DE102007007510A1

DE102007007510A1 - Verfahren und Vorrichtung zur schadstoffreduzierten Aufbereitung schadstoffhaltiger Substrate aus Fermentationsanlagen zur Biogasgewinnung zu Brennstoff unter Nutzung der Energie vorhandener Verbrennungsanlagen

Info

Publication number: DE102007007510A1
Application number: DE102007007510A
Authority: DE
Inventors: Peter Wolf; Wolfgang Jaske
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: DE102007007510B4

Abstract

Im Zuge der wachsenden Zahl von Biogasanlagen fehlt es den Biogasanlagenbetreibern zunehmend an Flächen, das als Reststoff anfallende Gärsubstrat auf Anbauflächen als Dünger wieder auszubringen. Der Transport des bis zu 95% Wasser enthaltenden Gärsubstrats auf weiter entfernte Gebiete ist zu kostenintensiv. Die Betreiber von Abwasseraufbereitungsanlagen stehen zukünftig mit ihrem erzeugten Klärschlamm der gleichen Problematik gegenüber. Die Trocknung des Gärsubstrats ist auf Grund der Schadstoffbelastung insbesondere durch Ammoniak und Schwefelwasserstoff mit den herkömmlichen Verfahrensweisen nicht möglich. Zur Lösung dieser Problematik wurde ein Verfahren entwickelt, das die Trocknung von schadstoffminimiertem Gärsubstrat ermöglicht. Erfindungsgemäß werden bei diesem Verfahren das im Gärsubstrat gelöste Ammoniak, der Schwefelwasserstoff und weitere Stoffe mit niedrigem Dampfdruck durch Erwärmung und Anlegen eines Unterdrucks dem Gärsubstrat entzogen. Durch die Verbrennung des Biogases bilden sich erhebliche Mengen an Stickstoffoxiden und Schwefeldioxid. Diese Schadstoffe können mit dem Ammoniak und Schwefelwasserstoff aus dem Gärsubstrat in einem Reaktionsraum reagieren. Da die Ammoniakmenge aus dem Gärsubstrat erheblich größer ist als zur Beseitigung der Stickstoffoxide des Abgasstroms benötigt wird, wird ein Teil des Ammoniaks aus dem Gärsubstrat in einer externen Brennkammer oder in der Verbrennungsanlage zu Stickstoffoxid verbrannt und dann zusammen mit dem ...

Description

Im Zuge der wachsenden Zahl an Biogasanlagen fehlt es den Biogasanlagenbetreibern zunehmend an Flächen, um das als Reststoff anfallende Gärsubstrat auf Anbauflächen als Dünger wieder auszubringen und ein Transport des zu bis zu 95 % Wasser enthaltenden Gärsubstrats auf weiter entfernte Gebiete ist zu kostenintensiv. Die Betreiber von Abwasseraufbereitungsanlagen stehen zukünftig mit ihrem erzeugten Klärschlamm der gleichen Problematik gegenüber. Es wird daher nach wirtschaftlichen Möglichkeiten gesucht, die Gärsubstrate zu verwerten. Voraussetzung für die weitergehende Nutzung ist die Trocknung dieser Substrate. Der verbleibende Feststoff kann dann einer Verbrennung zugeführt werden oder auf weiter entfernte Ackerflächen aufgebracht werden, da der Transport um ein vielfaches günstiger geworden ist.
