DE202011100279U1

DE202011100279U1 - Anlage zur Produktion von Getränken und/oder Lebensmitteln mit eigener Energieversorgung

Info

Publication number: DE202011100279U1
Application number: DE201120100279
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2011-07-29
Anticipated expiration: 2021-05-06

Abstract

Anlage zur Produktion von Getränken und/oder Lebensmitteln, mit einem Produktionsbereich, mit einem Energieversorgungsbereich, wobei der Energieversorgungsbereich die für die Produktionsbereich erforderliche Energie zur Verfügung stellt, und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Energieversorgung und der Produktion, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsbereich (5) eine Abfallrückgewinnungseinheit (7) aufweist, in welcher die im Produktionsbereich (5) als Abfälle anfallende feuchte Biomasse (9) einer hydrothermalen Karbonisierung oder einer Biomassevergasung zugeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Produktion von Getränken und/oder Lebensmitteln, mit einem Produktionsbereich, mit einem Energieversorgungsbereich, wobei der Energieversorgungsbereich die für die Produktionsbereich erforderliche Energie zur Verfügung stellt, und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Energieversorgung und der Produktion.
Solche Anlagen sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Der Produktionsbereich ist entweder eine Brauerei oder Brennerei mit Sudhaus, Flaschenreinigung, Gärkeller oder eine Weinkellerein, eine Mosterei oder allgemein die Lebensmittelindustrie. Der Energieversorgungsbereich in solchen Anlagen ist sehr unterschiedlich ausgebildet. So gibt es einerseits Energieversorgungsbereiche, die an die öffentliche Energieversorgung angeschlossen sind und Fernwärme nutzen oder bei denen Energie durch Verbrennen von Öl und Gas oder Koks/Kohle zur Verfügung gestellt wird.
Die Nutzung von Energie, die von Dritten zur Verfügung gestellt wird, z. B,. von Energieversorgungsunternehmen, ist teuer und führt zu einer Abhängigkeit von den Lieferanten, was hin und wieder auch zu Versorgungsengpässen führen kann.
Eine Ergänzung zu der vorstehenden Energieversorgung stellt die eigene Energiegewinnung durch Sonne und Wind dar. Diese Ergänzung führt aber nicht zu einem Vorteil bei der Eigennutzung, sondern lediglich zu einer „Nebeneinahme” durch Einspeisung der des durch Wind und/oder Sonne gewonnenen Stroms in das öffentliche Netz. Eine wirkliche Unabhängigkeit wird damit nicht erzielt.
Die Aufgabe ist daher, eine eingangs genannte Anlage derart weiterzubilden, dass diese ihren Betrieb ohne eine Zulieferung von Energie durch Dritte sicherstellen kann.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Energieversorgungsbereich eine Abfallrückgewinnungseinheit aufweist, in welcher die im Produktionsbereich als Abfälle anfallende feuchte Biomasse einer hydrothermalen Karbonisierung oder Biomassevergasung zugeführt wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Energieversorgungsbereichs ist es möglich in ein und derselben Anlage einen Brennstoff zu produzieren, der weiter aufbereitet und dem eigentlichen Produktionsbereich in Form von Dampf oder Strom bzw. als fester Brennstoff zur Verfügung steht. Dadurch entsteht ein „Energiekreislauf”, der den Zukauf von Energie reduziert oder gar unnötig macht. Nach Nutzung des Brennstoffs kann sogar überschüssiger Brennstoff als Produkt angeboten und vertrieben werden. Im Unterschied zu Wind und Sonne ist der Anfall der Biomasse jahreszeitlich unabhängig und fällt immer in relativ gleichmäßigem Umfang an, so dass eine Versorgung immer sicher gestellt ist.
Durch die hydrothermale Karbonisierung oder Biomassevergasung der feuchten Abfälle kann ein Brennstoff mit einem Brennwert von Braunkohle gewonnen werden.
Mit der hydrothermalen Karbonisierung oder Biomassevergasung erfolgt eine CO2-optimierte (neutrale) Produktion auch in den vorgenannten Produktionsbetrieben. Biomasse muss nicht mehr entsorgt werden, insbesondere fallen Transporte zu diesem Zweck weg, was auch eine Reduzierung des CO2-Ausstoßes mit sich bringt. Die Biomasse muss auch nicht als Futtermittel abgegeben werden, so dass entsprechende Zertifizierungen entfallen können. Zudem können CO2-Zertifikate verkauft werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Eine Ausführungsform wird im Folgenden anhand der schematischen Darstellung näher beschrieben:
