Untersuchungen zur energetischen Nutzung von Zuckerrüben-Pressschnitzel-Silage

Description: Bei der Verarbeitung von Zuckerrüben zur Herstellung von Kristallzucker fallen verschiedene Nebenprodukte an, die bislang hauptsächlich als Viehfutter verwendet werden. Dies sind zum Einen so genannte Nass-Schnitzel, die nach dem Zerkleinern der Rüben und der anschließenden Extraktion des Zuckers anfallen, und zum Anderen die Wurzelspitzen, die durch das Abtrennen der Zuckerrübenkörper während deren Aufbereitung gewonnen werden. Sinkender Tierbestand in Österreich ergibt eine verminderte Anfrage an diese Produkte. Die Energieerzeugung aus Zuckerrübenschnitzel und Zuckerrübenspitzen durch anaerobe Vergärung in Biogasanlagen stellt eine attraktive Möglichkeit der Verwertung von Zuckerrübenschnitzel und Zuckerrübenspitzen dar. Ziele der vorliegenden Untersuchungen waren: - Bestimmen des maximalen Methanbildungspotentials von Zuckerrübenschnitzelsilage (ZR-Schnitzelsilage) und Zuckerrübenspitzensilage (ZR-Spitzensilage) bei der Mono-Vergärung. - Feststellen des optimalen Mischungsverhältnisses von ZR-Schnitzelsilage bzw. ZR-Spitzensilage und einer Mischung aus Rindergülle, Maissilage, Sudangras- und Wiesengrassilage. - Wirkung der Zusätze von ZR-Schnitzelsilage und ZR-Spitzensilage auf das spezifische Methanbildungspotential der Mischung aus Rindergülle, Maissilage, Sudangras- und Wiesengrassilage. - Wirkung der Trocknung von ZR-Schnitzelsilage auf deren Methanbildungspotential im Vergleich zur silierten Biomasse. Methode: Der spezifische Methanertrag der Gärrohstoffe wurde im Labor unter kontrollierten Gärbedingungen mit Hilfe von Eudiometern ermittelt. Die Untersuchungen erfolgten nach DIN 38414/Teil 8 (1985) bzw. VDI 4630 (2006). Ergebnisse: Die vorliegenden Versuchsergebnisse zeigen, dass ZR-Schnitzelsilage und ZR-Spitzensilage sehr wertvolle Substrate mit hohem Methanbildungsvermögen sind. Es wurden Methanerträge von 430 und 480 Nl Methan pro kg oTS gemessen. Die Monovergärung von ZR-Schnitzelsilage und ZR-Spitzensilage verlief im Batchversuch ohne Hemmungen - eine Evaluierung der vorliegenden Ergebnisse im kontinuierlichen Betrieb wäre sinnvoll. Optimale Mischungsverhältnisse: Die Zugabe von 70 Prozent ZR-Spitzensilage (TM Anteil) zu der Mischung aus Energiepflanzen und Wirtschaftsdünger bewirkte im Vergleich zur Monovergärung der Substrate - einen Mehrmethanertrag von 6 Prozent. Dieser Mehrertrag wurde durch Kofermentationseffekte bewirkt. Bei den anderen Mischungsverhältnissen (30 und 50 Prozent von ZR-Spitzensilage in der Mischung) wurde ein geringer Mehrmethanertrag von 1-2 Prozent gemessen. Die Zugabe von ZR-Schnitzelsilage zur Mischung aus Energiepflanzen und Wirtschaftsdünger bewirkte keinen zusätzlichen Kofermentationseffekt. Mit steigendem Anteil der ZR-Schnitzelsilage in der Mischung stieg das spezifische Methanbildungspotential der Mischung an. Trocknung von Zuckerrübennebenprodukten: Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass die Trocknung von ZR-Schnitzelsilage und ZR-Spitzensilage eine Verringerung des Methanbildungspotentials

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Zuckerrübe ? Wirtschaftsdünger ? Agrarökologie ? Biogasanlage ? Österreich ? Energiepflanze ? Fermentation ? Methan ? Nachwachsender Rohstoff ? Tierbestand ? Energiegewinnung ? Energienutzung ? Nebenprodukt ? Umweltforschung ? Biomasse ? Umweltschutz ? Biogas, Gaserzeugung ? Erneuerbare Energie (auch: Energieträger, Rohstoffe) ? Methanertrag ? Nebenprodukte der Zuckerreugung ? Zuckerforschung ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Agrana Beteiligungs-AG (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität für Bodenkultur Wien, Department für Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie, Versuchswirtschaft Großenzersdorf (Mitwirkende)
• Universität für Bodenkultur Wien, Department für Lebensmittelwissenschaften und -technologie, Abteilung Lebensmittelchemie (Mitwirkende)
• Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Landtechnik (Betreiber*in)

Time ranges: 2005-04-01 - 2005-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Energy production from by-products of sugar production from sugar beet in agricultural biogas plants
  Description: During the processing of sugar beets, by-products as sugar beet pulp (SBP) and sugar beet tail (SBT) are coming out of production process. The SBP is coming out during the sugar extraction process whilst the SBT will be produced during cleaning and cutting sugar beet. Until now the most of them were used as an animal food, but unfortunately the consumption of such by-products as food fed to livestock is continuously reducing, that allows the usage of SBP and SBT for energy production through anaerobic digestion in biogas plants. Aims of the research project: - To determinate a specific methane yield of sugar beet pulp (SBP) and sugar beet tail (SBT) in mono digestion. - To identify the most suitable mix of sugar beet by-products with a mixture composed of cattle manure, maize silage, Sudan grass, clover grass. - To explore the influence of drying on specific methane yield of sugar beet pulp Methods: Substance and energy turnover during anaerobic digestion were measured in eudiometer batch experiments at 37.5 C degree that was conducted according to DIN 38414/Teil 8 (1985) respectively. VDI 4630 (2006). Results: The results of the present experiments demonstrate that mesophilic fermentation of by-products from sugar beet processing with the aim of producing biogas is viable and sensible. The development of the cumulative specific methane yield showed that the micro organisms were not inhibited and were well adapted to the new substrates. In the present project, high values for the specific methane yield were achieved ranging between 430 and 480 lN kg-1 VS. Supplementation of by-products to the mixture of energy crops and animal manure: The supplementation of 70 percent SBT to the mixture of energy crops and animal manure resulted in an increasing of specific methane yield of the mixture at 6 percent. The addition of 30 percent and 50 percent SBT to this mixture showed only a little increasing of specific methane yield at 1-2 percent. The added methane yield of the mixture was calculated as difference between calculated methane yield on the basis of methane yield of mono digested substrates and measured methane yield of the mixture. The additional methane yield could be a result of reciprocal complementation of used substrates. The supplementation of SBP to the mixture of energy crops and animal manure produced no additional methane compared to calculated specific methane yield of the mixture, whereas the total methane yield of the mixture is rising. Drying of by-products: It was also demonstrated that drying of sugar beet pulp and sugar beet tail significantly reduced the achieved methane yield at 30 to 43 percent respectively. A cause of the decreasing of specific methane yield could be an outgasing of volatile fatty acids from beet pulp and sugar beet tail silage during the drying process. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1019213

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