DE19840691A1 - Produktion von verkaufsfähigen Gasen aus Biogasen und Deponiegasen mittels anaerober Fermentation von Reststoffen aus Landwirtschaft, Kommune, Industrie und Gewerbe und von Ganzpflanzen oder Teilen derselben - Google Patents

Produktion von verkaufsfähigen Gasen aus Biogasen und Deponiegasen mittels anaerober Fermentation von Reststoffen aus Landwirtschaft, Kommune, Industrie und Gewerbe und von Ganzpflanzen oder Teilen derselben

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    • A61L2/20—Gaseous substances, e.g. vapours

Abstract

Verwendung eines bei der Aufbereitung von Biogasen und Deponiegasen zu einem methanhaltigen Hauptprodukt anfallenden CO¶2¶-haltige Nebenprodukt, vorzugsweise am Ort der Entstehung oder der Aufbereitung, vorzugsweise als Konservierungsmittel und Kohlenstoffquelle. Das methanhaltige Hauptprodukt wird an entfernten Standorten vorzugsweise als Energiequelle verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwendung von angereichertem, vorzugsweise erdgasgleichem methanhaltigen Hauptprodukt als Energie- und Chemiequelle und/oder kohlendioxidhaltigem Nebenprodukt bzw. Abfall-Gas, gewöhnlich gemischt mit Methan, zur Konservierung und Erstickung. Das Nebenprodukt wird vorzugsweise als Kohlenstoff- und Karbonatquelle sowie zur Unterstützung von Trocknungsprozessen genutzt.
Biogase als erneuerbare Energiequellen werden aus organischen Reststoffen aus Landwirtschaft, Kommune, Industrie und Gewerbe und Ganzpflanzen oder Teilen derselben durch gesteuerte anaerobe Fermentation in kommunalen und privaten städtischen Biogasanlagen und Kläranlagen und landwirtschaftlichen Biogasanlagen produziert. Die Steuerung betrifft vorzugsweise Aufenthaltszeit, Rührung, Temperierung und Konzentrationen im Reaktor. Die dabei entstehenden Biogase unterscheiden sich in der Zusammensetzung, d. h. im Methangehalt (zumeist 50-70 Vol.-%), Kohlendioxid (CO2)-Ge­ halt (zumeist 47-27 Vol.-%), Gehalt an Feuchtigkeit (zumeist 1-3 Vol.-%) und Schwefelwasserstoff (zumeist 0,001 bis 0,5 Vol.-%).
Deponien sind kompaktierte Schüttungen einer großen undefinierten Mischung von organischen Stoffen, die ungesteuert Deponiegas produzieren. Die dabei entstehenden Deponiegase unterscheiden sich in der Zusammensetzung, d. h. im Methangehalt, Kohlendioxidgehalt, Gehalt an Feuchtigkeit, Schwefelwasserstoff und anderen gasförmigen Spurenbestandteilen. In Deponiegasen finden sich auch FCKWs und KWs, die in Biogasen nicht enthalten sind. Die Gewinnung von Deponiegasen erfolgt, indem Deponien vorzugsweise mit Folien und Erdschichten sowohl bodenseitig abgedichtet als auch luftseitig zur Reduzierung des Luftzutrittes abgedeckt werden. Rohrleitungen sind im Deponiekörper verlegt und Gasbrunnen im Deponiekörper eingelassen worden, um das Deponiegas abzusaugen. Deponiegase können wegen des möglichen Luftzutritts Sauerstoff und Stickstoff enthalten.
Die sich durch das erfindungsgemäße Verfahren erschließenden neuen Verwertungsmöglichkeiten des CO2 enthaltenden Abgases (Nebenprodukt) vorzugsweise am Ort der Produktion/Entstehung bzw. der Aufbereitung und/oder des angereicherten vorzugsweise erdgasgleichen Methans (Hauptprodukt) an fernen Standorten führt zu einer verbesserten Wirtschaftlichkeit der Biogasanlagen und Deponien und zu einer besseren Gesamtenergieausnutzung in der erneuerbaren Energiequelle. Die verbesserte Nutzung des Hauptproduktes alleine bringt schon Vorteile, ohne daß das Nebenprodukt genutzt wird. Die besten wirtschaftlichen Ergebnisse sind von der kombinierten Nutzung des Haupt- und des Nebenproduktes zu erwarten.
