SOLARSTROM VON UNSEREM DACH


Mit der "kalten" Verbrennung (Kompostierung) hat es im Umweltbereich bei Ganser begonnen. Seit 1997 wird nun auch das Energiepotenzial des kommunalen Bioabfalls genutzt. Mit Hilfe eines innovativen Vergärungsverfahrens wird am Standort Kirchstockach Biogas gewonnen. Die Bioabfälle werden zuerst von Störstoffen befreit, bevor ihr organischer Anteil in Reaktoren in Biogas umgewandelt wird. Der Gärrückstand, der dabei übrig bleibt, ist Ausgangsmaterial für die Produktion eines wertvollen Kompostes, der dann wieder in den Naturkreislauf zurückgeführt wird.


Die Entwicklungsgeschichte unserer Anlage

1989 Versuchsweise Einführung der getrennten Sammlung von Bioabfall in Ismaning
1990 Betrieb der BTA-Versuchsanlage in Garching mit Bioabfall aus Ismaning
Wissenschaftliche Begleitung des Versuches durch die TU Berlin
1991 Abschluss des Versuchsbetriebes
1992 Beauftragung der Planung
1995 Genehmigung zum Bau wurde erteilt
1995 Kreistagsbeschluss zum Bau der Anlage und Auftragsvergabe an die MAT Stuttgart
1996 Baubeginn
1997 Beginn der Abfallverarbeitung
seit 1997 ca. 200.000 t Bioabfall wurden hier von Störstoffen befreit und zu Wertstoffen umgewandelt
(Biogas, Kompost).


Das Jahr 2006 in Zahlen

Verarbeitete Bioabfallmenge 30.000 Mg
daraus entstanden:    
Leichtstoffe (Plastik, Holz, Textilien, etc.) 4.800 Mg
Schwerstoffe (überwiegend Steine) 250 Mg
Sand 1.500 Mg
Kompost 7.000 Mg
Biogas 1,85 Mio.


Seitenanfang


Beschreibung des Verarbeitungsprozesses Funktionsschema der Bioabfallvergärung (Grafik)

Ziele der Bioabfall-Behandlung
  • Wertstoffe des Abfalls nutzbar machen
  • Umweltbelastung dabei so klein wie möglich halten

2-stufiges Anlagenkonzept nach dem BTA-Verfahren:
  • Vorbehandlung (Aussonderung von Störstoffen)
  • 2-stufige Vergärung (Biogasgewinnung)
  • Hygienisierung und Kompostaustrag
  • Abwasserreinigung
  • Gasverwertung

Vorbehandlung
  • Ziel: Alle Störstoffe aus dem Bioabfall entfernen und den Bioabfall für die Vergärung vorbereiten
  • Eingangskontrolle auf dem Flachbunker durch den Laderfahrer
  • Vorzerkleinerung des Abfalls mit Schraubenmühle. Müllbeutel werden aufgerissen.
  • Magnetscheidung: Hier werden Dosen, Bestecke, Gartengeräte, Werkzeuge etc. ausgeschieden. Das Material wird wiederverwertet.
  • Auffaserung der Organik: In einem so genannten „Pulper“ (Nassaufbereitungsmaschine aus der Papierindustrie entstammend) werden die organischen Bestandteile des Abfalls aufgefasert. Es entsteht eine pumpbare Maische („Suspension“). Diese Pumpfähigkeit ist die Voraussetzung für die weitere Automatisierung des Prozesses.
  • Aus der Maische werden die schweren und leichten Störstoffe abgetrennt (Sink- und Schwimmverfahren). Die Leichtstoffe (Plastik, Holz, etc.) werden thermisch verwertet. Die Schwerstoffe werden nachgereinigt und ebenfalls wieder verwendet.
  • Sandabscheidung: In der Suspension befindet sich noch Sand. Dieser würde sich in den Rohrleitungen und Reaktoren absetzen. Deshalb wird der Sand mit einem Hydrozyklon abgetrennt, vorgereinigt und ausgeschleust. Der Sand wird im Erdenwerk wieder verwendet.


Vergärung (Biogasgewinnung)

Der Vergärungsteil besteht aus mehreren Reaktoren. Die Bioabfallmaische enthält sehr unterschiedlich schnell abbaubare Komponenten. Dem hat man mit der Konzeption der Vergärungsstufe Rechnung getragen: Zu Beginn wird die Maische in eine Zentrifuge gepumpt, die die Maische in feste und flüssige Bestandteile trennt. Die flüssigen Bestandteile sind schnell abbaubar und werden deshalb in einen eigenen Reaktor mit kurzer Verweilzeit gepumpt. Die Feststoffe hingegen werden mit Prozesswasser wieder pumpbar gemacht und dem sogenannten Hydrolysereaktoren zugeführt. Dort werden die Feststoffe mit Hilfe von Mikroorganismen zu löslichen Stoffen abgebaut (=hydrolysiert d. h. flüssig gemacht). In einem weiteren Schritt werden dann diese löslichen Stoffe zu Biogas umgewandelt.

