AT520801A1 - Process for the utilization of biomass - Google Patents

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AT520801A1 ATA453/2017A AT4532017A AT520801A1 AT 520801 A1 AT520801 A1 AT 520801A1 AT 4532017 A AT4532017 A AT 4532017A AT 520801 A1 AT520801 A1 AT 520801A1
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Verwertung von zellulosehaltiger Biomasse, wie z.B. Hackschnitzel, Strauchschnitzel, Seetang oder Bambus, umfassend das Aufschließen der zellulosehaltigen Biomasse, werden zum Aufschluss der Biomasse eingesetzte Enzyme und/oder chemische Verbindungen durch aerobe Mikroorganismen in situ mikrobiologisch hergestellt.In a process for utilizing cellulosic biomass, e.g. Wood chips, shredded shrubs, kelp or bamboo, comprising the digestion of the cellulosic biomass, enzymes used to digest the biomass and / or chemical compounds are microbiologically prepared in situ by aerobic microorganisms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von zellulosehaltiger Biomasse, wie z.B. Hackschnitzel, Strauchschnitzel, Seetang oder Bambus, umfassend das Aufschließen der zellulosehaltigen Biomasse.The invention relates to a process for the utilization of cellulosic biomass, e.g. Wood chips, shredded shrubs, kelp or bamboo, comprising the digestion of the cellulosic biomass.

Weltweit wird intensiv nach Lösungen gesucht, die Treibstoff- und Rohstoffversorgung nachhaltiger und basierend auf nachwachsenden Rohstoffen zu gestalten. Ein Schlüsselproblem bei der Nutzung nachwachsender Rohstoffe ist der effiziente und kostengünstige Aufschluss von pflanzlichen, insbesondere zellulosehaltigen und lignozellulosehaltigen („verholzten") Rohstoffen.There is an intensive search for solutions worldwide to make fuel and raw material supply more sustainable and based on renewable raw materials. A key problem with the use of renewable raw materials is the efficient and cost-effective digestion of vegetable, in particular cellulosic and lignocellulosic ("woody") raw materials.

Pflanzliche Rohstoffe sind für die Verwertung denkbar i ungeeignet, da sie der bakteriellen anaeroben Hydrolyse, wie sie beispielsweise in einem Biogasfermenter stattfindet, nur sehr schwer zugänglich sind. Durch einen vorangestellten Aufschluss können die polymeren Naturstoffe erheblich rascher hydrolysiert und verwertet werden. Die Effektivität und Effizienz des Aufschlusses haben erhebliche Auswirkungen auf die Verweilzeit der Biomasse im Reaktor und die Ausbeute an beispielsweise Biogas und damit auf Investitions- und Betriebskosten.Plant raw materials are conceivably unsuitable for use, since they are very difficult to access for bacterial anaerobic hydrolysis, as occurs, for example, in a biogas fermenter. Preceding digestion allows the polymeric natural products to be hydrolyzed and recovered much more quickly. The efficiency and efficiency of the digestion have a significant impact on the residence time of the biomass in the reactor and the yield of biogas, for example, and thus on investment and operating costs.

Lignozellulosehaltige Rohstoffe bestehen im Wesentlichen aus in Bündeln angeordneten Zellulosefasern, die in einer Matrix aus Ligninmolekülen eingelagert sind. Das Lignin ist als Stützmaterial und verhärtetes Polymer wesentlich für die Festigkeit des Rohstoffes zuständig, während die eingelagerten Zellulosefasern die Zugfestigkeit gewährleisten. Außerdem dient Lignin als Schutz gegen das Eindringen von Wasser in das Zellwandmaterial.Lignocellulosic raw materials essentially consist of bundled cellulose fibers embedded in a matrix of lignin molecules. The lignin is responsible for the strength of the raw material as support material and hardened polymer, while the stored cellulose fibers ensure the tensile strength. In addition, lignin serves as protection against the penetration of water into the cell wall material.

Lignozellulosehaltige Rohstoffe müssen demgemäß aufgeschlossen werden, d.h. die Ligninmatrix muss aufgelöst und die Zellulose entsprechend freigelegt und in ihre Bestandteile (Glucose, Cellobiose und Cello-Lignocellulosic raw materials must accordingly be digested, i. the lignin matrix must be dissolved and the cellulose exposed accordingly and incorporated into its components (glucose, cellobiose and cello-

Oligosaccharide) zersetzt bzw. aufgespalten werden, um. diese für diverse, an den Aufschluss anschließende Prozesse, z.B. in Verfahren zur Biogasherstellung, nutzbar zu machen.Oligosaccharide) decomposed or split to. these for various processes following the digestion, e.g. in biogas production processes.

Zum Aufschluss pflanzlicher Rohstoffe werden gemäß Stand der Technik beispielsweise organische Lösungsmittel (z.B. Organosolv Verfahren), Säuren (z.B. Aufschluss und, Verzuckerung mittels Schwefelsäure), Ammoniak (z.B. AFEX Verfahren, Ammonia Fiber Explosion), Energie (Dampf, Druck) aber auch Enzyme eingesetzt.According to the state of the art, for example, organic solvents (eg Organosolv processes), acids (eg digestion and saccharification with sulfuric acid), ammonia (eg AFEX process, ammonia fiber explosion), energy (steam, pressure) but also enzymes are used for the digestion of vegetable raw materials ,

Die oben genannten Aufschlussverfahren haben ihren Ursprung im Wesentlichen in der Papier- und ZellstoffIndustrie. Nachteilig bei diesen Verfahren sind hohe Betriebs- und Installationskosten, die darin begründet liegen, dass eine Reihe von Chemikalien eingesetzt wird und demgemäß Technik zur Chemikalienregeneration bzw. Abwasser- und Abluftreinigung von Nöten ist bzw. ein hoher Energieeintrag nötig ist, da das Verfahren unter Dampf bzw. Druck stattfindet. Zudem kann die Zugabe von Enzymen, welche den Aufschluss der pflanzlichen Rohstoffe beschleunigen, nötig sein.The pulping processes mentioned above have their origins mainly in the pulp and paper industry. A disadvantage of these methods are high operating and installation costs, which are due to the fact that a number of chemicals is used and accordingly technology for chemical regeneration or wastewater and exhaust air purification is needed or a high energy input is necessary because the process under steam or pressure takes place. In addition, the addition of enzymes, which accelerate the digestion of vegetable raw materials, may be necessary.

Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren zu schaffen, bei welchem auf die Zugabe von dem Aufschluss dienenden Chemikalien und dgl. verzichtet und mit moderatem Energieeintrag gearbeitet werden kann.The present invention therefore aims to provide a method in which the addition of the digestion chemicals and the like can be dispensed with and a moderate energy input can be used.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen darin, dass zum Aufschluss der Biomasse eingesetzte Enzyme und/oder chemische Verbindungen durch aerobeTo achieve this object, the invention consists in a method of the type mentioned essentially in that for the digestion of the biomass used enzymes and / or chemical compounds by aerobic

Mikroorganismen in situ mikrobiologisch hergestellt werden.Microorganisms are produced in situ microbiologically.

Der Aufschluss von pflanzlichen und maritimen Roh-, Wert-und Abfallstoffen findet erfindungsgemäß in einfacher Betriebsweise, ohne großen technischen Aufwand und unter moderatem Energieeintrag statt. Da die zum Aufschluss der Biomasse eingesetzten Enzyme und/oder chemischen Verbindungen durch aerobe Mikroorganismen direkt innerhalb des Reaktors, in welchem der Aufschluss stattfindet, d.h. in situ, synthetisiert werden, und daher die Zugabe von Aufschluss-Chemikalien bzw. die Zugabe von den Aufschluss begünstigenden Enzymen obsolet ist, ist ein energieeffizienter Aufschluss ohne Druck oder Dampf oder die Zugabe von Chemikalien/Enzymen möglich.The digestion of vegetable and maritime raw materials, valuables and waste materials takes place according to the invention in a simple mode of operation, without great technical effort and with a moderate input of energy. Since the enzymes and / or chemical compounds used to digest the biomass by aerobic microorganisms directly within the reactor in which the digestion takes place, i. In situ, are synthesized, and therefore the addition of digestion chemicals or the addition of digestion-promoting enzymes is obsolete, an energy-efficient digestion without pressure or steam or the addition of chemicals / enzymes is possible.

Eine Vielzahl von pflanzlichen und maritimen Rohstoffen wird durch das erfindungsgemäße Verfahren wirtschaftlich einsetzbar, insbesondere Fraktionen, bei welchen eine energetische Verwertung bisher nicht sinnvoll war.A multiplicity of vegetable and maritime raw materials can be used economically by the process according to the invention, in particular fractions in which energy recovery has hitherto not made sense.

Durch den mikrobiellen Aufschluss wird ein autarker Prozess realisiert, wobei lediglich die Biomasse von außerhalb des Prozesses zugeführt werden muss. Weiters kann die für den Biömasseaufschluss zur Anwendung gelangende Anlage apparativ sehr kompakt angeordnet werden und beinhaltet keine drucktragenden Bauteile.Due to the microbial digestion an autonomous process is realized, whereby only the biomass has to be supplied from outside the process. Furthermore, the equipment used for biolysis digestion can be arranged very compactly in terms of apparatus and does not contain pressure-bearing components.

