Einsatz von Vakuumtrockner zur Behandlung flüssiger Gärreste aus der Abfallvergärung - Technische, wirtschaftliche und energetische Bewertung

Abstract

Als nachhaltige Technologie sind Biogasanlagen zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner Energieversorgung geworden. Insbesondere die Bioabfall Vergärung gibt die Möglichkeit, nachhaltig Energie zu erzeugen, ohne dabei ein Konkurrenzprodukt zur Lebensmittelindustrie zu sein. Neben dem klassischen Bioabfall kann auch die organische Fraktion des Restmülls, sowie weitere Abfallsorten mit organischem Anteil eingesetzt werden. Zunehmend zeigt sich, dass die Verwertung der Gärreste, insbesondere der flüssigen Fraktion, zu Problemen führt. Die Ausbringung ist nicht rentabel und wird immer mehr durch Verordnungen begrenzt. Es wird immer schwieriger, den flüssigen Gärrest unbehandelt auszubringen, deshalb muss die Menge des Gärrestes verringert werden. Es gibt nun mehrere Möglichkeiten, wie das Volumen der flüssigen Gärreste vermindert werden kann. Eine Variante ist dabei die Reduzierung des Wassergehaltes durch Verdampfung. Eine besondere Art der Verdampfung ist die Vakuumverdampfung, welche zur Behandlung von Gärresten gewisse Vorteile besitzt. In dieser Diplomarbeit wird überprüft, ob und unter welchen Bedingungen eine Verdampfung des flüssigen Gärrestes sinnvoll ist. Dabei hat sich gezeigt, dass in Abhängigkeit von den Ausbringungskosten die Behandlung flüssiger Gärreste sinnvoll sein kann. Unter den günstigsten Bedingungen kann, bereits bei Ausbringungskosten von mehr als 10 Euro pro Tonne, die Verdampfung rentabel sein. Übersteigen die Kosten 25 Euro pro Tonne, werden auch bei den schlechtesten Bedingungen Profite erzielt. Die immer höhere Biogasanlagendichte und striktere Gesetze führen dazu, dass die Ausbringungskosten zukünftig steigen werden. Deshalb ist die Vakuumverdampfung eine gute Möglichkeit Einsparungen zu erzielen. Anlagenbetreiber sollten sich schnell mit diesem Thema auseinandersetzten, da in den nächsten Jahren noch Förderungen vergeben werden.

As a sustainable technology biogas plants have become an important part of modern energy supply. In particular, the biowaste fermentation gives the opportunity to generate sustainable energy without being a competitor to the food industry. In addition to the classic biowaste, the organic fraction of the residual waste, as well as other types of waste with organic content, can be used. Nevertheless the utilization of fermentation residues, in particular the liquid fraction, leads to problems. The spreading is not profitable and is limited by regulations and as a result it is becoming more and more difficult to use the residuals untreated. Therefore, the amount of the residues must be minimized. There are several ways in which the volume of liquid digestate can be reduced. One possibility is the reduction of the water content by evaporation. A special type is the vacuum evaporation, which has certain advantages for the treatment of the liquid residues. This diploma thesis examines, if and under what conditions an evaporation of the liquid fermentation residues is useful. It has been shown that, depending on the spreading costs, the treatment of liquid fermentation residues can be valuable. Under the most favourable conditions, evaporation can be profitable even at a cost of more than € 10 per ton. If costs exceed €25 per ton, profits will be made even in the worst conditions. The increasing biogas plant density and stricter laws cause that the spreading costs will increase in the future. Therefore, the vacuum evaporation is a good way to achieve savings. Plant operators should deal with this topic quickly, as subsidies can still be awarded in the next few years.