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Fraunhofer UMSICHT
Energetische Nutzung von Biertreber
Institutsteil Sulzbach-Rosenberg – Sommersymposium am 27. Juni 2013
Robert Daschner
Energietechnik
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AGENDA
1. Motivation
2. Methodik
3. Vorbehandlung / Konditionierung
4. Verbrennungsversuche
5. Ergebnisse
6. Zusammenfassung und Ausblick
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Folie 3 Image Sources: www.bildarchiv-hamburg.de, www.muellverbrennung-delitzsch-nein.de
1. Motivation Herkunft des Biertrebers
Maischfilter-Treber Läuterbottich-Treber
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Folie 4
Malz-Silo
1. Motivation Herkunft des Biertrebers
Maischpfanne Läuterbottich Würzpfanne
Whirlpool Würzekühler Bierfilter Gärtank Lagertank
Biertreber H2O
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Folie 5 Image Sources: www.bildarchiv-hamburg.de, www.muellverbrennung-delitzsch-nein.de
Biertreber typischer Lebensmittelabfall
Verwertung bisher ausschließlich als Futtermittel
Absatz zunehmend schwieriger lokale Konzentrierung bei Großbrauereien
Entsorgung und Verwertung schwierig
geringe biologische Stabilität
pathogene Keime
hoher Wassergehalt
Energetische Verwertung bisher nicht möglich
hohe Faseranteil stört bei rein biologischer Verwertung
hoher Wassergehalt verhindert thermische Verwertung
1. Motivation Notwendigkeit der Behandlung / Verwertung
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Folie 6
Asche 5%
Fett 11% Eiweiß 21%
Lignin 7% Cellulose 24% Hemicellulose 32%
Biologische Verwertung
Thermische Verwertung
1. Motivation Möglichkeiten der Verwertung
Zusammensetzung (wasserfrei)
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Folie 7
Biertreber Flüssige Phase
2. Methodik
Presse
Biogasanlage
Optional: Pelletierung
Wärme
Strom
Wärme Strom Asche
BHKW
Dünger
Feuerung
Feste Phase
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Folie 8
3. Vorbehandlung Treberpresse
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Folie 9
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Masse TS-Gehalt TS-Masse
Mas
se [
kg
]; T
S-A
nte
il [-
]; T
S-M
ass
e [
kg
] Biertreber
Presswasser
Pressrückstand
3. Vorbehandlung Zusammensetzung Presserzeugnisse
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Folie 10 Image Sources: www.bildarchiv-hamburg.de, www.muellverbrennung-delitzsch-nein.de
3. Vorbehandlung Pelletierung und Additivierung
Biertreber-Holz (50 % / 50 %) Biertreber-Holz (70% / 30%)
Weitere Additivzugabe
bei Pelletierung möglich
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4. Verbrennungsversuche Feuerungen – Auswahl
Wirbelfeuerung
Prinzip: Wirbelschicht ohne Bettmaterial
Feuerungsleistung: 100 kW
Eingesetzte Materialien: Klärschlamm, EBS, Laub, Mühlenausputz, etc.
HDG 100
Prinzip: Rostfeuerung, Stufenrost
Feuerungsleistung: 100 kW
Eingesetzte Materialien: Stroh, Heu, Rapspresskuchen,
Mühlenausputz, etc.
Ökotherm
Prinzip: Muldenfeuerung
Feuerungsleistung: ca. 40 kW
Eingesetzte Materialien: Stroh, Heu, Treber, Laub, Elektroschrott, etc.
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Folie 12
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Trockensubstanzgehalt Heizwert
TS-G
ehal
t [%
]H
eizw
ert
[MJ/
kg]
Pressrückstand
Holzhackschnitzel
Gemisch 50 / 50
C
[%-TS]
H
[%-TS]
N
[%-TS]
Asche
[%-TS]
Läuterbottichtreber 50,4 6,51 2,45 3,2
4. Verbrennungsversuche Pressrückstand Läuterbottichtreber
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Folie 13
4. Verbrennungsversuche Randbedingungen
Feuerung: Ökotherm
Nennleistung: 35 kWth
Muldenfeuerung
2-stufige Luftzugabe
Brennstoff: Läuterbottichtreber
Mischung von losem Treber mit Holzhackschnitzel: 50/50
Versuchsdauer: 6 h (excl. Aufheizung)
Analyse
Online Gasmessung: CO, O2, SO2, NOx, HCl, H2
Staubmessung: Gravimetrische Staubmessung
Brennstoff: Heizwert, Wassergehalt
Asche: Glühverlust, Elementarzusammensetzung
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Folie 14
5. Ergebnisse Verbrennungsversuch Läuterbottichtreber
Abgaswerte (trocken) Rohgas, Feuerung: Ökotherm, LB-Treber / HHS(klein) 50/50; 11% O2-Bezug
CO-Spitzen durch Brennstoffmangel
SO2 ≈ 110 mg/Nm3
NOx ≈ 605 mg/Nm3
Gesamtstaub ≈ 85 mg/Nm3
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Folie 15
5. Zusammenfassung und Ausblick Fazit
Treber energetisch verwertbar
Mechanische Entwässerung bis zu 50 %TS
Optimierte Nutzung der Einzelfraktionen
Stabile Verbrennung bei Komibination mit Holz
(Teilweise) Eigenversorgung auf EE-Basis der Brauereien
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Folie 16
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Kontakt Fraunhofer UMSICHT Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits-
und Energietechnik UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg Robert Daschner E-Mail: [email protected] Telefon: 09661-908 416 Internet: http://www.umsicht-suro.fraunhofer.de E-Mail: [email protected]
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