Die Trocknung von Gärsubstraten bzw. Klärschlämmen kann derzeit nur durch vorheriges entwässern mittels Dekantern oder Filterpressen durchgeführt werden, da die wirtschaftlich zu nutzende Abwärme aus den Energieerzeugern nicht ausreicht, das Wasser des anfallenden Gärsubstrats zu entfernen. Die Biogasanlagenbetreiber müssen das zurückbehaltene Wasser jedoch noch einer weiteren Verwendung zuführen, eine Rückführung des Wassers in den Prozess verbietet sich durch die damit verbundene Aufkonzentration der Schadstoffe, so dass sich deren Problemlage durch diese Verfahrensweise nicht wesentlich verbessert. Die geruchsentwickelnden Stoffe bleiben hauptsächlich in der flüssigen Phase, so dass der nasse Feststoff gegenwärtig in unterschiedlich aufgebauten Trockenanlagen getrocknet werden kann. Bei Klärschlamm sind es bevorzugt solare Trocknungsanlagen. Dabei handelt es sich um Hallen, die durch die Sonne erwärmt werden und durch die ein gegebenenfalls erwärmter Luftstrom geführt wird. Die flüssige Phase wird wieder der Wasseraufbereitung zugeführt. Die bei der Trocknung entstehende mit Geruchs- und Schadstoffen beladene Luft bzw. Gasphase muss behandelt werden.
Die Abwärme einer Verbrennungseinheit wird bisher in einen Kühlkreislauf überführt und dann gegebenenfalls einer weiteren Nutzung zugeführt, wie z.B. zur Erwärmung von Gebäuden und des Fermenters. Die Abwärme im Abgas wird nur in Einzelfällen genutzt. Im Allge meinen wird diese ungenutzt an die Umgebung abgegeben. Eine möglichst vollständige Nutzung der Abwärme gewinnt erst in jüngster Zeit mit dem Willen der Trocknung von Gärsubstrat an Relevanz. Allerdings stehen der Trocknung des Gärsubstrats wirtschaftliche Erwägungen und eine hohe Schadstoffbelastung der Luft entgegen.
Die Trocknung anfallenden Gärsubstrats muss mit Nutzung aller vorhandenen Abwärme aus der Verbrennungseinheit und mit Lösung aller Probleme hinsichtlich der vorhandenen Schadstoffe durchführbar sein. Das getrocknete Gärsubstrat muss bei seiner thermischen Verwertung schadstoffarm verbrannt werden können.
Als Inhaltsstoffe und Problemstoffe aus dem Gärsubstrat, die einer weiteren Verarbeitung insbesondere der Trocknung im Wege stehen, sind insbesondere das Ammoniak und sulfidische Schwefelverbindungen, in der Hauptsache Schwefelwasserstoff ausgemacht worden. Da diese Verbindungen auch Bestandteil des Biogases sind, werden bei seiner Verbrennung vergleichsweise große Mengen der Oxide dieser Verbindungen emittiert. So dass auch hier Handlungsbedarf besteht.
Bei der Herstellung von Biogas, wird das Biogas unter anaeroben Bedingungen hergestellt, die sauerstoffarme und wasserstoffreiche Verbindungen entstehen lassen. Als Hauptprodukt entsteht der Kohlenwasserstoff Methan. Als Nebenprodukte entstehen die oben genannten Stoffe Ammoniak und Schwefelwasserstoff sowie große Mengen Kohlendioxid, die sich durch eine Gleichgewichtseinstellung zwischen dem wässrigen Substrat und der darüber stehenden Gasphase in unterschiedlicher Konzentration in diesen beiden Medien verteilen. Das entstandene Kohlendioxid bildet beim Auflösen in Wasser kleine Mengen Kohlensäure. Wobei bei der Reaktion mit dem gelösten Ammoniak gelöstes Ammoniumcarbonat bzw. Ammoniumbicarbonat entsteht. Ammoniak reagiert auch, wenn es in Wasser aufgelöst wird, zu einem geringen Teil zu Ammoniumhydroxid, das den Beitrag zum erhöhten pH-Wert von 8 erbringt. Schwefelwasserstoff als schwache Säure bildet in wässriger Lösung geringe Mengen Hydrogensulfid. Die Schwefelwasserstoffsäure ist demnach genau wie die Kohlensäure in der Lage einen Teil des gelösten Ammoniaks zu neutralisieren. Alle beteiligten Substanzen stehen in Abhängigkeit ihrer Konzentration in der Gasphase der Biogasanlage miteinander im Gleichgewicht. Der Austrag von Gärsubstrat aus der Biogasanlage und die damit verbundene Veränderung des Gleichgewichts der gelösten Gase mit der Gasphase führt zu ihrer teilweisen Freisetzung und damit verbundenen Immissionen.