Bisher war es nur möglich, Biogase und Deponiegase am Ort der Produktion/Entstehung zu verwerten, beispielsweise als Energiequelle für Blockheizkraftwerke, beispielsweise zur Verstromung, was dazu führte, daß die Gesamtenergieausbeute gering war, weil keine optimale Wärme-Kraft-Kopplung oder Wärme-Kraft-Kälte-Kopplung realisiert werden konnte oder weil die entstehenden Mengen zu gering sind, um sie wirtschaftlich weiterverarbeiten und veredeln zu können, vorzugsweise in Wärme-Kraft-Kopplung oder Wärme-Kraft-Kälte-Kopplung, in Methanol oder für die chemische Industrie, vorzugsweise Polimerisierungen, Teilchlorierungen, Veresterungen und Veretherungen. Nun ist es möglich, kleine dezentral anfallende Mengen von aufbereitetem Biogas durch die entfernte Entnahme von einem oder mehrerer Großabnehmer und Verbraucher zu poolen, so daß der economy-of­ scale-Effekt für wirtschaftliche Umsetzungen ausgenutzt werden kann. Einige Biogasanlagen und/oder Deponien können auch durch ein dezentrales Rohrleitungsnetz zu einer gemeinsamen Aufbereitungsanlage zusammengeschlossen werden, bevor die Netzeinspeisung und Durchleitung des methanhaltigen Hautproduktes zum Abnehmer/Verbraucher erfolgt.
Biogase und Deponiegase werden zwar dezentral an einem beliebigen Ort produziert, können nun aber an einem von der Einleitung entfernten Ort entnommen und verwertet werden, indem sie nun vorzugsweise erdgasgleich aufbereitet von dem dezentral gelegenen Produktionsort zu einem entfernten Verwertungsort transportiert werden. Die Aufbereitung von Biogasen erfolgt mit Hilfe von physikalischen und physikalisch-chemischen Verfahren, indem Feuchtigkeit, Schwefelwasserstoff- und Spurenbestandteile, die insbesondere in Deponiegasen enthalten sind, vorzugsweise zuerst abgetrennt werden und vorzugsweise danach Kohlendioxid und Methan voneinander getrennt werden. Die Trennungsverfahren für Kohlendioxid und Methan sind weiter unten näher beschrieben.
Den bestehenden Anlagen und Verfahren zur Anreicherung von Methan und Abtrennung von CO2 ist gemein, daß Kohlendioxid (vorzugsweise 80 bis 95% des ursprünglich im Biogas vorhandenen) gemischt mit Methan (vorzugsweise 5 bis 20% des ursprunglich im Biogas vorhandenen), als Abfallprodukt anfällt und üblicherweise als Abgas über eine Fackel in die Umgebung abgegeben wird. Dieses Abfallprodukt wird erfindungsgemäß verwendet, vorzugsweise am Ort der Entstehung oder am Ort der Aufbereitung des Hauptproduktes.
Das zu transportierende erdgasgleiche Gas enthält hauptsächlich Methan (vorzugsweise 85 bis 96 Vol.-%). Dieses angereicherte Methan wird mit Hochdruckkompressoren, vorzugsweise Schraubenkompressoren oder hydraulischen Kompressoren, über eine Gasstrecke auf den geforderten Druck von vorzugsweise 2 bis 50 bar gebracht, um in ein vorhandenes Leitungsnetz, in denen Gase gleicher Zusammensetzung transportiert werden, vorzugsweise Erdgas, einzuspeisen. Die Gasstrecke enthält alle notwendigen Sicherheitsvorrichtungen, Meßfühler, Durchflußmesser, Methanschnüffler, schnellschließende Ventile und Rückschlagsicherungen.