Die Kombination mit bestehenden Biogasanlagen ist möglich und ermöglicht die Verwertung eines breiteren und saisonunabhägigeren Biomassespektrums (Revamp, Resource Value Mapping).The combination with existing biogas plants is possible and enables the exploitation of a broader and more seasonal biomass spectrum (revamp, resource value mapping).

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt dahingehend weitergebildet, dass aerobe, holzabbauende, Cellulase produzierende Mikroorganismen, insbesondere Fusarium solani, Trichoderma viride oder Talaromyces emersonii eingesetzt werden.The process according to the invention is preferably developed in such a way that aerobic, wood degrading, cellulase-producing microorganisms, in particular Fusarium solani, Trichoderma viride or Talaromyces emersonii are used.

Die vorgenannten Pilze nutzen zellulosehaltige Biomasse als Substrat und synthetisieren unter anderem das Enzym Cellulase, welches Cellulose in dessen Grundbausteine zerlegt. Durch den Einsatz von holzabbauenden, Cellulase produzierenden Mikroorganismen wird der Aufschluss zellulosehaltiger Biomasse induziert und beschleunigt.The aforementioned fungi use cellulosic biomass as a substrate and synthesize, inter alia, the enzyme cellulase, which decomposes cellulose into its basic building blocks. Through the use of wood-degrading, cellulase-producing microorganisms, the digestion of cellulosic biomass is induced and accelerated.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt dahingehend weitergebildet, dass aerobe, stickstofffixierende Mikroorganismen, insbesondere Mikroorganismen der Gattung Azomonas oder Azotobacter eingesetzt werden.The process according to the invention is preferably developed in such a way that aerobic, nitrogen-fixing microorganisms, in particular microorganisms of the genus Azomonas or Azotobacter, are used.

Stickstofffixierende Bakterien reduzieren elementaren, molekularen Stickstoff (N2) zu Ammonium (NH4+) bzw. je nach im Verfahren vorherrschendem Dampfdruck zu Ammoniak (NH3)-Durch den Einsatz von stickstofffixierenden Bakterien wird Ammonium/Ammoniak in situ mikrobiologisch hergestellt.Nitrogen-fixing bacteria reduce elemental molecular nitrogen (N2) to ammonium (NH4 +) or, depending on the prevailing vapor pressure, to ammonia (NH3). Ammonium / ammonia is microbiologically produced in situ by using nitrogen-fixing bacteria.

Ammonium bzw. Ammoniak ist für den Biomasseaufschluss wesentlich. Stickstofffixierende Bakterien bieten demgemäß im Vergleich zum gemäß Stand der Technik zur Anwendung gelangenden AFEX-Aufschlussverfahren, bei welchem Lignocellulose in flüssigem Ammoniak bei hohem Druck ausgelaugt wird und anschließend der Druck explosionsartig entspannt wird, eine drucklose Alternative ohne externes Chemikalienhandling.Ammonium or ammonia is essential for biomass digestion. Nitrogen-fixing bacteria accordingly provide a non-pressurized alternative without external chemical handling as compared to the prior art AFEX digestion process, in which lignocellulose is leached in liquid ammonia at high pressure and then the pressure is released explosively.

Stickstoff ist auch für das mikrobiologische Wachstum essentiell. Bekanntlich haben rein pflanzliche Rohstoffe einen sehr geringen Stickstoffanteil. Für das mikrobiologische Wachstum, z.B. im Biogasfermenter ist jedoch ein Stickstoffanteil von etwa 11% notwendig.Nitrogen is also essential for microbiological growth. As is known, pure vegetable raw materials have a very low nitrogen content. For microbiological growth, e.g. in the biogas fermenter, however, a nitrogen content of about 11% is necessary.

Mit Hilfe stickstofffixierender Mikroorganismen kann dieser Mangel behoben werden. Weiters hat das von den stickstofffixierenden Mikroorganismen gebildete Ammonium den Vorteil, dass es den pH-Wert, insbesondere im Aufschlussbioreaktor stabilisiert.With the help of nitrogen-fixing microorganisms, this deficiency can be remedied. Furthermore, the ammonium formed by the nitrogen-fixing microorganisms has the advantage that it stabilizes the pH, in particular in the digestion bioreactor.

In vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet, dass die Biomasse vor dem mikrobiologischen Aufschluss einer thermischen Vorbehandlung unterworfen wird.Advantageously, the method according to the invention is further developed in that the biomass is subjected to a thermal pretreatment before the microbiological digestion.

Durch den/das bei der thermischen Vorbehandlung unter Temperatureinwirkung entstehende/n Dampf/Kondensat wird der Biomasseabbau beschleunigt. Die bei der Vorbehandlung freigesetzten organischen Stoffe (u.a. Gerbsäuren), die erhöhte Temperatur und das Rauchgas („Räuchern") haben keimabtötende Wirkung, wodurch eine Inertisierung (Sanitisierung, Pasteurisierung, Hygienisierung im weiteren Sinne) erzielt wird. Damit ist ein eigenerDue to the / the steam / condensate resulting from the thermal pretreatment under the effect of temperature, the biomass degradation is accelerated. The organic substances released during the pretreatment (including tannic acids), the elevated temperature and the flue gas ("smoking") have a germicidal effect, which results in inertisation (sanitization, pasteurization, sanitation in a broader sense)

Verfahrensschritt, um potenziell störende Mikroorganismen in der Biomasse abzureichern, nicht notwendig.Process step to deplete potentially disturbing microorganisms in the biomass, not necessary.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dahingehend weitergebildet sein, dass der Aufschluss der Biomasse durch die aeroben, holzabbauenden, Cellulase produzierenden Mikroorganismen in einem Aufschlussbioreaktor vorgenommen wird und der Aufschluss der Biomasse durch die aeroben, stickstofffixierenden Mikroorganismen in einem dem Aufschlussbioreaktor nachgeschalteten Bioreaktor vorgenommen wird.The method according to the invention can be developed, in particular, such that the digestion of the biomass by the aerobic, wood degrading, cellulase-producing microorganisms is carried out in a digestion bioreactor and the digestion of the biomass by the aerobic, nitrogen-fixing microorganisms is carried out in a bioreactor downstream of the digestion bioreactor.

Die zellulosehaltige Biomasse wird hierbei einem enzymatischen und einem chemischen Aufschluss unterworfen, wobei die Biomasse stetig zersetzt wird. Weiters profitieren die im nachgeschalteten Bioreaktor befindlichen Mikroorganismen von den im Aufschlussbioreaktor synthetisierten Stoffwechselprodukten der imThe cellulosic biomass is subjected here to an enzymatic and a chemical digestion, wherein the biomass is decomposed steadily. Furthermore, the microorganisms present in the downstream bioreactor benefit from the metabolic products synthesized in the digestion bioreactor

Aufschlussbioreaktor befindlichen Mikroorganismen, da stickstofffixierende Bakterien unter Anderem Kohlenhydrate als Energie- und Brennstoffquelle nutzen und eben diese durch den Aufschluss der Biomasse im Aufschlussbioreaktor entstehen. Wie bereits erwähnt wird die Zellulose der zellulosehaltigen Rohstoffe von Cellulase produzierenden, holzabbauenden Mikroorganismen in Glucose, Cellobiose und Cello-Oligosaccharide aufgespalten, welche dann wiederum als Energiequelle für die im Bioreaktor befindlichen Bakterien und insbesondere auch für die Mikroorganismen in einem dem Bioreaktor nachgeschalteten Biogasfermenter nutzbar sind.Digestive bioreactor microorganisms located there, as nitrogen-fixing bacteria, among other things, use carbohydrates as an energy and fuel source and they are created by the digestion of biomass in digestion bioreactor. As already mentioned, the cellulose of the cellulosic raw materials of cellulase-producing, wood-degrading microorganisms is split into glucose, cellobiose and cello-oligosaccharides, which in turn can be used as an energy source for the bacteria in the bioreactor and especially for the microorganisms in a bioreactor downstream biogas digester ,

Bevorzugt kann der Aufschlussbioreaktor einePreferably, the digestion bioreactor a

Tropfkörperkolonne umfassen.Include trickling column.

Alternativ zum Bioreaktor kann der Aufschluss der Biomasse durch die aeroben, stickstofffixierenden Mikroorganismen bevorzugt auch in einer dem Aufschlussbioreaktor nachgeschalteten Tropfkörperkolonne vorgenommen werden.As an alternative to the bioreactor, the digestion of the biomass by the aerobic, nitrogen-fixing microorganisms can preferably also be carried out in a trickling column column connected downstream of the digestion bioreactor.

Der Aufschlussbioreaktor ist vorzugsweise als Schachtreaktor ausgeführt, der im untersten Bereich direkt auf dem Auflagerost, mit Füllkörpern gefüllt ist, d.h. der untere Teil des Aufschlussbioreaktors ist als Füllkörperschüttung ausgeführt. Der fraktionierte Rohstoff, beispielsweise Strauchhackschnitzel, wird in den oberen Teil des Schachtes gefördert und bildet eine stetig nach unten wandernde Schüttung. Aufschlussbioreaktor und Bioreaktor können hierbei jeweils als eigene Apparate ausgebildet sein. Vorzugsweise werden diese jedoch in einem einzigen Apparat zusammengefasst.The digestion bioreactor is preferably designed as a shaft reactor, which is filled in the lowest area directly on the support grid, with packing, i. the lower part of the digestion bioreactor is designed as a packed bed. The fractionated raw material, for example shrub chips, is conveyed into the upper part of the shaft and forms a continuous downward moving bed. Digestion bioreactor and bioreactor can each be designed as separate apparatus. Preferably, however, these are combined in a single apparatus.

In vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet sein, dass zumindest ein Teil der mikrobiologisch aufgeschlossenen Biomasse und/oder- ein Teil der Mikroorganismen aus dem Aufschlussbioreaktor und und/oder ein Teil der Mikroorganismen aus dem Bioreaktor einem .Biogasfermenter zugeführt wird.Advantageously, the method according to the invention can be further developed such that at least part of the microbiologically digested biomass and / or part of the microorganisms from the digestion bioreactor and / or some of the microorganisms from the bioreactor are fed to a biogas fermenter.

In einem Biogasfermenter wird Biomasse in einem mehrstufigen Prozess (Hydrolyse, Acidogenese, Actetogenese, Methanogenese) von im Biogasfermenter befindlichen Mikroorganismen in Biogas (Mischung aus CH4 und COz) umgewandelt.In a biogas fermenter, biomass is converted into biogas (mixture of CH4 and COz) in a multi-stage process (hydrolysis, acidogenesis, actetogenesis, methanogenesis) by microorganisms in the biogas fermenter.

Durch den vor der Fermentation stattfindenden mikrobiologischen Aufschluss wird eine Konversion biogener Rohstoffe in Biogas ermöglicht, wobei die mikrobiologisch aufgeschlossene Biomasse eine geringere Verweilzeit des Substrates im Biogasfermenter bedingt, da die Biomasse durch die im Fermenter befindlichen Mikroorganismen leichter verwertet werden kann.The microbiological digestion before fermentation allows the conversion of biogenic raw materials into biogas, whereby the microbiologically digested biomass requires a shorter residence time of the substrate in the biogas fermenter, since the biomass can be utilized more easily by the microorganisms present in the fermenter.

Neben dem eigentlichen Aufschluss der eingesetzten Biomasse haben die eingesetzten Mikroorganismen auch die Funktion und den großen Vorzug, dass deren intrazelluläre Speicherstoffe wertvolle Substratbestandteile für den Biogasfermenter sind.In addition to the actual digestion of the biomass used, the microorganisms used also have the function and the great advantage that their intracellular storage materials are valuable substrate components for the biogas fermenter.

Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass Überschussbiomasse aus dem Biogasfermenter abgezogen und einer Filtration unterworfen wird und das Filtrat dem Aufschlussbioreaktor zugeführt wird.In particular, it may be provided that excess biomass is withdrawn from the biogas fermenter and subjected to filtration, and the filtrate is fed to the digestion bioreactor.

Die Abtrennung der Überschussbiomasse mittels Fest-Flüssigtrennung mit (partieller) Filtratrückführung ist insofern vorteilhaft, da die Fementationsbrühe im Prozess verbleibt und der Prozesswasserbedarf sinkt bzw. sich die Entsorgung der Gärreste verringert. Dies ist insbesondere bei kommunalen Anlagen von Vorteil und überall dort, wo keine ausreichenden landwirtschaftlichen Flächen zur Ausbringung der Gärreste verfügbar sind.The separation of the excess biomass by means of solid-liquid separation with (partial) filtrate recirculation is advantageous in that the Fementationsbrühe remains in the process and the process water requirement decreases or decreases the disposal of the digestate. This is particularly advantageous in municipal installations and wherever there are no sufficient agricultural areas available for spreading the fermentation residues.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise derart weitergebildet, dass Nährstoffe aus dem Bioreaktor in flüssiger, gelöster und suspendierter Form in den Aufschlussbioreaktor rezirkuliert werden, wobei zumindest ein Teil der Nährstoffe aus dem Aufschlussbioreaktor zuläuft.The inventive method is advantageously developed such that nutrients are recirculated from the bioreactor in liquid, dissolved and suspended form in the digestion bioreactor, wherein at least some of the nutrients from the digestion bioreactor tapers.

Das damit zugeführte Ammonium, welches im Bioreaktor aus Luftstickstoff fixiert wird, hat einen stabilisierenden Effekt auf den pH-Wert im Aufschlussbioreaktor.The resulting ammonium, which is fixed in the bioreactor from atmospheric nitrogen, has a stabilizing effect on the pH in the digestion bioreactor.

Wie bereits zuvor erwähnt profitieren die im Bioreaktor befindlichen Mikroorganismen von den imAs mentioned earlier, the microorganisms present in the bioreactor benefit from the

Aufschlussbioreaktor synthetisierten Stoffwechselprodukten der dort lebenden Mikroorganismen.Digestive bioreactor synthesized metabolic products of the microorganisms living there.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise dahingehend weitergebildet, dass die Temperatur in der thermischen Vorbehandlung zwischen 60°C und 100°C, insbesondere auf 80°C gehalten wird.The process according to the invention is developed in an advantageous manner to the effect that the temperature in the thermal pretreatment between 60 ° C and 100 ° C, in particular maintained at 80 ° C.

Durch die hochmobile kondensierende Dampfphase, wie sie in der Vorbehandlung vorherrscht, ergeben sich hohe Penetrationsraten der Biomasse. Schwankende Temperaturen, sind dabei durchaus vorteilhaft., da der induzierte Phasenwechsel von Dampf/Kondensat (fest/flässig) den Biomasseabbau zusätzlich beschleunigt.The highly mobile condensing vapor phase prevailing in the pretreatment results in high penetration rates of the biomass. Fluctuating temperatures are quite advantageous, as the induced phase change of steam / condensate (solid / liquid) additionally accelerates biomass degradation.

Das Verfahren kann bevorzugt dahingehend weitergebildet sein, dass die Temperatur im Aufschlussbioreaktor auf ca. 20°C bis 40°C gehalten wird. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Temperatur im Bioreaktor auf ca. 30°C gehalten wird.The method may preferably be further developed such that the temperature in the digestion bioreactor is maintained at about 20 ° C to 40 ° C. In particular, it may be provided that the temperature in the bioreactor is maintained at about 30 ° C.

Die den Aufschlussbioreaktor besiedelnden aeroben, holzabbauenden, Cellulase produzierenden Mikroorganismen weisen bei ca. 20°C bis 40°C ein optimalesThe aerobic, wood-degrading, cellulase-producing microorganisms colonizing the digestion bioreactor have an optimum at about 20 ° C. to 40 ° C.

Wachstumsverhalten auf. Talaromyces emersonii weist beispielsweise bei ca. 40°C ein optimales Wachstumsverhalten auf, wobei Fusarium solani bei ca. 25°C und Trichoderma viride bei ca. 24 °C optimal wächst.Growth behavior. Talaromyces emersonii, for example, at about 40 ° C an optimal growth behavior, with Fusarium solani optimally at about 25 ° C and Trichoderma viride at about 24 ° C.

Auf der direkt über dem Auflagerost angeordnetenOn the directly above the support bar arranged

Schüttung/Packung (Tropfkörper/Füllkörper) bilden die Mikroorgansimen einen biologischen Rasen, welcher die suspendierte Biomasse aus der darüberliegendenFill / packing (trickling filter / packing), the microorganisms form a biological lawn, which the suspended biomass from the overlying

Biomasseschüttung weiter zersetzt. Damit wird der Schlupf von unzersetzter zellulosehaltiger Biomasse in den Bioreaktor bzw. den anschließenden Fermenter reduziert und die Raurazeitausbeute erhöht.Biomass bed further decomposed. This reduces the slippage of undecomposed cellulosic biomass into the bioreactor or the subsequent fermenter and increases the Raura time yield.

Die optimale Temperatur für die im Bioreaktor befindlichen Stickstofffixierer liegt bei ca. 30’C.The optimum temperature for the nitrogen fixers in the bioreactor is around 30 ° C.

Auch im Aufschlussbioreaktor herrschen hochmobile kondensierende Dampfphasen vor, wodurch dieThe decomposition bioreactor is also dominated by highly mobile condensing vapor phases, causing the

Penetrationsrate der Biomasse äußerst effektiv abläuft. Durch kondensierende Dämpfe und Berieselung mit Suspension wird weiters gewährleistet, dass ein immerwährender Abtransport von mikrobiologischen und chemischenPenetration rate of biomass is extremely effective. By condensing vapors and sprinkling with suspension is further ensured that a perennial removal of microbiological and chemical

Reaktionsprodukten stattfindet und ein beschleunigter Stoffumsatz begünstig wird.Reaction products takes place and an accelerated conversion is favored.

Der Aufschlussbioreaktor und der Bioreaktor können apparativ kombiniert werden, wobei die Temperaturen im oberen Aufschlussbioreaktorteil z.B. für Talaromyces emersonii auf ca. 40°C und im unteren Bioreaktorteil auf ca. 30°C gehalten werden.The digestion bioreactor and the bioreactor can be combined by apparatus, wherein the temperatures in the upper digestion bioreactor part e.g. for Talaromyces emersonii be maintained at about 40 ° C and in the lower bioreactor section to about 30 ° C.

Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet, dass im Biogasfermenter produziertes Biogas einer Brenneinheit, insbesondere einem Brenner eines Blockheizkraftwerks zugeführt wird.The process according to the invention is preferably further developed such that biogas produced in the biogas fermenter is fed to a combustion unit, in particular to a burner of a combined heat and power plant.

In vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet, dass Abluft aus der Brenneinheit die thermische Vorbehandlung durchströmt.Advantageously, the method according to the invention is further developed such that exhaust air from the combustion unit flows through the thermal pretreatment.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Abluft aus dem Aufschlussbioreaktor insbesondere zur thermischen Vorbehandlung der Brennereinrichtung zugeführt wird.Particularly preferably, it can be provided that the exhaust air from the digestion bioreactor is supplied to the burner device, in particular for thermal pretreatment.

Die Abluft dient hierbei als Zuluft für den Brenner.The exhaust air serves as supply air for the burner.

Weiters dient eine derartige Verfahrensführung der Abreicherung von möglichen Geruchs- und Luftschadstoffen.Furthermore, such a process management is the depletion of possible odor and air pollutants.

Durch die vorgenannten Schritte wird ein autarker Prozess realisiert, der im Sinne der regenerativen Energieerzeugung Wärme respektive Strom abgeben kann, wobei die in der Vorbehandlung und für die Mikroorganismen benötigte Wärme aus anderen dem Verfahren zugehörigen Komponenten abgezogen und in die Vorbehandlung eingeleitet wird.By the aforementioned steps, a self-sufficient process is realized, which can give off heat or electricity in the sense of regenerative energy production, wherein the heat required in the pretreatment and for the microorganisms is subtracted from other components associated with the process and introduced into the pretreatment.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise derart weitergebildet, dass Abluft aus der thermischen Vorbehandlung einer Kondensation unterworfen wird und das Kondensat dem Bioreaktor zugeführt wird, wobei bevorzugt ein Teilstrom in die thermische Vorbehandlung rückgeführt wird.The inventive method is advantageously developed such that exhaust air from the thermal pretreatment is subjected to condensation and the condensate is fed to the bioreactor, wherein preferably a partial stream is recycled to the thermal pretreatment.

Die Biomasseschüttung der Vorbehandlung mit ihrer großen Oberfläche in Kombination mit dem Kondensator dient gleichzeitig als Wäscher/Filter für Geruchsstoffe der mikrobiologischen Verfahrensschritte. Zusätzliche Apparate oder Einrichtungen sind dafür daher nicht notwendig.The biomass bed of the pretreatment with its large surface in combination with the condenser also serves as a scrubber / filter for odors of the microbiological process steps. Additional equipment or facilities are therefore not necessary.

Durch Rückführung des Kondensats wird weiters der notwendige Wasserbedarf minimiert.By returning the condensate further the necessary water requirement is minimized.

Vorzugsweise ist der Kondensator mit Kontaktfächen hoher Oberfläche (Packung, Tropfenabscheidern) ausgestattet, wodurch er gleichzeitig eine Wäscherfunktion ausübt. Damit werden Geruchsstoffe, die in geringem Maße im Abgas enthalten sind (abhängig von der Art der eingesetzten Biomasse), in die wässrige Phase gebracht und rückgeführt. Dies gilt ebenfalls für Ammoniak, welcher auch in der Biomasseschüttung mit dem Kohlendioxid der Verbrennung partiell gebunden wird.Preferably, the condenser is equipped with high surface area contact surfaces (packing, mist collectors), thereby simultaneously performing a scrubber function. Thus, odors that are contained in the exhaust gas to a small extent (depending on the type of biomass used), brought into the aqueous phase and recycled. This also applies to ammonia, which is also partially bound in the biomass bed with the carbon dioxide combustion.

Das vorliegende Ammonium bildet mit Kohlendioxid der Verbrennung und insbesondere jenem der Methanbildung Ammoniumsalze (Karbonate).The present ammonium forms ammonium salts (carbonates) with carbon dioxide from combustion and especially from methane formation.

Die Überschussbiomasse der Biogasproduktion wird nach dem Stand der Technik abgetrennt und bildet einen mit Stickstoffv.erbindungen angereicherten Biodünger. Die dabei abgetrennte Flüssigkeit kann partiell in den Prozess rückgeführt werden.The excess biomass of the biogas production is separated according to the state of the art and forms a biofertilizer enriched with nitrogen compounds. The thereby separated liquid can be partially recycled into the process.

Im Vergleich zu pflanzlicher Kompostierung der eingesetzten Biomasse enthält die Überschussbiomasse aus der Biogasproduktion einen nennenswerten Stickstoffanteil und hat somit eine höhere Düngequalität.Compared to vegetable composting of the biomass used, the surplus biomass from the biogas production contains a significant nitrogen content and thus has a higher fertilizer quality.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dahingehend weitergebildet sein, dass während der thermischen Vorbehandlung Pflanzeninhaltsstoffe bzw. ätherische Öle aus der Biomasse extrahiert werden, die über die Abluft ausgetragen und im Kondensator in das Kondensat überführt und aus dem Kondensat abgetrennt werden.The method according to the invention can be developed, in particular, such that during the thermal pretreatment plant ingredients or essential oils are extracted from the biomass, which are discharged via the exhaust air and transferred into the condensate in the condenser and separated from the condensate.

In der Vorbehandlung laufen neben thermischen auch extraktive und destillative Vorgänge ab. Dadurch werden Pflanzeninhaltsstoffe (ätherische öle, z.B. Terpene) freigesetzt und im Falle der Flüchtigkeit analog der Wasserdampfdestillation und unterstützt durch den Rauchgasstrom, d.h. die Abluft aus der Brenneinheit, die die thermische Vorbehandlung durchströmt, ausgetragen und in das Kondensat überführt. Diese können durch Dichtetrennung mit einem Dekanter aus dem Kondensat abgetrennt werden, wobei das Wasser in den Prozess zurückgeführt wird.In the pretreatment thermal and extractive and distillative processes take place. This releases phytonutrients (essential oils, e.g., terpenes) and, in the case of volatility, analogous to steam distillation and assisted by the flue gas flow, i. the exhaust air from the combustion unit, which flows through the thermal pre-treatment discharged and transferred into the condensate. These can be separated by separating the density with a decanter from the condensate, wherein the water is recycled to the process.

Interessant ist beim Vorhandensein geeigneter Biomasse die Möglichkeit, neben Strom, Wärme und Biodünger als Nebenprodukt auch ätherische Öle und Hydrolate gewinnen zu können oder umgekehrt bei der Gewinnung von ätherischen ölen auch Strom und Wärme zu erzeugen. Die Co-Produktion von ätherischen Ölen und Hydrolaten kann beispielsweise aus Abfallrinden von Sägereien oder Abfallfraktionen beim Holzschlag (Äste, Nadeln) erfolgen. Es können damit beispielsweise (Zirbel)Kieferöle, Fichtenöle, Tannenöle oder Gemische erzeugt werden. Auch die Herstellung von Zitrusölen, Orangenölen, Sandelholzölen oder Ölen aus Seetang sind auf diese Weise möglich. Die Ölgemische können als Aroma- oder Duftstoffe beispielsweise in der Kosmetikindustrie, der Medizin, derIt is interesting in the presence of suitable biomass, the ability to win in addition to electricity, heat and biofertilizer as a by-product also essential oils and hydrolates or vice versa in the extraction of essential oils to generate electricity and heat. The co-production of essential oils and hydrolates, for example, from waste cinders of sawmills or waste fractions during felling (branches, needles) done. For example, (pine) pine oils, spruce oils, fir oils or mixtures can be produced. Also, the production of citrus oils, orange oils, sandalwood oils or seaweed oils are possible in this way. The oil mixtures can be used as flavorings or perfumes, for example in the cosmetics industry, medicine, the

Nahrungsmittelindustrie, als Insektizide oder in der Farbproduktion (Lacke, öle) eingesetzt werden.Food industry, as insecticides or in color production (paints, oils).

Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass demIn particular, it may be provided that the

Aufschlussbioreaktor und der dem Aufschlussbioreaktor nachgeschaltete Bioreaktor Luft von unten zugeführt wird.Digestion bioreactor and the digestion bioreactor downstream bioreactor air is supplied from below.

Da es sich sowohl bei den im Aufschlussbioreaktor als auch bei den im Bioreaktor befindlichen Mikroorganismen um aerobe Mikroorganismen handelt, ist eine Luftzufuhr von unterhalb beider Komponenten vorteilhaft, da dadurch ausreichend Luft in beide Komponenten eingespeist wird, wobei nur eine Zuleitung notwendig ist.Since it is both in the digestion bioreactor and in the bioreactor microorganisms are aerobic microorganisms, an air supply from below both components is advantageous, as this sufficient air is fed into both components, only one supply line is necessary.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Anwendungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to application examples.

Anwendungsbeispiel 1Application example 1

Strauchschnitt, Gartenabfälle, Bambus, Seetang und minderwertige Holzhackschnitzel mit hohem Grünanteil werden diskontinuierlich von oben in einen Silobunker im Containerformat gefüllt. Dieser ist mit einem Schubboden und darunterliegenden Schlitzblechen ausgestattet.Shrub cut, garden waste, bamboo, seaweed and inferior woodchips with a high proportion of green are filled discontinuously from above into a silo bunker in container format. This is equipped with a sliding floor and underlying slotted sheets.

Unterhalb der Bleche werden warme Verbrennungsabgase zugeführt, welche die Biomasseschüttung nach oben hin durchströmen. Dadurch wird die Biomasse in einemBelow the plates warm combustion exhaust gases are supplied, which flow through the biomass bed upwards. This will make the biomass in one

Temperaturfenster zwischen 60°C und 95°C gehalten, im Mittel um die 80°C.Temperature window maintained between 60 ° C and 95 ° C, on average around 80 ° C.