Das Ganze findet unter Luftabschluss statt. Die in dem Prozess beteiligten Mikroorganismen zur Umwandlung von organischer Masse in Biogas arbeiten stets unter Luftabschluss. Lufteintrag in die Reaktoren würde den Prozess stoppen.

Das Biogas entsteht in allen Regionen der Reaktoren. Es sammelt sich zu Gasbläschen, die auf dem Weg nach oben weitere Gasbläschen sammeln und größer werden. An der Oberfläche des Reaktors kann man dieses „ausblubbernde“ Biogas durch ein Schauglas gut beobachten. Da es aus der wässrigen Phase kommt ist es wasserdampfgesättigt. Die Hauptkomponenten des Biogases sind 62 % Methan (CH4) und 38 % Kohlendioxid (CO2).

Die Temperatur in den Reaktoren beträgt 37 °C (mesophile Vergärung).

Hygienisierung und Kompostaustrag

Der Kompost muss frei von Unkrautsamen und frei von Krankheitserregern sowohl für die Pflanzen als auch für den Menschen sein. Deshalb wird der Reaktorinhalt vor dem Austrag auf 70 °C erhitzt und eine Stunde lang auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird der noch flüssige Austrag rückgekühlt und in einer Zentrifuge entwässert.

Der so gewonnene Rohkompost muss noch einige Wochen nachreifen und kann für viele Zwecke verwendet werden.

Die Qualität des Kompostes wird durch ein zugelassenes Fremdlabor überwacht. Alle Schadstoffgrenzwerte werden sicher unterschritten.

Abwasserreinigung

Der angelieferte Bioabfall enthält fast 70 % Wasser. Dieses Wasser bleibt am Ende der mechanischen und biologischen Behandlung übrig und muss gereinigt werden.

Der Zulauf zur Abwasserreinigung kommt vom Methanreaktor. Dort wurde die Organik schon weitgehend aber noch nicht weit genug abgebaut. Der Gehalt der Restorganik wird als „Chemischer Sauerstoffbedarf“, kurz CSB gemessen. Durch eine intensive Belüftung in einem Becken kann die Restorganik mit Hilfe von Mikroorganismen in Schlamm umgewandelt werden. Der Schlamm wird in einer letzten Verfahrensstufe („Nachklärung“) abgetrennt und das weit vorgereinigte Überschusswasser kann so in den Kanal eingeleitet werden.

Neben der Restorganik muss auch der Stickstoff aus dem Überschusswasser eliminiert werden. Der Stickstoff liegt dabei in einer mit Wasserstoff verbundenen Form vor (=Ammonium, NH4). Die Elimination geschieht auf folgende Weise:

Mit Hilfe von Sauerstoff wird zuerst der Wasserstoff vom Stickstoff getrennt. Dann erfolgt die erste Stufe der Oxidation des Stickstoffes zu Nitrit (NO2) und in einer weiteren Stufe zu Nitrat (NO3). Das Ganze findet in einem so genannten Belebungsbecken statt. Anschließend wird das Prozesswasser in ein weiteres Becken gepumpt, wo Sauerstoffmangel herrscht. Spezielle Mikroorganismen haben die Fähigkeit, den Sauerstoff des Nitrats abzutrennen und für ihre eigene „Atmung“ zu verwenden. Das Stickstoffatom bleibt deshalb übrig, verbindet sich mit einem Zweiten Atom zu N2. Er wird dabei gasförmig, perlt aus und gelangt so in die Atmosphäre, wo er auch den Hauptanteil der Einzelgase stellt (ca. 70%).

Die einzelnen Verfahrensstufen findet man so ähnlich auch in kommunalen Kläranlagen.

Gasverwertung

Das Biogas wird nach seiner Entstehung nicht zwischengespeichert sondern sofort verwertet. Zwei Biogasmotoren mit einer elektrischen Leistung von je 310 kW stehen hierfür zu Verfügung.

35 % des Biogases werden in Strom umgewandelt.

55 % des Biogases können als Wärme genutzt werden (für Reaktorbeheizung und Hygienisierung). Die Wärme reicht auch aus, um weitere Häuser in der näheren Umgebung mit Wärme zu versorgen.

Motorkonzept:
Mit Turbolader aufgeladene MAN-Gasmotoren, die für den Biogasbetrieb modifiziert wurden. Die Motoren werden mit hohem Luftüberschuss betrieben („Magermotorkonzept“), mit dem Ziel möglichst niedrige Abgaswerte zu erreichen.

Abgesehen von kurzen Inspektions- und Wartungspausen laufen die Motoren rund um die Uhr.

Zu den vorhandenen Sicherheitseinrichtungen gehört auch eine Fackel. Dort wird das Biogas verbrannt, wenn z. B. ein BHKW ausfällt oder gewartet wird. So wird verhindert, dass klimaschädliches Methan in die Atmosphäre gelangt.

Seitenanfang