In dem Verfahren wird das erdgasgleich angereicherte Methan aus Biogasen und Deponiegasen auf einen Druck von vorzugsweise 2-50 bar gebracht und erfindungsgemäß in vorhandene Leitungsnetze, vorzugsweise Leitungsnetze zur Beförderung von Gasen von gleicher Zusammensetzung, vorzugsweise Erdgas, eingeleitet, zu einem entfernten Ort gefördert und dort von Verwertem entnommen und verwertet, vorzugsweise für energetische Zwecke vorzugsweise von Heizungsanlagen, vorzugsweise industrielle und häusliche Anwendungen, vorzugsweise Bäckereien, Fleischereien, Gastronomie, Gärtnereien, Wäschereien, Textilreinigung, Prozeßwärmebereitern und Warmluftheizungen, Kochherden, Wäschetrocknern, Wärmestrahlern, Lüftungssysteme. Erdgasgleiches Methan wird vorzugsweise verwertet von Kälteanlagen, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und Kraft-Wär­ me-Kälte-Kopplungsanlagen, Absorptionskältemaschinen, Brennstoffzellen, Gastankstellen für motorische Anwendung (Erdgasautos), chemischen Anlagen vorzugsweise zur Erzeugung von Methanol und MTBE (Methyl-tert.-butylether). In Gastankstellen wird das erdgasgleiche Methan auf einen Druck von vorzugsweise 200 bis 250 bar erhöht. Durch den Vordruck bei Entnahme aus dem Leitungsnetz kann im Vergleich zur dezentralen Aufstellung der Gastankstelle der Bedarf an elektrischer Kompressionsarbeit verringert werden. Das Methan wird in den entfernten Anlagen vorzugsweise in chemische Stoffe mit nichtenergetischen Einsatzgebieten wie polimerisierte und teilhalogenierte Produkte, wie Bromide, Chloride, Flouride, in Ester und Ether umgewandelt. Das Methan wird vorzugsweise auf biotechnologischem Wege in Methanol, wie weiter unten unter Nebenprodukt beschrieben, umgewandelt.
Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) aus Biogasen werden mit Hilfe von physikalischen und physikalisch-chemischen Verfahren getrennt. Bei Anlagen mit einer Kapazität von 10 bis 100 m3/h geschieht dies vorzugsweise mit physikalisch-chemischen Verfahren der Druckwäsche in wäßriger Lösung, z. B. mit dem Wechseldruckverfahren, oder in größeren Anlagen mit einer Kapazität von vorzugsweise 50 bis 2000 m3/h über physikalische Verfahren. Im unteren Bereich kommen selektive Membranen mit kontinuierlicher Gaspermeation und im oberen Bereich diskontinuierliche PSA-Anlagen (Druck­ wechsel-Adsorptionsanlagen) mit Molekularsieben oder Aktivkohle zum Einsatz.
Das angereicherte erdgasgleiche Methan wird für energetische Zwecke vorzugsweise an Gastankstellen, die mit der Anlage am gleichen Ort gekoppelt sein können oder mit der Aufberetung über das gekoppelt sind, abgegeben und direkt als Treibstoff in mobilen Verbrennungsmotoren (Erdgasautos) und in Zukunft auch in Brennstoffzellen, vorzugsweise in umgewandelter Form wie z. B. Methanol genutzt.
Falls erforderlich, wird vor der CO2-Nutzung der Methangehalt im CO2-Gas durch energetische Nutzung auf Methankonzentrationen von vorzugsweise 0 bis 5 Vol.-% reduziert, vorzugsweise am Ort der Entstehung oder der Aufbereitung, vorzugsweise mit einer elektrochemischen Oxidation in Brennstoffzellen oder einer katalytischen Oxidation an Metalldrähten unter stöchiometrischer Luftzufuhr. Diese Oxidation hat den Vorteil sehr geringer spezifischer NOx-Emissionen. Bei sehr niedrigen Methangehalten kann das Methan an sehr heißen Oberflächen, vorzugsweise im kraterförmigen Sandbett, zusammen mit substöchiometrischen Mengen an Luftsauerstoff oxidiert werden.
Das im Methan/CO2-Gemisch enthaltene Methan wird katalytisch, chemisch oder mikrobiell zu Methanol oxidiert, indem O2 oder ein Sauerstoffträger im stöchiometrisch richtigen Verhältnis zugegeben wird. Die Reaktion findet vorzugsweise im Flüssig- oder Festbettreaktor statt. Vorzugsweise wird als Sauerstoffträger Wasserstoffperoxid oder ein Percarbonat verwendet.