Bei der thermischen Verwertung des Biogases zur Energieerzeugung in der Verbrennungsanlage werden die Verbindungen, die sich mit dem Methan in der Gasphase befinden, mit Ausnahme des Kohlendioxids mittels Luftsauerstoff oxidiert und in ihre sauerstoffreichen Verbindungen überführt. Diese Verbindungen werden mit dem Abgas emittiert und gelten als Luftschadstoffe, deren Konzentration erheblich höher ist als im Abgas der Erdgasverbrennung. Der Anteil der Luftschadstoffe muss daher reduziert werden.
Des Weiteren bilden die entstandenen Oxide mit Wasser Säuren, die bei der Rückgewinnung der Abwärmeenergie durch Kondensation des im Abgas vorhandenen Wassers zu Korrosion an den Anlagen führt. Die stärksten Säuren sind die der Stickstoffoxide aus dem Ammoniak und des Schwefeldioxids aus dem Schwefelwasserstoff.
Ein Verfahren zur Trocknung von Gärsubstrat und Substraten ähnlicher Konsistenz und Zusammensetzung muss als technisch sinnvolles Verfahren nach den oben beschriebenen Randbedingungen folgende Kriterien erfüllen.

1. Die Trocknung des Gärsubstrats darf nur mit vorhandener Abwärme erfolgen.
2. Bei der Trocknung dürfen keine Schadstoffe an die Umgebung abgegeben werden
3. Das getrocknete Gärsubstrat muss schadstoffarm sein
4. Der technologische Aufwand zur Trocknung des Gärsubstrats darf die Wirtschaftlichkeit der energetischen Nutzung von Biogas nicht beeinträchtigen.

Im Weiteren soll ein Verfahren vorgestellt werden, dass die Anforderungen einer emissionsarmen Trocknung unter optimaler Nutzung der vorhandenen Abwärme mit geringem technischen Aufwand erfüllt.
Bei der Erzeugung und Verbrennung von Biogas entstehen, wie schon beschrieben demnach zwei Gruppen von Verbindungen. Die Verbindungen aus der Biogasanlage sind mit Ausnahme des Kohlendioxids Reduktionsmittel und die Verbindungen aus der Verbrennung des Biogases Oxidationsmittel.
Werden die im Gärsubstrat vorhandenen Verbindungen Ammoniak und Schwefelwasserstoff mit den aus der Verbrennung entstandenen Verbindungen zur Reaktion gebracht, reagieren die beiden Substanzgruppen zu Verbindungen wie Luftstickstoff und Wasser, die keine immissionsrechtliche Relevanz besitzen. Vorteilhafter Weise verliert das Abgas durch die Reduktion seiner Schadstoffoxide seine sauren Eigenschaften, so dass die Kondensation des Wassers aus dem Abgas möglich wird, ohne die Werkstoffe zu schädigen. Im Gärsubstrat vorhandene Reste an Methan unterstützen die Reaktion. Die Reaktionen 1 und 2 stehen Beispielhaft für viele weitere mögliche Redoxreaktionen die in dem mit reduzierenden Gas aus dem Gärsubstrat dotierten Abgas ablaufen. Reaktion 1
Reaktion 2
Erfindungsgemäß werden dem Gärsubstrat die gelösten Gase in der Hauptsache Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid in einer Vakuumkammer bei einer Temperatur von vorteilhaft etwa 60°C entzogen. Das Gärsubstrat enthält aber erheblich mehr Ammoniak als zur Reaktion mit dem Abgas aus der Verbrennungsanlage benötigt werden. Dies erfordert die Einstellung des stöchiometrischen Gleichgewichts der Verbindungen aus dem Gärsubstrat und denen im Abgas. Um dieses zu erreichen gibt es mehrere Möglichkeiten.