Oberhalb der Schüttung wird die Abluft seitlich abgezogen und durch einen Kondensator geführt. Der Kondensator wird in Anwendungsbeispiel 1 aufgrund der moderatenAbove the bed, the exhaust air is drawn off to the side and passed through a condenser. The capacitor is used in Application Example 1 due to the moderate

Umgebungstemperatur nicht aktiv, sondern passiv gekühlt.Ambient temperature not active, but passively cooled.

Das dabei anfallende Kondensat wird in den Prozess rückgeführt.The resulting condensate is returned to the process.

Im Anschluss an den Schubboden befindet sich eineFollowing the sliding floor is a

Trogschnecke. Die Biomasse wird darüber in eine folgende Steigschnecke geführt, welche wiederum in den Aufschlussbioreaktor dosiert. Die Förderschnecken werden als Auskühl zone verwendet. Die Biomasse wird dabei auf die Aufschlussbioreaktortemperatur von etwa 4Q°C abgekühlt.Trough auger. The biomass is then fed into a following riser, which in turn doses into the digestion bioreactor. The screw conveyors are used as a cooling zone. The biomass is cooled down to the digestion bioreactor temperature of about 4Q ° C.

Der Aufschlussbioreaktor ist ein thermisch isoliertes Standsilo. Auf dem ersten Drittel ist ein Auflagerost mit einer Füllkörperschüttung angeordnet. Die oben eingetragene Biomasse bildet auf der Schüttung eine luftdurchlässige Schicht aus. Unterhalb der Füllkörperschüttung wird Luft zugeführt, welche das Standsilo oben verlässt und als Zuluft in den Brenner geführt wird bzw. bei dessen Stillstand (diskontinuierliche Brennerführung) unterhalb der Schlitzböden in den Silobunker geführt wird.The digestion bioreactor is a thermally insulated stationary silo. On the first third of a Auflagerost is arranged with a packed bed. The biomass listed above forms an air-permeable layer on the bed. Below the packed bed of air is supplied, which leaves the silo above and is fed as supply air into the burner or at its stoppage (discontinuous burner guide) is guided below the slot floors in the silo bunker.

In der Biomasseschicht und der darunter liegendenIn the biomass layer and the underlying

Tropfkörperkolonne werden bei ca. 40’C aerobeTrickler column are aerobic at about 40'C

Mikroorganismen der Gattung Talaromyces emersonii kultiviert. Sie zersetzen die Biomasseschicht sukzessive. Die dabei entstehenden Abbauprodukte fließen inklusive Überschussbiomasse suspendiert und gelöst in den darunterliegenden Bioreaktor.Microorganisms of the genus Talaromyces emersonii cultivated. They gradually decompose the biomass layer. The resulting degradation products, including excess biomass, are suspended and dissolved in the underlying bioreactor.

Im Bioreaktor werden bei 30°C aerobe Mikroorganismen der Gattung Azotobacter beijerinkcii kultiviert. Die abfließende Suspension hat einen pH Wert von 7+/-0,5. Ein Teilstrom wird in den Aufschlussbioreaktor rückgeführt. Der zweite Teilstrom wird als Substrat abgetaucht in den Biogasreaktor (Fermenter) geführt. Zusätzlich werden Kondensat des Kondensators und optional überstehendes Wasser aus der Fest-Flüssigtrennung der Biogasherstellung in den Bioreaktor eingebracht.In the bioreactor aerobic microorganisms of the genus Azotobacter beijerinkcii are cultured at 30 ° C. The effluent suspension has a pH of 7 +/- 0.5. A partial stream is returned to the digestion bioreactor. The second partial stream is submerged as a substrate in the biogas reactor (fermenter) out. In addition, condensate of the condenser and optionally supernatant water from the solid-liquid separation of biogas production are introduced into the bioreactor.

Das Inckulum erfolgt für Talaromyces emersonii über die Rezirkulationsleitung und für Azotobacter beijerinkcii über den Kondensatrücklauf.The inoculum is carried out for Talaromyces emersonii via the recirculation line and for Azotobacter beijerinkcii via the condensate return.

Der Biogasferraenter wird nach dem Stand der Technik und für das Anwendungsbeispiel mesophil im Temperaturbereich des mikrobiologischen Aufschlusses betrieben. Darin werden anaerobe Methanbildner nach dem Stand der Technik kultiviert (zB Hefen, Clostridia, Zymomonas, Methanogene).The biogas fermenter is operated according to the state of the art and for the application example mesophilic in the temperature range of the microbiological digestion. In this, anaerobic methanogens are cultured according to the prior art (for example, yeasts, clostridia, zymomonas, methanogens).

Eine Rückführung von Filtrat aus der Abtrennung der Überschussbiomasse hat sich per se nicht negativ auf das Verfahren ausgewirkt. Bis dato wurde jedoch kein vollständiger KreislaufSchluss über längere Zeit durchgeführt, da sich damit auch Wachstumsinhibitoren aufkonzentrieren könnten.Recirculation of filtrate from the removal of the excess biomass per se did not adversely affect the process. To date, however, no complete cycle closure has been performed for a long time, as it may also concentrate growth inhibitors.

Das Biogas wird im Anwendungsbeispiel mit Luftsauerstoff in einem Brenner verbrannt. Das Abgas wird nach der Rauchgaskondensation in den Silobunker geführt. Das heiße Rauchgaskondensat wird in die Biomasseschüttung des Silobunkers gepumpt.The biogas is burned in the application example with atmospheric oxygen in a burner. The exhaust gas is fed to the silo bunker after the flue gas condensation. The hot flue gas condensate is pumped into the biomass bed of the silo bunker.

Im Anwendungsbeispiel ergeben sich folgendeIn the application example, the following results

Volumsverhältnisse und Durchsätze:Volume ratios and throughputs:

Aufschlussbioreaktor ca. 8m3 Füllkörperschüttung ca. Im3 Bioreaktor ca. 3m3 Biogas-Fermenter ca. 2m3 Vorbehandlung 50m3Digestive bioreactor approx. 8m3 packed bed approx. Im3 bioreactor approx. 3m3 biogas digester approx. 2m3 pretreatment 50m3

Einsatzmenge Biomasse ca. 10 Schüttmeter pro TagUse amount of biomass approx. 10 cubic meters per day

Austrag Schlamm ca. 300kg (TS) pro TagDischarge mud about 300kg (TS) per day

Leistung 350kW thermisch (Heizwert), 100kW elektrischPower 350kW thermal (calorific value), 100kW electric

Weiters kann eine Co-Produktion von ätherischen ölen stattfinden:Furthermore, a co-production of essential oils can take place:

Dazu wird die Kondensation· zweistufig durchgeführt. Im Hauptkondensator wird das Abgas der Vorbehandlung mit der Abluft des Aufschlussbioreaktors im Gegenstrom abgekühlt. Der Nachkondensator wird sekundärseitig mit Umgebungsluft gekühlt, die im Aufschlussbioreaktor verwendet wird. Das Kondensat aus beiden Stufen wird sifoniert in einen Dekanter geleitet. Die schwere, wässrige Phase wird unten abgezogen und in den Prozess rückgeführt. Die leichtere organische Phase wird oben abgezogen und als Co-Produkt verwertet. Die Temperatur in der thermischen Vorbehandlung kann dabei auch am Siedepunkt von Wasser liegen.For this purpose, the condensation is carried out in two stages. In the main condenser, the exhaust gas of the pretreatment is cooled in countercurrent with the exhaust air of the digestion bioreactor. The secondary condenser is cooled on the secondary side with ambient air, which is used in the digestion bioreactor. The condensate from both stages is siphoned into a decanter. The heavy, aqueous phase is withdrawn below and returned to the process. The lighter organic phase is stripped off and used as a co-product. The temperature in the thermal pretreatment can also be at the boiling point of water.

Bei der Co-Produktion von ätherischen Ölen hat sich gezeigt, dass die Zugabe von Lauge (Natronlauge, Kalklauge) bei der Vorbehandlung die Ausbeute durch Erhöhung der Laugungs-/Extraktionsrate verbessert und ein pH Wert von 8+/-1 bei der Vorbehandlung den Gesamtprozess nicht negativ beeinflusst.In the co-production of essential oils, it has been found that the addition of caustic (caustic soda, caustic lye) in the pretreatment improves the yield by increasing the leaching / extraction rate and a pH of 8 +/- 1 in the pretreatment improves the overall process not negatively affected.

Anwandungsbeispiel 2Example of application 2

Verfahren und Vorrichtung zur Biogasherstellung sind inklusive Hilfseinrichtungen, Steuerung und Blockheizkraftwerk in einem 20 Fuss Iso-Container integriert. Sicherheitstechnische Einrichtungen (Fackel) und der Rückkühler sind außen am Container angebracht. Ebenfalls außerhalb des Containers befindet sich ein optionaler Gasspeicher.Method and device for biogas production including auxiliary equipment, control and combined heat and power plant are integrated in a 20 foot iso-container. Safety equipment (torch) and the recooler are mounted on the outside of the container. Also outside the container is an optional gas storage.