Bei mikrobieller Oxidation werden vorzugsweise methylotrophe Mikroorganismen verwendet, die die Fähigkeit der Weiteroxidation von Methanol verloren haben. Die Mikroorganismen werden im Festbettreaktor in geeigneter Weise immobilisiert. Im Flüssigreaktor kann ebenfalls eine Immobilisierung auf partikulären Trägermaterialien stattfinden.
Das entstandene Methanol wird über geeignete Verfahren wie Membranverfahren, Druckwechselverfahren, Mol-Siebe oder Ausfrieren aus dem Gasstrom entfernt. Die Entfernung von Rest-Sauerstoff kann nach der Methanolausschleusung durch erfindungsgemäße katalytische oder sonstige Oxidation von Restmethan zu CO2 erfolgen. Bei dem Festbettverfahren in der Flüssigphase wird Methanol aus der Flüssigphase abgetrennt.
Als Verfahrensalternative kann insbesondere bei relativ geringen Methankonzentrationen im Rohgas auf eine vorlaufende Abtrennung von Methan verzichtet werden und das Rohgas selbst der erfindungsgemaßen Behandlung unterworfen werden.
Methanol ist ein Grundstoff der chemischen Industrie und hat perspektivisch hohe Absatzchancen als Kfz-Treibstoff(Brennstoffzelle nach katalytischer Zersetzung).
Das Methan im Abgas kann in Blockheizkraftwerken vorzugsweise durch Zumischung von unbehandelten Biogasen oxidiert werden, damit der Methananteil über 30 bis 40 Vol.-% liegt. Die Mischung von Nebenprodukt/Abgas mit unbehandelten Biogasen kann auch bei den anderen energetischen Nutzungen erfolgen.
Zur Desodorierung kann das Abgas vorzugsweise in Aktivkohlefiltern behandelt werden, um eventuell noch vorhandene Geruchsstoffe zu entfernen. Dadurch werden geschmacks- und geruchsbildende Einflüsse auf das gelagerte Gut vermieden. CO2 selber ist geschmack- und geruchlos, ungiftig und erstickend.
Abgas bzw. das Nebenprodukt wird vorzugsweise nach Entfernung des Methans wegen des hohen Kohlendioxidgehaltes vorzugsweise
  • a) zu Konservierungszwecken in Räumen mit vorzugsweise kontrollierter Atmosphäre in ländlichen und städtischen Lagern/Silos,
  • b) als Kohlenstoffquelle für vorwiegend autotrophe Pflanzen und als Karbonatquelle für Mörtelabbindung,
  • c) zur Reduzierung von Sauerstoffkontakten in Trocknungsprozessen, vorzugsweise in der Sprühtrocknung, Gefriertrocknung und Dörrtrocknung,
  • d) als Hilfsmittel zur Extraktion von Aromastoffen und Coffein aus Tieren und Pflanzen und deren Teilen und/oder
  • e) als Mittel zur streßfreien Tötung von Tieren
genutzt.
Die Verfahrensvariante der Abgasverwertung zur Konservierung nutzt die Eigenschaften von CO2. Kohlendioxid ist wie Methan ein geruchloses, ungiftiges und zur Erstickung führendes Gas, aber im Gegensatz zu Methan schwerer als Luft. Als Konservierungsstoff zur Schaffung von sauerstoffarmen und erstickenden Bedingungen wird es zur Luftverdrängung eingeleitet in Lager/Silos zur Silierung landwirtschaftlicher Produkte, um die Silierverluste, die gewöhnlich bei 10 bis 15% liegen, zu verringern bzw. zu unterbinden. Es wird eingeleitet in abgeschlossene Räume und Lager/Silos mit kontrollierter Atmosphäre. In Räumen mit zusätzlicher Temperaturkontrolle wie gekühlten und gewärmten Räumen wird zur Schaffung einer sauerstoffarmen und erstickenden Bedingung eine CO2-Kon­ zentration im Bereich von vorzugsweise 1 bis 40 Vol.-% eingestellt, wobei in erwärmten Räumen die Raumerwärmung durch vorzugsweise katalytische Verbrennung des Methananteils des Abgases oder durch Kraft-Wärme-Kopplung und in gekühlten Räumen die Kälteeizeugung durch Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung oder Verbrennung in Absorptionskältemaschinen unterstützt werden kann.