Zum einen kann ein Teil des Ammoniaks aus dem Gärsubstrat, das in einem Vorratsbehälter bevorzugt unter Atmosphärendruck steht, aber auch unter leichtem Überdruck stehen kann, erfindungsgemäß in einer Brennkammer mit Luft zu Stickstoffoxid umgesetzt werden. Die Umsetzung wird bevorzugt katalytisch durchgeführt. Die zur Katalyse benötigte Wärme kann dem Abgas entnommen werden. Der andere Teil des Ammoniaks wird mit den in der Brennkammer und der Verbrennungsanlage entstandenen Abgasen gemischt, so dass die entstandenen Stickstoffoxide mit dem Ammoniak in einem im Abgasstrom befindlichen Reaktionsraum zu Stickstoff und Wasser reagieren können. Die Einstellung des stöchiometrischen Gleichgewichts im Reaktionsraum zur Umsetzung der Schadstoffe wird durch die Messung mindestens eines Gasbestandteils des Abgases und Regelung der Ammoniakzufuhr erreicht. Zum anderen kann ein Teil des Ammoniaks aus dem Gärsubstrat mit dem Biogas in der Verbrennungsanla ge umgesetzt werden und der andere Teil des Ammoniaks wird dann dem Abgasstrom der Verbrennungsanlage zugemischt. Auch hier wird das stöchiometrische Verhältnis über die Messung mindestens eines Abgasbestandteils über Dosiereinrichtungen eingestellt.
Die Reaktion des Gasstroms aus der Verbrennungsanlage mit dem aus dem Gärsubstrat kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen. Zum einen wird das Gemisch auf 800–1100°C erwärmt, um die nichtkatalytischen Reaktionen zu zünden, zum anderen kann das Gemisch über einen Katalysator bei der gegebenen Abgastemperatur von 300–500°C zur Reaktion gebracht werden. Bei der Verwendung von Katalysatoren müssen beide Gasströme gegebenenfalls von Schwefelverbindungen befreit werden, da der sich bildende Schwefel die Katalysatoren vergiften kann. Die Substitution der Schwefelverbindungen geschieht bevorzugt mit Eisen-II-Verbindungen, die schwerlösliches Eisensulfid bilden. Andere Verfahren wie zum Beispiel Membranverfahren sind auch möglich.
Das Schadstoff abgereicherte Wasser aus dem Gärsubstrat kann zum einen durch den direkten Kontakt mit dem schadstoffreduzierten Abgas verdunstet werden. Eine Mischung des Abgases mit Frischluft zur Absenkung der Temperatur zur Verhinderung der Selbstentzündung getrockneten Gärsubstrats ist gegebenenfalls sinnvoll. Zum anderen kann die Energie aus dem Abgas auch auf ein zweites System übertragen und damit das Gärsubstrat getrocknet werden. Der Wärmeträger des zweiten Systems kann eine Flüssigkeit bevorzugt Wasser oder ein Gas bevorzugt Luft sein je nach Art der zu nutzenden Trocknungsanlage. Das verdunstete Wasser wird durch Kondensation zurück gewonnen. Die bei der Kondensation frei werdende Energie wird bevorzugt zur Verdunstung des im Gärsubstrat verbleibenden Wassers verwendet. Die Nutzung an anderer Stelle wie zum Beispiel zum Erwärmen des Fermenters ist auch möglich. Das bei der Kondensation wieder gewonnene, mit Stickstoffverbindungen abgereicherte Wasser kann in den Prozess der Biogasgewinnung zurückgeführt werden. Der erhaltene schadstoffarme, getrocknete Feststoff des Gärsubstrats ist ein hervorragender Brennstoff, so dass dieses Material intern oder extern zur weiteren Energiegewinnung genutzt werden kann.
