GRAS- / STROHAUFBEREITUNG

Die Struktur und Beschaffenheit des in einer Biogasanlage eingesetzten Substrates hat einen wesentlichen Einfluss auf die Gasausbeute.

Stoffe wie Lignin und Zellulose sind durch die Bakterien der anaeroben Vergärung nicht abbaubar. Auch können leicht abbaubare organische Stoffe nicht von den Bakterien erreicht werden, wenn sie von Lignin oder Zellulose umschlossen sind.

Mit unserem thermo mechanischen Gras- und Strohaufschlussverfahren (GuS-Aufbereitung) wird die Bioverfügbarkeit von schwerer abbaubaren Stoffen verbessert. Zum Aufschluss der Biomasse wurde ein Doppelschneckenextruder entwickelt.

Durch diese Zerkleinerung wird in der Originalsubstanz eine größere Angriffsfläche erreicht und Bakterien schließen die Substrate intensiver auf.

Der Grad der Zerkleinerung wird durch die Öffnung des Mundloches am Ausgang des Doppelschneckenextruders beeinflusst. Je enger dieses ist, umso höher ist der Zerkleinerungserfolg der GuS-Aufbereitung.

Die Abbildung veranschaulicht, dass es durch die GuS-Aufbereitung zu einer nennenswerten Steigerung der Methanausbeute aus Grassilage kommt. Die Ergebnisse der Gasausbeuten sind in Liter pro Kilogramm organische Trockensubstanz (l N / kg oTS) dargestellt.

Des Weiteren wirkt sich die GuS-Aufbereitung auf den zeitlichen Verlauf der Biogasproduktion aus.

Im GuS-Verfahren aufgearbeitete Substrate verzeichnen einen deutlich schnelleren Anstieg der Methanausbeute; durch die Zerkleinerung der Grassilage mittels Doppelschneckenextruder zeigt die Kurve einen längeren exponentiellen Verlauf und es wird schneller eine höhere Ausbeute gegenüber dem Original bei gleicher Vergärungszeit erreicht.

Die Abbaubeschleunigung führt dazu, dass bei Grassilage ab dem achten Tag von insgesamt 30 Versuchstagen der Endwert des Originalsubstrates erreicht wird.

Durch die GuS-Aufbereitung können organische Stoffe den Bakterien besser zur Verfügung gestellt werden, da die Angriffsfläche der Partikel vergrößert wird beziehungsweise organische Stoffe freigesetzt werden. Im Versuch konnte die Methanausbeute so gegenüber dem Ausgangsubstrat um bis 26% erhöht werden.

Weitere positive Effekte der GuS-Aufbereitung:

Verringerung der beanspruchten landwirtschaftlichen Nutzfläche zur Substratbereitstellung (nachwachsende Rohstoffe) für die Biogaserzeugung