In Räumen, Vorratsräumen, Zwischenspeichern, Lagern und Silos mit kontrollierter Atmosphäre ohne zusätzliche Temperaturkontrolle dient CO2 in Konzentrationen von vorzugsweise 5 bis 70 Vol.-% über mehrere Wochen hinweg zur Erhöhung der Haltbarkeit und Verringerung der Materialverluste, Lagerverluste und Nachernteverluste, ihrerseits verursacht durch Atmungsverluste, Mikroorganismenbefall wie Bakterien, Hefen, Schimmelpilze und Insektenbefall wie Milben, Käfer, Raupen und Nagetierbefall, wodurch ein teilweiser oder völliger Ersatz von herkömmlichen gasförmigen Konservierungsstoffen wie z. B. Gärungs-CO2, Stickstoff, Edelgasen oder hochgiftigem Phosphorwasserstoff, Methylbromid oder Ethylenoxid in Lagern für Arzneipflanzen und deren Halbfertig- und Fertigprodukte, Futtermittel und deren Halbfertig- und Fertigprodukte, Blumen und Schnittblumen, Genußmittel und deren Halbfertig- und Fertigprodukte, Gewürze und Gewürzpflanzen und deren Halbfertig- und Fertigprodukte, Lebensmittelzusatzstoffe, Lebensmittel und deren Halbfertig- und Fertigprodukte, wie Eier, Fisch, Fleisch, Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte, unterirdisch und oberirdisch gewachsene stärkehaltige landwirtschaftliche Produkte wie z. B. Speisekartoffeln, Süßkartoffeln, Topinambur, Cassava, Tapioka und Getreide, Eiweißpflanzen, Ölpflanzen, zuckerhaltige Produkte wie Datteln oder Feigen oder Trauben, Nüsse wie z. B. Mandeln, Haselnußkernen, Kakaobohnen und Erdnüssen, Walnüssen, Zucker, Mehl, Grieß, Gebäck und Backwaren, Speisepilzen, ein- und mehrzellige Algen und Tang, Stroh, Heu von Gräsern oder Klee oder Luzerne, Saatgut, Tabak, Tee, Kaffee erreicht wird. Durch CO2-Begasung lassen sich Derivatisierungen in Lebensmitteln vermeiden. So sind z. B. Restmengen an Aethylenchlorhydrin "ECH" in tisch- und speisefertigen Lebensmitteln als Folge einer Aethylenoxidbegasung gefunden worden. Die Ethylenoxid-Begasung von Gewürzen ist inzwischen verboten, so daß sich Abgas-CO2 anbietet. Die CO2-Verwendung erfüllt die Anforderungen an Bio-Produkte.
Unter Lager sind auch Einzel- und Mehrfachverpackungen und Einsiegelungen zu verstehen.
Bei der Verfahrensvariante der CO2-Verwendung im Nebenprodukt zur Verringerung von Brandgefahren wird das Abgas in Stroh- und Heulager und Lager und Silos oder darin untergebrachte oder damit in Verbindung stehende Fördereinrichtungen mit explosiven Stäuben und Gasen eingeleitet, so daß Staubexplosionen vorgebeugt werden kann. Bei Restsauerstoffgehalten von 8% kann eine Staubexplosion sogar ausgeschlossen werden. Abgas-CO2 aus der Behandlung von Biogasen wird eingeleitet in Transporteinrichtungen wie Transportschnecken und Transportbänder nach Heißlufttrocknungen, auf denen das bei bis zu 800 bis 1000°C getrocknete Gut, vorzugsweise landwirtschaftliche Produkte und Halbfertigprodukte, zum Teil glimmt und Funkenflug verursachen kann. Dieses Problem kann in Anlagen zur Heißlufttrocknung von Futtermitteln, vorzugsweise Futtergrasern, Zuckerschnitzeln und extrahierten melassierten und nichtmelassierten Schnitzeln aus Zuckerrüben, Trestern, Pellets durch die Abgas-CO2-Einleitung verringert oder auch verhütet werden. In Fabriken mit eigener CO2-Produktion wie Brauereien, Brennereien, Zuckerfabriken oder Anlagen mit Schornsteinabgasen/Rauchgasen kann ersatzweise ein geeigneter Strom von der eigenen CO2 Produktion abgezweigt werden, falls notwendig gemischt mit Schornsteinabgasen/Rauchgasen. Diese CO2-Verwendungen sind bereits neu. Die Anmelder behalten sich vor, auf die Verwendung von CO2 zur Unterdruckung von Brandgefahren in Heu- und Strohlagern, nach Heißlufttrocknungen und Explosionsunterdrückung bei Stäuben und Gasen einen eigenen Schutz zu richten, der nicht an die Herkunft des CO2 gebunden ist.
