Cofermentation von Wirtschaftsduengern mit Energiegraesern in landwirtschaftlichen Biogasanlagen: Optimierung der Gaergutmischungen und des Biogasertrages

Description: Es werden systematische Untersuchungen zum Gaerverhalten der Energiegraspflanze 'Zuckerhirse' bei Cofermentation mit Rinderfluessigmist durchgefuehrt. Die Wirkung des Reifestadiums, des Konservierungsverfahrens und der Effekt des Mischungsverhaeltnisses mit Wirtschaftsduengern auf den spezifischen Methanertrag und den Verlauf der Methangaerung werden ermittelt. Die Versuche werden mit Hilfe von Eudiometer-Messzellen im Batchverfahren bei konstanten und exakt einstellbaren Gaerbedingungen durchgefuehrt. Empfehlungen fuer Biogasanlagenbetreiber bezueglich der Gaergutaufbereitung und - konservierung, des optimalen Mischungsverhaeltnisses von Zuckerhirse und Rinderfluessigmist und zur erforderlichen hydraulischen Verweilzeit des Gaergutes werden abgeleitet. Dadurch soll erreicht werden, dass Energiegraeser verstaerkt zur umweltfreundlichen und kostenguenstigen Biogaserzeugung eingesetzt werden koennen. CO2- und CH4-Konzentrationen im Biogas werden mittels Gaschromatographie bestimmt. Zu Beginn und am Ende jedes Versuches werden Inhaltsstoffanalysen der Gaerstoffe durchgefuehrt. Zu Versuchsbeginn und im Verlauf der Gaerung wird der pH-Wert im Gaermedium kontrolliert. Inhaltsstoffanalysen der Gaergueter (Nt, NH4-N, Ct, Cellulose, Hemizellulose, Rohfaser, Rohprotein, Rohfett) und die Bestimmung der Trockensubstanz, der Asche und des pH-Wertes werden nach gaengigen Standardverfahren durchgefuehrt. Als Effizienzkriterien der Methangaerung werden die Prozessparameter spezifischer Biogasertrag, spezifischer Methanertrag, Biogasqualitaet (Methangehalt), Abbaugrad der organischen Substanz und Inhaltsstoffe des Gaergutes (organischer Stickstoff, Ammonium - Stickstoff, Lignin, Zellulose, Hemizellulose, organischer Kohlenstoff, fluechtige Fettsaeuren) herangezogen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Biogas ? Gülle ? Ammonium ? Lignin ? Methangehalt ? Wirtschaftsdünger ? Gesamter organischer Kohlenstoff ? Ammoniumverbindung ? Fett ? Fettsäure ? Süßgräser ? Methangärung ? Organischer Kohlenstoff ? Ammoniumstickstoff ? Abfallverwertung ? Asche ? Biogasanlage ? Zellulose ? Gärung ? Gasanalyse ? Rind ? Sensor ? Stickstoff ? Organische Stickstoffverbindung ? Kofermentation ? Trockensubstanz ? Konservierung ? Verfahrensoptimierung ? Gesamtstickstoff ? Trockensubstanzgehalt ? Kohlendioxid ? Landwirtschaftlicher Abfall ? Gaschromatografie ? Methan ? Organisches Material ? Verfahrensparameter ? Gütekriterien ? Stoffgemisch ? Wirtschaftlichkeit ? Chemische Zusammensetzung ? Biogaserzeugung ? pH-Wert ? Protein ? Qualitative Analyse ? Quantitative Analyse ? Gaserzeugung ? Faser ? Abbau ? Eudiometer-Meßzelle ? Rohfaser ? Rohfett ? Rohprotein ? Verweilzeit ? Zuckerhirse ? Energiegraspflanze ? Hemicellulose ? Massenbezogenheit ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität für Bodenkultur Wien, Department für Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie, Versuchswirtschaft Großenzersdorf (Mitwirkende)
• Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Land-, Umwelt- und Energietechnik (Betreiber*in)
• Wirtschaftskammer Wien (Geldgeber*in)

Time ranges: 2001-01-08 - 2001-07-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Cofermentation of commercial fertilisers with energy grasses in agricultural biogas installations: improving the fermentation material mixtures and the biogas yield
  Description: *Co-digestion of energy crops and animal manures in agricultural biogas plants offers considerable potentials for production of renewable energy and for improving economic efficiency of agricultural biogas production. Anaerobic digestion of Sudan grass (Sorghum sudanense) has so far not been investigated. Sudan grass yields much biomass and is thus a promising option for biogas production from energy crops. The research project aimed at investigating biogas and methane yield from anaerobic digestion of Sudan grass and at developing recommendations on choice of variety, optimum harvesting time and conservation. Methane yield of co-digestion of Sudan grass and cattle farmyard manure was to be determined. Experiments were carried out at lab scale with the eudiometer technology according to the German DIN standard No. 38414. Parameters of the anaerobic digestion process such as temperature or hydraulic residence time can exactly be controlled with this technology and were kept constant throughout all experiments. CO2 and CH4 concentrations in the biogas were analysed by gaschromatography. Substrate composition (Nt, NH4, Ct, cellulose, hemicellulose, crude fibre, protein, fat, dry matter, ash) was analysed before and after the digestion process. Substrate pH was monitored throughout the digestion process. Effectiveness of biogas production was assessed by the following criteria: biogas yield, methane yield, biogas quality, and decomposition of organic substance. Experiments comprised the following trials: fresh Sudan grass varieties Susu and Piper at three different harvesting times (early, medium, late), Sudan grass silage (Piper; early and late harvesting) and mixtures of Sudan grass (Piper; early and late harvesting) and cattle farmyard manure at 30:70, and 60:40 percent VS. Co-digestion with cattle farmyard manure resulted in lower energy transfer rates from biomass to methane. However, animal manures stabilise methane fermentation. The fermentation substrate stays more homogeneous than without co-digestion of sudan grass and animal manures. After fructification, a growing lignification of sudan grass can be observed. This reduces methane yield. Thus, sudan grass should be harvested before fructification to achieve high methane yields per hectare. Anaerobic digestion lasted for 67 days (fresh plants) and 55 days (Sudan grass silage). Biogas yield varied between 331 and 385 Nl biogas (kg VS)-1 (fresh plants) and 201 and 368 Nl biogas (kg VS)-1 (silage). Biogas contained 62 to 64 percent methane. This results in methane yields between 143 and 239 Nl CH4 (kg VS)-1. Methane yield per hectare ranged from 2740 to 6248 Nm3 CH4. Etc. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1000800

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Aktiv

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