Wie in 1 dargestellt, wird das in einem Fermenter 1 erzeugte Biogas über eine Leitung 2 einer Verbrennungsanlage 3 z.B. einem Blockheizkraftwerk zugeführt.
Das Gärsubstrat wird aus dem Fermenter 1 über eine Leitung 6 der Vakuumkammer 7 zugeführt und dort auf vorteilhaft etwa 60°C zur Zersetzung des gelösten Ammoniumcarbonats bzw. Ammoniumbicarbonats erwärmt. Die im Gärsubstrat gelösten Gase werden mittels einer Vakuumpumpe 8 dem Gärsubstrat entzogen und über die Leitung 9 in einen Vorratsbehälter 26 geleitet. Als Wärmequelle zur Beheizung der Vakuumkammer 7 wird bevorzugt Abwärme der Verbrennungsanlage 3 verwendet, die auf ein Wärmeübertragungssystem 24 übertragen wird. In 1 ist beispielhaft der Kühlmittelkreislauf 18 als Wärmeübertragungssystem einer Verbrennungsanlage 3 dargestellt. Bei Verbrennungsanlagen ohne Kühlmittelkreislauf wie z.B. Turbinen oder Dampfanlagen ist die Wärme dem Abgas oder dem Dampf bzw. dem Kondensat zu entnehmen.
Das überschüssige Ammoniak aus dem Gärsubstrat wird aus dem Vorratsbehälter 26 mittels einer Dosiereinheit 29 in einer Brennkammer 27 mit Luft 28 zu Stickstoffoxiden verbrannt. Der in der Brennkammer 27 entstandene Abgasstrom 16 wird in der Mischkammer 30 dem Abgasstrom 4 der Verbrennungsanlage 3 und dem Ammoniakstrom 31 aus dem Vorratsbehälter 26 hinzugefügt. Die Regelung der Ammoniakströme 31 und 32 zur Einstellung des stöchiometrischen Gleichgewichts im Reaktionsraum 22 wird über ein Messsystem 33 und einer Steuerung 34, die die Dosiereinheiten 29 und 17 ansteuert, gewährleistet. Das in der Mischkammer 30 erzeugte Gasgemisch strömt in einen Reaktionsraum 22, in dem die Komponenten der Gasströme miteinander reagieren, sodass ein schadstoffarmer Abgasstrom 4' entsteht. Das gereinigte Abgas wird dann zur Trocknung des von schädlichen Gasen befreiten Gärsubstrats verwendet. In 1 und 2 ist nur die direkte Beaufschlagung des Trockners 10 mit heißem Abgas über Leitung 4' beispielhaft dargestellt.
In 2 ist die Verfahrensvariante der Verbrennung des überschüssigen Ammoniaks in der Verbrennungsanlage 3 beispielhaft dargestellt. Dabei wird das Ammoniak über eine Dosiereinheit 22 in einer Mischkammer 5 bevorzugt der Luft 21 zugemischt und mit dem Biogas in der Verbrennungsanlage 3 oxidiert. Das in der Verbrennungsanlage 3 erzeugte Abgas 4 wird dann in einem Reaktionsraum 22 mit dem Ammoniak aus dem Vorratsbehälter 26 umgesetzt.
Das von schädlichen Gasen befreite Gärsubstrat wird anschließend aus der Vakuumkammer 7 über eine Leitung 19 zur Trocknung einem Trockner 10 zugeführt. Das mit Wasser beladene Abgas‚ dass den Trockner verlasst, strömt über Leitung 4'' in einen Kondensationswärmetauscher 11, in dem das Wasser kondensiert, dass größtenteils wieder zum Anmischen zugeführten frischen Substrats verwendet und über die Leitung 15 dem Prozess der Biogaserzeugung zurückgeführt wird. Als Kühlmittel für den Kondensatwärmetauscher dient kalte Außenluft 12. Die erwärmte Außenluft 12' wird zur Entfernung von Restfeuchtigkeit im Gärsubstrat in einem zweiten Trocknungsschritt im Trockner 13 genutzt.