Betriebsdaten:Operating data:

Volumen Vorbehandlung 2m3 Aufschlussbioreaktor ca. 300L Bioreaktor ca. 100LVolume pre-treatment 2m3 digestion bioreactor approx. 300L bioreactor approx. 100L

Biogas-Fermenter ca. 70LBiogas fermenter about 70L

Einsatzmenge Biomasse ca. 0,4 Schüttmeter pro Tag Austrag Schlamm ca. 12kg (TS) pro Tag Leistung BHKW: 15kW thermisch, 4kW elektrischUse amount of biomass approx. 0.4 meters per day Discharge sludge approx. 12kg (TS) per day Power CHP: 15kW thermal, 4kW electric

Die zerkleinerte Biomasse wird diskontinuierlich in einen 2m3 großen Silobunker eingesaugt. Am Bunkerboden werden warme Verbrennungsabgase zugeführt, welche die Biomasseschüttung nach oben hin durchströmen. Dadurch wird die Biomasse in einem Temperaturfenster zwischen 60°C und 95°C gehalten, im Mittel um die 80°C.The crushed biomass is drawn in discontinuously into a 2m3 silo bunker. At the bunker floor warm combustion gases are supplied, which flow through the biomass bed upwards. This keeps the biomass in a temperature range between 60 ° C and 95 ° C, on average around 80 ° C.

Oberhalb der Schüttung wird die Abluft abgezogen und in einen Kondensator geführt, der sich vorzugsweise auf dem Containerdach befindet und dort von der Umgebungstemperatur passiv gekühlt wird. Das dabei anfallende Kondensat wird in den Prozess rückgeführt.Above the bed, the exhaust air is drawn off and led into a condenser, which is preferably located on the container roof and is passively cooled by the ambient temperature. The resulting condensate is returned to the process.

Mit einer Austragsschnecke wird die Biomasse in den Aufschlussbioreaktor dosiert. Die Förderschnecke wird als Auskühlzone verwendet. Die Biomasse wird dabei auf die Bioreaktortemperatur von etwa 40°C abgekühlt.The biomass is metered into the digestion bioreactor with a discharge screw. The screw conveyor is used as a cooling zone. The biomass is cooled down to the bioreactor temperature of about 40 ° C.

Der Aufschlussbioreaktor ist ein thermisch isolierter Behälter. Der untere Bereich ist mit einer Füllkörperschüttung gefüllt, die unten auf einem Rost aufliegt. Die oben eingetragene Biomasse bildet auf der Schüttung eine luftdurchlässige Schicht aus.The digestion bioreactor is a thermally insulated container. The lower area is filled with a packed bed, which rests on the bottom of a grate. The biomass listed above forms an air-permeable layer on the bed.

Unterhalb der Füllkörperschüttung wird Luft aus dem Bioreaktor zugeführt, welche den Behälter oben verlässt und als Zuluft in den Brenner geführt wird bzw. bei dessen Stillstand (diskontinuierliche Brennerführung) in den Bodenbereich des Silobunkers geführt wird.Below the packed bed of air from the bioreactor is supplied, which leaves the container above and is fed as supply air into the burner or at its stoppage (discontinuous burner guide) is guided into the bottom region of the silo bunker.

In der Biomasseschicht werden bei ca. 40°C aerobeIn the biomass layer are at about 40 ° C aerobic

Mikroorganismen der Gattung Talaromyces emersonii kultiviert. Sie zersetzen die Biomasseschicht sukzessive. Die dabei entstehenden Abbauprodukte fließen inklusive Überschussbiomasse suspendiert und gelöst über die Füllkörperschüttung in den Bioreaktor.Microorganisms of the genus Talaromyces emersonii cultivated. They gradually decompose the biomass layer. The resulting decomposition products, including excess biomass, are suspended and dissolved in the bioreactor via the packed bed.

Zusätzlich werden Kondensat des Kondensators und optional überstehendes Wasser aus der Fest-Flüssigtrennung der Biogasherstellung in den Bioreaktor eingebracht. Im Bioreaktor werden bei 30 °C aerobe Mikroorganismen der Gattung Azotobacter beijerinkcii kultiviert. Über ein Verteilrohr wird dem Bioreaktor dazu im unteren Bereich Luft zugeführt, welche durch die Flüssigkeit wandert und aus dem Brüdenraum in den Aufschlussbioreaktor geleitet wird.In addition, condensate of the condenser and optionally supernatant water from the solid-liquid separation of biogas production are introduced into the bioreactor. In the bioreactor aerobic microorganisms of the genus Azotobacter beijerinkcii are cultured at 30 ° C. Air is supplied to the bioreactor via a distributor tube in the lower region, which passes through the liquid and is conducted from the vapor space into the digestion bioreactor.

Die abfließende Suspension hat einen pH Wert von 7+/-0,5. Ein Teilstrom wird auf die Biomasseschicht rückgeführt. Der zweite Teilstrom wird als Substrat abgetaucht in den Biogasreaktor (Fermenter) geführt.The effluent suspension has a pH of 7 +/- 0.5. A partial flow is recycled to the biomass layer. The second partial stream is submerged as a substrate in the biogas reactor (fermenter) out.

Die Biogasherstellung produziert Biogas nach dem Stand der Technik, das in einem Blockheizkraftwerk energetisch verwertet wird. Letzteres hält mit einem Wärmeträgerkreislauf den Aufschlussbioreaktor, den Bioreaktor und den Fermenter auf Betriebstemperatur. Das Rauchgas wird in den Silobunker geführt.The production of biogas produces state-of-the-art biogas, which is energetically utilized in a combined heat and power plant. The latter keeps the digestion bioreactor, the bioreactor and the fermenter at operating temperature with a heat transfer circuit. The flue gas is fed into the silo bunker.

Anwendungsbeispiel 3Application example 3

Die Vorrichtung zum Aufschlussverfahren zur Biogasherstellung ist in Anlehnung an die Biogasanlagentechnik als ortsfeste Anlage in Stahlbeton ausgeführt.The device for digestion process for the production of biogas is designed in accordance with the biogas plant technology as a fixed installation in reinforced concrete.

Betriebsdaten:Operating data:

Volumen Vorbehandlung 1000m3Volume pretreatment 1000m3

Aufschlussreaktor 150m3, Durchmesser 5m, Höhe 10m Bioreaktor 60ms, Durchmesser 5m, Höhe 3m Biogas-Fermenter 40m3Digestion reactor 150m3, diameter 5m, height 10m bioreactor 60ms, diameter 5m, height 3m biogas digester 40m3

Sinsatzmenge Biomasse ca. 200 Schüttmeter pro Tag Leistung 6,5MW thermisch, 2MW elektrischUse rate of biomass approx. 200 meters per day Power 6.5MW thermal, 2MW electrical

Die zerkleinerte Biomasse wird über eine Aufgabevorrichtung diskontinuierlich in einen rechteckigen Silobunker aus Ortsbeton - analog der Bunkerte.chnik für Holzhackschnitzel - chargiert. Am Bunkerboden werden über Schlitzbleche warme Verbrennungsabgase zugeführt, welche die Biomasseschüttung nach oben hin durchströmen. Dadurch wird die Biomasse in einem Temperaturfenster zwischen 60°C und 95°C gehalten, im Mittel um die 80°C.The comminuted biomass is discontinuously charged by means of a charging device into a rectangular silo bunker made of cast-in-situ concrete - similar to the bunker technology for wood chips. At the bunker floor warm combustion exhaust gases are fed through slotted plates, which flow through the biomass bed upwards. This keeps the biomass in a temperature range between 60 ° C and 95 ° C, on average around 80 ° C.

Oberhalb der Schüttung wird die Abluft abgezogen und in einen Kondensator geführt, der dort von der Umgebungstemperatur vorzugsweise passiv gekühlt wird. Das dabei anfallende Kondensat wird in den Prozess rückgeführt. Mit einem Schubrostboden und einer Austragsschnecke wird die Biomasse in den Aufschlussbioreaktor dosiert. Die Förderschnecke wird als Auskühlzone verwendet. Die Biomasse wird dabei auf die Aufschlussbioreaktortemperatur von etwa 40°C abgekühlt.Above the bed, the exhaust air is drawn off and led into a condenser, which is preferably passively cooled by the ambient temperature. The resulting condensate is returned to the process. The biomass is dosed into the digestion bioreactor with a grate bottom and a discharge screw. The screw conveyor is used as a cooling zone. The biomass is cooled down to the digestion bioreactor temperature of about 40 ° C.

Der Aufschlussbioreaktor ist ein thermisch isoliertes Stahlbetonsilo mit rundem Querschnitt. Die Biomasseschüttung liegt im ersten Drittel auf einem Rost auf welchem Füllkörper angeordnet sind und bildet eine luftdurchlässige Schicht aus, die von unten mit Luft aus dem Bioreaktor durchströmt wird. Die Luft wird im Silo im Umluftbetrieb über Füllkörper- und Biomasseschüttung zirkuliert und dabei auf 40°C thermostatisiert.The digestion bioreactor is a thermally insulated reinforced concrete silo with a round cross section. The biomass bed is located in the first third of a grid on which random packing and forms an air-permeable layer, which is traversed from below with air from the bioreactor. The air is circulated in the silo in recirculation mode via packed bed and biomass bed and thermostated at 40 ° C.

