrag um mehr als das 3-fache gesteigert werden kann.
Die zu erwartende höhere Gasausbeute durch das gestiegene C/N-Verhältnis wurde bei der Biogas-Berechnung mit lediglich 3% eingerechnet.