Abgas-CO2 wird eingeleitet in abgeschlossene Raume zur Lagerung und Aufbewahrung von Kleidung und Textilien, von Häuten und Leder und Lederhalbfertig- und Fertigprodukten, von Möbeln, von Rundholz und Holzhalbfertig- und Fertigprodukte, von Papier, Pappe, von Schriftstücken in Bibliotheksbeständen, in Sammlungen und Lagern von Museen. Bei Textilien liegt die CO2-Konzentration vorzugsweise bei 60 bis 70%, die Feuchtigkeit in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit der Metallstücke und der Pigmente des gelagerten Gegenstandes vorzugsweise unter 50%, die Temperatur vorzugsweise bei 25 bis 40°C. Die Behandlung mit Abgas-CO2 über eine Zeitdauer von bis zu einem Monat und mit CO2-Kon­ zentrationen bis zu 80% kann eine Druck-Hitze-Behandlung mit Temperaturen von vorzugsweise 50 bis 60°C ersetzen. Pyrethrum oder Pyrethroide können ganz oder teilweise ersetzt werden. Abgas-CO2 wird eingeleitet in Lager mit biologisch abbaubaren Materialien, vorzugsweise Verpackungen, Folien, Füllstoffen, Bestecken, Tellern. Eine weitere Anwendung des Verfahrens der Abgasnutzung ist die Einleitung alleine oder in Mischung mit anderen Gasen in Druckgasbehälter, vorzugsweise mit gleichzeitiger Wirkung als Treibgas, gefüllt mit Kosmetika und Dermatika, vorzugsweise Öl-in-Wasser-Emulsionen.
Durch Einleitung von CO2 im Abgas (Nebenprodukt) wird der Konservierungsprozeß beschleunigt und hygienische Risiken reduziert, da ansonsten die CO2-haltige konservierende Atmosphäre vielfach erst durch Atmung des gelagerten Produktes hergestellt wird. Dies führt zu Qualitäts- und Mengeneinbußen, die gelagerten Produkte werden angewelkt und geschwächt und sind einer Infektion durch Mikroorganismen und Insektenfraß schneller zugänglich. Dadurch, daß bei der Einleitung von Abgas-CO2 die konservierende Wirkung von Anfang an eintritt, gibt es weniger "Filth" in und an den gelagerten Produkten, d. h. weniger Rückstände und Teile von Insekten wie Fühler, Beine, Flügel, Eier, Larven, Puppen, weniger Mikroorganismenbefall und weniger Nagetierbefall. Im Verdacht der krebserregenden Wirkung stehende Konservierungsmittel können durch Abgas-CO2 ersetzt werden.