In der Biomasseschicht werden bei 40°C aerobeIn the biomass layer become aerobic at 40 ° C

Mikroorganismen der Gattung Talaromyces emersonii kultiviert. Sie zersetzen die Biomasseschicht sukzessive. Die dabei entstehenden Abbauprodukte fließen inklusive Überschussbiomasse suspendiert und gelöst über die Füllkörperschicht in den Bodensumpf des Silos.Microorganisms of the genus Talaromyces emersonii cultivated. They gradually decompose the biomass layer. The resulting decomposition products, including excess biomass, are suspended and dissolved via the packed bed into the bottom sump of the silo.

Die Suspension aus dem Aufschlussbioreaktor läuft über den Auflagerost in den Bioreaktor. Von unten wird über einen Verteilring auf 30°C thermostatisierte Luft eingeblasen.The suspension from the digestion bioreactor passes through the support shelf into the bioreactor. From below, air is injected via a distribution ring at 30 ° C thermostatically controlled air.

Im Bioreaktor werden bei 30°C aerobe Mikroorganismen der Gattung Azotobacter beijerinkcii kultiviert. Die dabei entstehenden Abbauprodukte werden inklusive Überschussbiomasse suspendiert und gelöst in denIn the bioreactor aerobic microorganisms of the genus Azotobacter beijerinkcii are cultured at 30 ° C. The resulting degradation products are suspended including excess biomass and dissolved in the

Aufschlussbioreaktor rezirkuliert; Ein Teilstrom wird als Substrat in den Biogasreaktor (Fermenter) geführt. Die abfließende Suspension hat einen pH Wert von 7+/-0,5. Zusätzlich werden Kondensat des Kondensators und optional überstehendes Wasser aus der Fest-Flüssigtrennung der Biogasherstellung in den Bioreaktor eingebracht.Digestion bioreactor recirculated; A partial stream is fed as substrate into the biogas reactor (fermenter). The effluent suspension has a pH of 7 +/- 0.5. In addition, condensate of the condenser and optionally supernatant water from the solid-liquid separation of biogas production are introduced into the bioreactor.

Die Biogasherstellung produziert Biogas nach dem Stand der Technik, das in einem Blockheizkraftwerk energetisch verwertet wird. Letzteres hält mit einem Wärmeträgerkreislauf den Fermenter und dieThe production of biogas produces state-of-the-art biogas, which is energetically utilized in a combined heat and power plant. The latter holds with a heat transfer circuit, the fermenter and the

Silokonstruktionen auf Betriebstemperatur. Das Rauchgas wird in den Silobunker geführt.Silo constructions at operating temperature. The flue gas is fed into the silo bunker.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 einen Verfahrensablauf gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 einen Verfahrensablauf gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.The inventive method will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated in the drawings. 1 shows a method sequence according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a method sequence according to a second embodiment of the present invention.

In Fig. 1 ist die thermische Vorbehandlung mit 1 bezeichnet. Der thermischen Vorbehandlung 1 nachgeschaltet zeigt Fig. 1 einen Aufschlussbioreaktor 2, sowie ein dem Aufschlussbioreaktor 2 nachgeschalteter Bioreaktor 3, einen dem Bioreaktor nachgeschalteten Fermenter 4 und eine Brennereinrichtung 5, wobei die 'Brenneinrichtung alternativ auch eine Verbrennungskraftmaschine sein kann.In Fig. 1, the thermal pretreatment is designated 1. 1 shows a digestion bioreactor 2, and a bioreactor 3 connected downstream of the digestion bioreactor 2, a fermenter 4 connected downstream of the bioreactor, and a burner device 5, wherein the combustion device may alternatively also be an internal combustion engine.

Uber die Biomasseeingabe 6 wird die aufzuschließende Biomasse in die thermische Vorbehandlung 1 eingebracht und folgend in den Aufschlussbioreaktor 2 dosiert. Der Aufschlussbioreaktor 2 ist vorzugsweise als Schachtreaktor ausgeführt. Der Bioreaktor 3 ist als begaster Rührkessel ausgeführt, wobei bei guter Gasverteilung mittels Verteilrohren ein Rührwerk nicht unbedingt notwendig ist. Die aufzuschließende Biomasse, beispielsweiseVia biomass input 6, the biomass to be digested is introduced into the thermal pretreatment 1 and subsequently metered into the digestion bioreactor 2. The digestion bioreactor 2 is preferably designed as a shaft reactor. The bioreactor 3 is designed as a gassed stirred tank, with good gas distribution by means of distribution pipes, a stirrer is not essential. The biomass to be digested, for example

Strauchhackschnitzel, wird aus der thermischenShrub chips, will be from the thermal

Vorbehandlung 1 in den oberen Teil desPretreatment 1 in the upper part of the

Aufschlussbioreaktors 2 gefördert und bildet eine stetig nach unten wandernde Schüttung.Stimulating bioreactor 2 promoted and forms a steadily migrating down bed.

Die Biomasse wird in der thermische Vorbehandlung 1, dem Aufschlussbioreaktor 2 und dem Bioreaktor 3 unter Temperatureinwirkung und durch die chemisch-physikalische Wirkung von Dämpfen bzw. Kondensat, sowie der enzymatischen und abbauenden Wirkung der im Aufschlussbioreaktor 2 und dem Bioreaktor 3 befindlichen Mikroorganismen stetig zersetzt.The biomass is steadily decomposed in the thermal pretreatment 1, the digestion bioreactor 2 and the bioreactor 3 under the influence of temperature and by the chemical-physical action of vapors or condensate, as well as the enzymatic and degradative action of microorganisms present in the digestion bioreactor 2 and the bioreactor 3.

In der Vorbehandlung 1 wird die Biomasse thermisch behandelt, wobei Abluft aus der Brennereinrichtung 5 über die Leitung 7 in die thermische Vorbehandlung 1 eingeleitet wird und diese durchströmt. So wird die Temperatur in der thermischen Vorbehandlung auf Temperaturen zwischen 60°C und 100 °C erwärmt und auch auf diesem Temperaturniveau gehalten.In the pretreatment 1, the biomass is thermally treated, wherein exhaust air is introduced from the burner device 5 via the line 7 in the thermal pretreatment 1 and flows through them. Thus, the temperature is heated in the thermal pretreatment to temperatures between 60 ° C and 100 ° C and maintained at this temperature level.

Im Aufschlussbioreaktor 2 und im Bioreaktor 3 sind aerobe Mikroorganismen angesiedelt, um die Biomasse mikrobiologisch aufzuschließen. Die notwendige Luft für die aerobe Mikrobiologie wird im Bioreaktor 3 über die Leitung 8 von unten zugeführt, durchströmt den Bioreaktor 3 von unten nach oben und erreicht über die Leitung 9 den Aufschlussbioreaktor 2, welcher ebenfalls von unten nach oben mit Luft durchströmt wird. Bei Bedarf kann die Luft mit (Ab)Wärme aus der Brennereinrichtung 5 auf die optimale Wachstumstemperatur der Mikroorganismen vorgewärmt werden.In the digestion bioreactor 2 and in the bioreactor 3 aerobic microorganisms are located to microbiologically digest the biomass. The necessary air for aerobic microbiology is supplied in the bioreactor 3 via the line 8 from below, flows through the bioreactor 3 from bottom to top and reached via the line 9 the digestion bioreactor 2, which is also traversed from bottom to top with air. If necessary, the air can be preheated with (waste) heat from the burner device 5 to the optimum growth temperature of the microorganisms.

Die Abluft aus dem Aufschlussbioreaktor 2 wird als Zuluft der Brennereinrichtung zugeführt (in Fig.l nicht dargestellt) oder über die Leitung 10 in die Vorbehandlung 1 geleitet, die gleichzeitig ein Biofilter für Dämpfe/Gase aus den Bioreaktoren ist. Die feuchten Abgase aus der Vorbehandlung 1 werden über Leitung 11 aus dem Prozess abgezogen.The exhaust air from the digestion bioreactor 2 is supplied as supply air to the burner device (not shown in Fig.l) or passed via the line 10 in the pretreatment 1, which is also a biofilter for vapors / gases from the bioreactors. The moist exhaust gases from the pretreatment 1 are withdrawn via line 11 from the process.

Aus den Bioreaktor 3 werden laufend Nährstoffe in flüssiger, gelöster und suspendierter Form in den Aufschlussbioreaktor 2 rezirkuliert (Kreislaufführung mit 17 bezeichnet). Aus dem Bioreaktor 3 wird ein Teil der aufgeschlossenen Biomasse und die Mikroorganismen über die Leitung 12 in den Biogasfermenter 4 geführt, wo diese als Substrat für die dort stattfindende Fermentation dienen. Überstehende Flüssigkeit aus dem Biogasfermenter 4 kann optional und partiell über die Leitung 13 in den Bioreaktor 3 rückgeführt werden und Überschussbiomasse wird über die Leitung 14 abgezogen. Über die Leitung 15 gelangt Biogas aus dem Fermenter 4 in· die Brennereinrichtung 5, welche über die Leitung 16 mit Luft versorgt wird.From the bioreactor 3, nutrients in liquid, dissolved and suspended form are continuously recirculated into the digestion bioreactor 2 (circulation designated 17). From the bioreactor 3, a portion of the digested biomass and the microorganisms is passed via the line 12 in the biogas fermenter 4, where they serve as a substrate for the fermentation taking place there. Supernatant liquid from biogas fermenter 4 can be optionally and partially recycled via line 13 to bioreactor 3 and excess biomass is withdrawn via line 14. Via the line 15, biogas passes from the fermenter 4 into the burner device 5, which is supplied with air via the line 16.

