DE102008031805A1 - Verfahren zur Verwertung von Holz in Biogasanlagen und Erzeugung von Dünger - Google Patents

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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
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    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Methode zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Biogasanlagen und die Nutzung von Zellulose- bzw. Lignin-haltigen Materialien. Die Hydrolyse wird zur Verbesserung der Düngequalität genutzt. Im Vorfermenter wird mit Hilfe einer sauren und basischen Lösung das Material aufgeschlossen. Im vorliegenden Fall wird die Hydrolyse innerhalb weniger Stunden durchgeführt, so dass die Biomasse zur schnellen Verarbeitung durch die Bakterien aufbereitet ist. Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Aufschließung der biologischen Grundsubstanz und die Verbesserung der Ausbeute durch spezielle Bakterienkulturen. Das Verfahren ist außerdem so gesteuert, dass die Düngequalität der Reststoffe verbessert wird.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Methode zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Biogasanlagen und die Nutzung von Zellulose bzw. Lignin haltigen Materialien. Die Hydrolyse wird zur Verbesserung der Düngequalität genutzt. Bakterien benötigen normalerweise relativ lange bis Lignin gebundene kristalline Cellulose mit Hilfe der Cellulasen zerlegen können, im vorliegenden Fall wird die Hydrolyse innerhalb weniger Stunden durchgeführt, so das die Biomasse zur schnellen Verarbeitung durch die Bakterien aufbereitet ist.
  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung beschreibt eine Verfahren zur Aufschließung der biologischen Grundsubstanz und die Verbesserung der Ausbeute durch spezielle Bakterienkulturen. Das Verfahren ist außerdem so gesteuert das die Düngequalität der Reststoffe verbessert wird.
  • Problemstellung
  • In Biogasanlagen ist das Aufschließen von Zellulose in kristalliner Form bisher nicht gegeben. Viele Biomassen sind aufgrund dieser Probleme nicht einsetzbar obwohl sie in großen Mengen vorhanden sind.
  • Bei der Vergärung bereiten Stoffe Schwierigkeiten, die
    • • schwer mit Wasser mischbar sind,
    • • die sehr heterogen sind,
    • • einen hohen Anteil an Zellulose und Lignin haben,
    • • lange Verarbeitungszeiten benötigen,
  • Vorteil des neuen Verfahrens ist:
    • • Verbesserung des Wirkungsgrades,
    • • Bessere Aufschliessung durch spezielle Zerkleinerungstechnik,
    • • Schnelles thermisches Aufbrechen mit Hilfe von Säure, Basen und Druck,
    • • Einsatz von Bakterien zur Zersetzung von Lignin und Zellulose mit höherem Wirkungsgrad,
    • • Züchtung von Bakterien mit besserem Durchsatz,
    • • Selektion der gezüchteten Bakterien durch gentechnische Untersuchungen,
    • • Züchtung der Bakterien im Fermenter in der Anaeroben und aeroben Version,
    • • Einsetzen der Bakterien in der Vorfermentierung im Bunker,
    • • Anwenden der Bakterien im Biogas Fermenter,
    • • Zusatz von Stoffen die eine Verbesserung der Düngequalität bringen,

Claims (7)

  1. Verfahren zur Verbesserung des Wirkungsgrades und Verbesserung der Umweltverträglichkeit durch Kombination von technischer anorganischer Chemie und Biotechnologie in Biogasanlagen mit Züchtung von Bakterien und natürlicher Neutralisation.
  2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorfermenter durch Basen und Säure die kristalline Zelluose aufgeschlossen wird.
  3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der basische pH-Wert der Vorhydrolyse durch die saure Bakterien Hydrolyse neutralisiert wird.
  4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zusätze von Bakterien und Pilze das Bodenklima verbessert wird. Nachfolgend die Zusammensetzung als Beispiel: • Lactobacillus plantarum, • Lactobacillus casei, • Streptococcus lactis, • Rhodopseudomonas palustris, • Rhodobacter sphaeroides, • Saccharomyces cerevisiae, • Candida utilis, • Aspergillus oryzae, • Mucor hienalis,
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufarbeitung der Reststoffe Bakterien wie Clostridia und Pilze wie Trichoderma verwendet werden und in der Anlage gezüchtet werden.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitung von Lignocellulose basisch zerlegt wird.
  7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, 2, 3, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Art der Düngeaufbereitung mit Hilfe von Mikroorganismen eine Symbiose zwischen Pflanze und Mikroorganismen bildet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013109153A1 (en) * 2011-12-22 2013-07-25 Chervonyi Volodymyr Microbial organic fertilizers and methods of producing thereof

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