Falls die Verbrennungsanlage 3 einen Kühlkreislauf besitzt, wie dies bei Verbrennungsmotoren der Fall ist, wird die Wärme aus dem Kühlkreislauf 18 auch zur Trocknung des Gärsubstrats herangezogen. Dieser Schritt ist erforderlich, da die Energiemenge, die zur Trocknung des Gärsubstrates benötigt wird, größer ist als im Abgas vorhanden. Dabei wird das Kühlwasser mittels Luft 12 in Wärmetauschern 20 gekühlt und die erwärmte Luft 23 dann dem Trockner 13 zugeführt. Der Abgasstrom aus der Verbrennungsanlage sowie auch die anderen Luftströme, die die Trockner verlassen, werden an die Umgebung 12 abgegeben. Das Gärsubstrat wird in einem Behälter 14 für seine weitere Verwendung gesammelt wie zum Beispiel die Verbrennung zur Nutzung der in der Trockensubstanz vorhandenen Energie.

1: Fermenter
2: Biogasleitung
3: Verbrennungsanlage
4: Abgasleitung, 4' Abgasleitung für schadstoffarmes Abgas, 4'' Abgasleitung für schad- stoffarmes wasserbeladenes Abgas
5: Mischkammer Luft-Ammoniak
6: Leitung für Gärsubstrat
7: Vakuumkammer
8: Vakuumpumpe
9: Leitung für Ammoniak
10: Trockner
11: Wärmetauscher
12: Umgebung
13: Trockner
14: Behälter für trockenes Gärsubstrat
15: Wasserleitung
16: Abgasleitung aus Brennkammer
17: Dosiereinrichtung
18: Kühlwasserkreislauf
19: Förderleitung für Gärsubstrat zum Trockner
20: Wärmetauscher
21: Luft für Verbrennungsanlage
22: Reaktionsraum zur Abgasreinigung
23: Warmluftleitung
24: Wärmeübertrager für Vakuumkammer
25: Datenleitung zur Steuerung
26: Vorratskammer für Ammoniakgas
27: Brennkammer
28: Luftzufuhr für Brennkammer
29: Dosiereinrichtung
30: Mischkammer für Abgas und Ammoniak
31: Ammoniakleitung
32: Ammoniakleitung
33: Messeinrichtung
34: Steuerung

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur simultanen Entfernung von korrosiven und gesundheitsschädlichen Schadstoffen aus Gärsubstraten und Verbrennungsabgasen aus Vergärungsanlagen und nachgeschalteten Verbrennungsanlagen und deren anschließende Umwandlung in unschädliche, nichtkorrosive Verbindungen bei paralleler Trocknung des Gärsubstrats, dadurch gekennzeichnet, dass der Schadstoffstrom 9 aus dem zu trocknenden Gärsubstrat in der Vakuumkammer 7 und die Schadstoffe aus dem Abgasstrom 4 einer Verbrennungsanlage 3 in einem Reaktor 22 miteinander zur Reaktion gebracht werden, so dass die Schadstoffe eliminiert werden und das Gärsubstrat aus Vakuumkammer 7 mit dem Abgasstrom 4' emissionsarm sowie der Abwärme aus dem Kühlkreislauf 18 der Verbrennungsanlage 3 und der durch Kondensation des in dem Trockner 10 aufgenommenen Wassers aus dem Abgasstrom 4'' und im Kondensationswärmetauscher 11 zurück gewonnene Wärme in einem ein- oder mehrstufigen Prozess getrocknet werden kann.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gelösten gesundheitsschädlichen Gase durch Anlegen eines Vakuums an die Vakuumkammer 7 aus dem Gärsubstrat entfernt werden.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gelösten gesundheitsschädlichen Gase durch Erwärmen des Gärsubstrats in Behälter 7 entfernt werden.
Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gelösten gesundheitsschädlichen Gase durch Erwärmen des Gärsubstrats in Behälter 7 mittels des Kühlkreislaufs 18 der Verbrennungsanlage 3 entfernt werden.
Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gelösten gesundheitsschädlichen Gase durch Erwärmen des Gärsubstrats und Anlegen eines Vakuums an Behälter 7 mittels einer Vakuumpumpe 8 entfernt werden.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesundheitsschädlichen Gase des Gärsubstrats aus der Vorratskammer 26 mit dem Abgas 4 aus der Verbrennungsanlage 3 in einer Mischkammer 30 in einem stöchiometrisch richtigen Verhältnis gemischt werden.
Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Ammoniak und Abgas in einer Reaktionskammer 22 miteinander zur Reaktion gebracht werden.
Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesundheitsschädlichen Gase aus dem Gärsubstrat mit dem Abgas 4 aus der Verbrennungsanlage 3 durch Erwärmen miteinander in einer Reaktionskammer 22 zur Reaktion gebracht werden.
Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gesundheitsschädlichen Gase aus dem Gärsubstrat mit dem Abgas 4 aus der Verbrennungsanlage 3 durch Erwärmen des Reaktorraums 22 mittels des abreagierten, aufgeheizten Abgases miteinander zur Reaktion gebracht werden.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gesundheitsschädlichen Gase aus dem Gärsubstrat mit dem Abgas 4 aus der Verbrennungsanlage 3 durch Verwendung eines Katalysators im Reaktorraum 5 miteinander zur Reaktion gebracht werden.
Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Ammoniaks aus dem Gärsubstrat durch eine gezielte Verbrennung in einem Brenner 27 zu Stickstoffoxid verbrannt wird, so dass das stöchiometrische Verhältnis des Anteils an Stickstoffoxiden und Ammoniak für die Reaktion miteinander im Reaktionsraum 22 optimal eingestellt wird.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Ammoniaks aus dem Gärsubstrat durch eine gezielte Verbrennung in der Verbrennungsanlage zu Stickstoffoxid verbrannt wird, so dass das stöchiometrische Verhältnis des Anteils an Stickstoffoxiden und Ammoniak für die Reaktion miteinander im Reaktionsraum 22 optimal eingestellt wird.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gärsubstrat aus Behälter 7 mit dem heißen von Schadstoffen befreiten Abgas 4' in einer Trockenanlage 10 getrocknet wird.
Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das heiße von Schadstoffen befreite Abgas 4' zur Abkühlung mit Außenluft 12 gemischt wird, um das Gärsubstrat in einer Trockenanlage 10 zu trocknen.
Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie durch Kondensation des vom Abgas 4'' aufgenommenen Wassers zurück gewonnen wird, indem das Abgas 4'' in einem Kondensationswärmetauscher 11 durch Außenluft 12 abgekühlt wird und die zurück gewonnene Energie im Luftstrom 12' wieder zur Trocknung des Gärsubstrats verwendet wird.
Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 13, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie aus der Abwärme und die in dem Kondensationswärmetauscher 11 zurück gewonnene Energie in einer Trocknungsanlage 13 genutzt wird.
Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 13, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie aus der Abwärme und die in dem Kondensationswärmetauscher 11 zurück gewonnene Energie in miteinander kombinierten Trocknungsanlagen 10 und 13 genutzt wird.
Verfahren und Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das im Kondensationswärmetauscher 11 zurück gewonnene Kondensat 15 wieder dem Gärprozess der Biogasanlage 1 zugeführt wird.
Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter der beteiligten Gasströme an geeigneter Stelle gemessen wird, um das stöchiometrische Verhältnis zwischen dem Ammoniakstrom 16 und dem Abgasstrom 4 in der Mischkammer 30 richtig einzustellen.