Die Verfahrensvariante der Abgasverwertung als Kohlenstoffquelle ermöglicht folgendes: Abgas-CO2 wird vorzugsweise in Treibhäuser mit und ohne hydroponischen Kulturverfahren für Obst, Heil- und Gewürzpflanzen, Zierpflanzen, Gemüsen, aber auch in freiwachsende pflanzliche Kulturen in einer Konzentration von vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Vol.-% und in Aquakulturen vorzugsweise über Vorrichtungen zur feinperligen Gasverteilung als CO2-Dünger eingeleitet, um seine Wirkung als Kohlenstoffquelle zum Wachstum für vorzugsweise autotrophe und kombiniert autotrophe/heterotrophe Lebewesen zu entfalten. Kohlendioxid kann vorzugsweise hohe pH-Werte im Wasser neutralisieren, die bei Wachstum bestimmter Algen durch Nährstoffentzug aus dem Wasser auftreten. CO2 dient nicht nur als Kohlenstoffquelle, sondern erhöht in Treibhäusern/Gewächshäusern bei Sonneneinwirkung den Treibhauseffekt, wodurch der Heizenergiebedarf im Winter, z. B. das Verbrennen von Öl in Öfen, die in den Treibhäusern aufgestellt werden, verringert werden kann. Als Karbonatquelle wird Abgas-CO2 zur Aushärtung und Reifung von Putz und Kalkmörteln, vorzugsweise in der Frescotechnik, eingesetzt.
Bei der Verfahrensvariante der Abgasverwertung zur schonenden Trocknung wird Abgas-CO2 in Trocknungsanlagen eingeleitet, vorzugsweise in Anlagen zur Dörrtrocknung, Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung von suspendierten und gelösten Stoffen zur Reduzierung des Kontaktes mit Sauerstoff und Abtrennung von Feuchtigkeit und des Lösungsmittels und Produktion eines lagerfähigen Trockenstoffes.
Bei der Verfahrensvariante der Abgasverwertung zur Extraktion wird Abgas-CO2 eingeleitet in Anlagen zur Druckextraktion, vorzugsweise mit überkritischem CO2, von Aromastoffen, Farbstoffen und Coffein aus Pflanzen oder deren Teile, Aromastoffe und Farbstoffe vorzugsweise aus Hopfen, Blütenblättern, Samen, Citrusfrüchten, Kokusnußraspeln, Palmöldämpferdestillat, Arzneipflanzen, Obst, Kakao, Insekten und Coffein vorzugsweise aus Tabak, Tee und Kaffee
Bei der Verfahrensvariante der Abgasverwertung zur Einschläferung wird Abgas-CO2 eingeleitet in Räume zur Einschläferung von Tieren, vorzugsweise kranke Tiere und Tiere in Zuchtfarmen, die streßfrei, berührungslos und verletzungsfrei getötet werden können, um die Tiere oder Teile derselben bestimmungsgemäß zu verwerten. Dies erfolgt vorzugsweise in kommerziell ausgerichteten Zierzucht und Tierproduktionsfarmen zur bestimmungsgemäßen Verwertung von Häuten, Fellen, inneren und äußeren Organen.
Diese CO2-Verwendungen sind bereits neu. Die Anmelder behalten sich vor, auf die Verwendung von CO2 zur Unterdrückung von Brandgefahren in Heu- und Strohlagern, nach Heißlufttrocknungen, Explosionsunterdruckung bei Stäuben und Gasen und zur Einschläferung in Tierzucht- und Tierproduktionsfarmen einen eigenen Schutz zu richten, der nicht an die Herkunft des CO2 gebunden ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in der Skizze angegeben.

Claims (39)

1. Das bei der Aufbereitung von Biogasen und Deponiegasen neben dem methanhaltigen Hauptprodukt anfallende CO2-haltige Nebenprodukt wird genutzt, dadurch gekennzeichnet, daß der CO2-Gehalt 60 bis 95 Vol.-% beträgt.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Nebenprodukt CH4 enthalten ist.
3. Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nutzung des Methananteils mit Wirkung als Energiequelle erfolgt.
4. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Methan katalytisch an heißen Metalldrähten verbrannt wird.
5. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Methan mikrobiell vorzugsweise durch methylotrophe Bakterien in Methanol umgewandelt wird.
6. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Methangehalten unter 35% das Methan an heißen Oberflächen wie Sandbetten verbrannt wird.
7. Verwendung gemäß Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verbrennung die Wärme in Treibhäusern und geheizten Lagern mit kontrollierter Atmosphäre frei wird.
8. Verwendung gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Methan im Abgas (Nebenprodukt) in Blockheizkraftwerken verbrannt wird.
9. Verwendung gemäß Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Methangehalten im Nebenprodukt unter 30 bis 40% Biogase oder Deponiegase zugespeist werden.
