Substrataufschluss und mikrobiologische Hydrolyse zur Biogasproduktion aus Lignocellulose haltigen Substraten am Beispiel von Biertreber

Reststoffe aus der Verarbeitung von Rohstoffen in der Getreide-, Mälzerei-und Getränkeindustrie (z. B. Mälzereien, Brauereien oder Mühlen) gelangen bisher hauptsächlich in den Futterkreislauf von Nutztieren. Veränderte Distributionsstrukturen, abnehmender Viehbestand, vor allem aber immer höhere Anforderungen an Qualität und strengere gesetzliche Vorgaben zur Futtermittelsicherheit führten und führen zur Suche nach alternativer Nutzung dieser Rohstoffe.

Insbesondere feuchte und nasse Reststoffe haben nur eine geringe Lagerfähigkeit. Für Reststoffe wie z.B. Biertreber ist, wegen des hohen Wassergehaltes von über 80 %, eine thermische Verwertung erst nach einer aufwändigen Trocknung möglich [Pecher 2006]. Die Verbrennung führt außerdem zu vermehrtem Stickstoffausstoß [Scharf 1993], der einen aufwendigen Entstickungsprozess nach sich zieht. Andere Entsorgungswege, wie Deponieren und Kompostieren, scheiden wegen restriktiver Gesetzgebung, hoher Kosten oder Geruchsemissionen häufig aus. Hingegen stellt die Biogasgewinnung eine grundsätzlich gangbare Verwertungsalternative für Biertreber dar. Verfahrenstechnisch problemlos ist die Co-Fermentation in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Wegen der wirtschaftlichen Vorzüglichkeit der Futtermittelschiene und bedingt durch den Umstieg zahlreicher Biogasanlagenbetreiber auf Nachwachsende Rohstoffe im Zuge der EEG-Novellierung im Jahre 2004, spielte sie bislang aber nur eine untergeordnete Rolle. Immer wieder untersucht wurde daneben die Monovergärung von Biertrebern [Kretschmer 1997, Möller 1992, Radke 2000, Scharf 1993]. Bei hohen Kosten für fossile Energieträger könnte sie eine interessante Alternative gerade für industrielle Brauereien mit hohem Treberaufkommen sein, da die Reststoffe mit Energiegewinn verwertet werden können und so einen wichtigen Teil der Energiekosten der Betriebe abdecken. Probleme bei der Trebermonovergärung resultieren zum einen aus dem relativ hohen Proteingehalt (zum Teil über 20% in der Trockenmasse) und dem damit ungünstigen C:NVerhältnis der Substrate. Zum anderen wird die Lignocellulosematrix, die etwa 60% der Biertrebertrockenmasse ausmacht, ohne geeignete Vorbehandlung nur langsam und unvollständig umgesetzt. Dies liegt vorrangig an der generellen Resistenz der Lignin-Cellulosematrix gegenüber einem mikrobiologischem Abbau. Mit Blick auf die Entsorgung der Gärreste ist aber ein möglichst hoher oTS-Umsatz bei ökonomisch
vertretbarem verfahrenstechnischem Aufwand anzustreben.



Copyright: © Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft - TU Dresden
Quelle: 6. Fachtagung: Anaerobe biologische Abfallbehandlung (September 2008)
Seiten: 8
Preis: € 0,00
Autor: Dr. Doris Schieder
Dr.-Ing. Jens Voigt
Dipl.-Biologe Johannes Ellenrieder
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Häffner
Prof. Dr.-Ing. Martin Faulstich

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