Fig. 2 zeigt ebenfalls eine thermischen Vorbehandlung 1, 'einen Aufschlussbioreaktor 2, einen Bioreaktor 3, einenFig. 2 also shows a thermal pretreatment 1, 'a digestion bioreactor 2, a bioreactor 3, a

Fermenter 4 und eine Brennereinrichtung 5, wobei derFermenter 4 and a burner device 5, wherein the

Aufschlussbioreaktot 2 und der Bioreaktor 3 in dieserDigestion bioreactot 2 and the bioreactor 3 in this

Ausführungsform einteilig ausgebildet sind.Embodiment are integrally formed.

Baugleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie inIdentical parts are given the same reference numerals as in FIG

Fig.l versehen.Fig.l provided.

Die Abluft aus dem Aufschlussbioreaktor 2 wird über dieThe exhaust air from the digestion bioreactor 2 is over the

Leitung 10 in die Vorbehandlung 1 geleitet (bzw. optional zuerst über die Brennereinrichtung geführt), die gleichzeitig ein Biofilter für Dämpfe/Gase aus den Bioreaktoren ist. Die feuchte Abluft aus der Vorbehandlung 1 wird - im Unterschied zur in Fig. 1 gezeigtenConduit 10 is passed into the pretreatment 1 (or optionally first passed through the burner device), which is also a biofilter for vapors / gases from the bioreactors. The moist exhaust air from the pretreatment 1 is - in contrast to the one shown in Fig. 1

Ausführungsform - über die Leitung 11' in einen Kondensator 21 geführt, dort auskondensiert und über die Leitung 18 in den Prozess zurückgeführt. Die Abluft aus dem Kondensator 21 wird über die Leitung 19 abgezogen.Embodiment - passed through the line 11 'in a condenser 21, there condensed out and returned via the line 18 in the process. The exhaust air from the condenser 21 is withdrawn via the line 19.

Vorzugsweise ist der Kondensator 21 mit Kontaktfächen hoher Oberfläche (Packung, Tropfenabscheidern) ausgestattet, wodurch er gleichzeitig auch eine Wäscherfunktion ausübt.Preferably, the condenser 21 is provided with high surface area contact surfaces (packing, mist collectors), thereby also performing a scrubber function.

In der Vorbehandlung 1 laufen neben thermischen auch extraktive und destillative Vorgänge ab. Dadurch werden Pflanzeninhaltsstoffe freigesetzt und im Falle der Flüchtigkeit analog der Wasser- bzw.In pretreatment 1, both thermal and extractive and distillative processes take place. As a result, plant ingredients are released and in the case of volatility analogous to the water or

Trägerdampfdestillation mit zusätzlichem Gasstrom 7 aus der Brenneinheit 5 in die Flüssigphase und in Folge in die Dampfphase überführt. Die Dämpfe 11' werden im Kondensator 21 auskondensiert. Diese können dann durch Dichtetrennung mit einem Dekanter, der vorzugsweise in den Kondensator 21 integriert ist, aus dem Kondensat abgetrennt werden.Carrier vapor distillation with additional gas stream 7 from the firing unit 5 in the liquid phase and subsequently transferred to the vapor phase. The vapors 11 'are condensed out in the condenser 21. These can then be separated from the condensate by density separation with a decanter, which is preferably integrated in the condenser 21.

Claims (17)

Patentansprüche:claims: 1. Verfahren zur Verwertung von zellulosehaltiger Biomasse, wie z.B. Hackschnitzel, Strauchschnitzel, Seetang oder Bambus, umfassend das Aufschließen der zellulosehaltigen Biomasse, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufschluss der Biomasse eingesetzte Enzyme und/oder chemische Verbindungen durch aerobe Mikroorganismen in situ mikrobiologisch hergestellt werden.1. Process for the utilization of cellulosic biomass, such as e.g. Wood chips, shredded shrubs, kelp or bamboo, comprising the digestion of the cellulosic biomass, characterized in that enzymes used for the digestion of the biomass and / or chemical compounds are prepared by aerobic microorganisms in situ microbiologically. 2- Verfahren gemäß Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass aerobe, holzabbauende, Cellulase produzierende Mikroorganismen, insbesondere Fusarium solani, Trichoderma viride oder Talaromyces emersonii eingesetzt werden.2- Method according to claims 1, characterized in that aerobic, wood degrading, cellulase producing microorganisms, in particular Fusarium solani, Trichoderma viride or Talaromyces emersonii be used. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aerobe, Stickstofffixierende Mikroorganismen, insbesondere Mikroorganismen der Gattung Azomonas oder Azotobacter eingesetzt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that aerobic, nitrogen-fixing microorganisms, in particular microorganisms of the genus Azomonas or Azotobacter be used. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse vor dem mikrobiologischen Aufschluss einer thermischen Vorbehandlung unterworfen wird.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the biomass is subjected before the microbiological digestion of a thermal pretreatment. 5. Verfahren gemäß Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschluss der Biomasse durch die aeroben, holzabbauenden, Cellulase produzierenden Mikroorganismen in einem Aufschlussbioreaktor vorgenommen wird und der Aufschluss der Biomasse durch die aeroben, stickstofffixierenden Mikroorganismen in einem dem Aufschlussbioreaktor nachgeschalteten Bioreaktor vorgenommen wird.5. The method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the digestion of the biomass by the aerobic, wood degrading, cellulase-producing microorganisms is carried out in a digestion bioreactor and the digestion of biomass by the aerobic, nitrogen-fixing microorganisms in a digestion bioreactor downstream bioreactor is made. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der mikrobiologisch aufgeschlossenen Biomasse und/oder ein Teil der Mikroorganisimen aus dem Aufschlussbioreaktor und/oder ein Teil der Mikroorganismen aus dem Bioreaktor einem Biogasfermenter zugeführt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least a portion of the microbiologically digested biomass and / or a portion of the microorganisms from the digestion bioreactor and / or a portion of the microorganisms from the bioreactor is fed to a biogas fermenter. 7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Überschussbiomasse aus dem Biogasfermenter abgezogen und einer Filtration unterworfen wird und das Filtrat dem Aufschlussbioreaktor zugeführt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that excess biomass is withdrawn from the biogas fermenter and subjected to a filtration and the filtrate is fed to the digestion bioreactor. 8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Nährstoffe aus dem Bioreaktor in flüssiger, gelöster und suspendierter Form in den Aufschlussbioreaktor rezirkuliert werden, wobei zumindest ein Teil der Nährstoffe aus dem Aufschlussbioreaktor zuläuft.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that nutrients are recirculated from the bioreactor in liquid, dissolved and suspended form in the digestion bioreactor, wherein at least a portion of the nutrients from the digestion bioreactor tapers. 9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in der thermischen Vorbehandlung zwischen 60°C und 100’C, insbesondere auf 80°C gehalten wird.9. The method according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the temperature is maintained in the thermal pretreatment between 60 ° C and 100'C, in particular to 80 ° C. 10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Aufschlussbioreaktor auf ca. 20°C bis 40°C, gehalten wird.10. The method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the temperature in the digestion bioreactor to about 20 ° C to 40 ° C, is maintained. 11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Bioreaktor auf ca. 30°C gehalten wird.11. The method according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the temperature in the bioreactor is maintained at about 30 ° C. 12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche β bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Biogasfermenter produziertes Biogas einer Brenneinheit, insbesondere einem Brenner eines Blockheizkraftwerks zugeführt wird.12. The method according to any one of claims β to 11, characterized in that biogas produced in Biogasfermenter a firing unit, in particular a burner of a combined heat and power plant is supplied. 13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Abluft aus der Brenneinheit die thermische Vorbehandlung durchströmt.13. The method according to claim 11, characterized in that exhaust air from the combustion unit flows through the thermal pretreatment. 14. Verfahren einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft aus dem Aufschlussbioreaktor; insbesondere zur thermischen Vorbehandlung der Brennereinrichtung zugeführt wird.14. The method according to any one of claims 5 to 13, characterized in that the exhaust air from the digestion bioreactor; is fed in particular for the thermal pretreatment of the burner device. 15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Abluft aus der thermischen Vorbehandlung einer Kondensation unterworfen wird und das Kondensat dem Bioreaktor zugeführt wird, wobei bevorzugt ein Teilstrom in die thermische Vorbehandlung rückgeführt wird.15. The method according to any one of claims 4 to 14, characterized in that exhaust air from the thermal pretreatment is subjected to a condensation and the condensate is fed to the bioreactor, wherein preferably a partial stream is recycled to the thermal pretreatment. 16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass während der thermischen Vorbehandlung Pflanzeninhaltsstoffe bzw. ätherische Öle aus der Biomasse extrahiert werden, die über die Abluft ausgetragen und im Kondensator in das Kondensat überführt und aus dem Kondensat abgetrennt werden.16. The method according to claim 15, characterized in that extracted during the thermal pretreatment plant ingredients or essential oils from the biomass, which are discharged via the exhaust air and transferred in the condenser in the condensate and separated from the condensate. 17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aufschlussbioreaktor und der dem Aufschlussbioreaktor nachgeschaltete Bioreaktor Luft von unten zugeführt wird.17. The method according to any one of claims 5 to 16, characterized in that the digestion bioreactor and the digestion bioreactor downstream bioreactor air is supplied from below.
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