10. Verwendung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kraft-Wär­ me-Kopplung oder Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung erfolgt.
11. Verwendung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Kälte zur Kühlung von gekühlten Räumen mit kontrollierter Atmosphäre eingesetzt wird.
12. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nutzung des CO2-An­ teils im Nebenprodukt mit konservierender und erstickender Wirkung erfolgt.
13. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einleitung in abgeschlossene Räume, Lager und Silos und Verpackungen erfolgt.
14. Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine konservierende Wirkung auf Lebensmittel und Genußmittel und deren Halbfertig- und Fertigprodukte erfolgt.
15. Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einleitung in abgegrenzte Museumsbestände, gelagerte und aufbewahrte Schriftstücke in Bibliotheken erfolgt.
16. Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einleitung in Räume und Lager und Verpackungen mit Möbeln, Holz, Stoffen, Textilien, Häuten, Leder und deren Halbfertig- und Fertigprodukte erfolgt.
17. Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einleitung in Druckgasbehälter mit Kosmetika und Dermatika erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß CO2 gleichzeitig als Treibgas wirkt.
18. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nutzung zur Verringerung der Bandgefahr erfolgt.
19. Verwendung gemäß Anspruch 13 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einleitung in Transportstrecken direkt nach Heißlufttrocknungen erfolgt.
20. Verwendung gemäß Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung nach der Trocknung von Nebenprodukten der Rübenzuckerfabrikation erfolgt.
21. Verwendung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung auch zusammen mit CO2-haltigen Gasen und Abgasen aus dem Zuckerfabrikationsprozeß erfolgen kann.
22. Verwendung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einleitung in staubexplosionsgefährdete Lagerräume und Transportstrecken erfolgt.
23. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nutzung des CO2-An­ teils im Nebenprodukt mit Wirkung als Kohlenstoffquelle und Karbonatquelle erfolgt.
24. Verwendung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einleitung in Treibhäuser, Freilandkulturen und Aquakulturen erfolgt.
25. Verwendung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einleitung zur schnelleren Mörtel- und Kalkmörtelabbindung erfolgt.
26. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in Trocknungsanlagen zur schonenden Trocknung eingeleitet wird.
27. Verwendung gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in Sprühtrocknung, Gefriertrocknung und Dörrtrocknung eingesetzt wird.
28. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verwendung zur schonenden Extraktion von pflanzlichen und tierischen Inhaltsstoffen erfolgt.
29. Verwendung gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß unter erhöhten Drucken, vorzugsweise mit überkritischem CO2, eine Extraktion von Aromastoffen erfolgt.
30. Verwendung gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß unter erhöhten Drucken, vorzugsweise mit überkritischem CO2, eine Extraktion von Koffein erfolgt.
31. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas zur streßfreien, berührungslosen und verletzungsfreien Tötung von Tieren genutzt wird.
32. Verwendung gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß in Tierzucht- und Tierproduktionsfarmen Teile der getöteten Tiere kommerziell verwendet werden.
33. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufbereitung ein methanhaltiges Hauptprodukt mit einem Methangehalt von mindestens 70 Vol.-% anfällt.
34. Verwendung gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptprodukt erdgasgleich ist.
35. Verwendung gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die erdgasgleichen Gase mit einem Druck von 2 bis 50 bar in bestehende Rohrleitungsnetze eingespeist werden.
36. Verwendung gemäß Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die erdgasgleichen Gase nach der Durchleitung an einem von der Einleitung entfernten Ort entnehmbar sind, der durch das bestehende Rohrleitungsnetz erschlossen ist.
37. Verwendung gemäß Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die erdgasgleichen Gase am Entnahmeort für energetische Zwecke verwendet werden.
38. Verwendung gemäß Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die erdgasgleichen Gase als Motorkraftstoff in Gastankstellen dienen oder in Strom, Wärme und Kälte oder chemisch und mikrobiell in Methanol umgewandelt werden.
39. Verwendung gemäß Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die erdgasgleichen Gase für chemische Zwecke verwendet werden, indem eine Polimerisierung, Veresterung, Veretherung oder Teilhalogenierung erfolgt.
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