Eine Anlage 1 umfasst einen Produktionsbereich 3, wie z. B. eine Brauerei, einen Energieversorgungsbereich 5 sowie eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) zur Steuerung der elektrischen und elektronischen Betriebsabläufe in der Anlage 1. Solche Steuerungen sind allgemein bekannt und nicht Teil der vorliegenden Erfindung.
Auch der Produktionsbereich 3 ist technisch in beliebiger Weise und abhängig von dem herzustellenden Produkt gestaltet und nicht Teil der Erfindung. Der Energieversorgungsbereich 5 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform eine Abfallrückgewinnungseinheit 7, in der die in der Produktionseinheit 5 als Abfall anfallende Biomasse 9 gesammelt und als im Produktionsbereich 5 wieder einzusetzender Energieträger zurück gewonnen wird.
Die Rückgewinnung erfolgt in der dargestellten Ausführungsform durch einen Schritt der hydrothermalen Karbonisierung. Alternativ kann die Rückgewinnung auch durch eine Biomassevergasung oder Pyrolyse erfolgen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Biomasse in einem Druckgefäß zusammen mit Wasser auf eine Temperatur von etwa 180°C erhitzt.
Nach einigen Stunden liegen 90 bis 99% des Kohlenstoffs als wässriger Schlamm vor. Die Reaktionsgleichung sieht schematisch wie folgt aus: C₆H₁₂O₆ → C₆H₂O + 5H₂O ΔH = –1.105 kJ/mol
Nach der hydrothermalen Karbonisierung erfolgt in der Abfallrückgewinnungseinheit 7 eine Kohleaufbereitung 11, in der das Produkt getrocknet wird. Nach der Kohleaufbereitung 11 folgt eine Dampferzeugung 13 mittels Feststoffbrenner, z. B. als Schubrostbrenner oder Wirbelschichtbrenner, oder Kohlevergasung und Verbrennung. Der dabei entstehende Prozessdampf wird einer Dampfturbine 15 zugeführt, um Strom zu erzeugen. Entweder wird der Dampf aus der Dampferzeugung 13 oder der Strom aus der Dampfturbine 15 an den Produktionsbereich 3 zurückgeführt.
Wenn anstelle der hydrothermalen Karbonisierung eine Biomassevergasung eingesetzt wird, dann umfasst die Abfallrückgewinnungseinheit 7 wenigstens einen Vorreaktor zur Vorbeheizung der Biomasse auf etwa 200°C bis 700°C und einen Hauptreaktor, in welchem eine Pyrolyse an der bereits teilumgewandelten Biomasse bei 700°C bis 950°C stattfindet. Aus dem entstehenden Produktgas kann Strom erzeugt werden. Der austretende feste Reststoff kann als Brennstoff für die Heizeinrichtung der beiden vorgenannten Reaktoren oder als Wertstoff anderweitig genutzt werden. In dem Produktgas ggf. enthaltener Kohlenstaub kann dann gefiltert und zur weiteren Heißgasherstellung genutzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Anlage
3: Produktionsbereich
5: Energieversorgungsbereich
7: Abfallrückgewinnungseinheit
9: Biomasse
11: Kohleaufbereitung
13: Dampferzeugung
15: Dampfturbine

Claims

Anlage zur Produktion von Getränken und/oder Lebensmitteln, mit einem Produktionsbereich, mit einem Energieversorgungsbereich, wobei der Energieversorgungsbereich die für die Produktionsbereich erforderliche Energie zur Verfügung stellt, und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Energieversorgung und der Produktion, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsbereich (5) eine Abfallrückgewinnungseinheit (7) aufweist, in welcher die im Produktionsbereich (5) als Abfälle anfallende feuchte Biomasse (9) einer hydrothermalen Karbonisierung oder einer Biomassevergasung zugeführt wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsbereich (5) ein Produkt der hydrothermalen Karbonisierung oder Biomassevergasung der Abfallrückgewinnungseinheit (7) als Brennstoff nutzt.
Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse (9) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Treber, Trester, Altetiketten, Geläger, Trub, Malzstaub, Filterrückstände, Klärschlamm, Schalen, Kaffeeschlamm, Produktionsausschuss.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionsbereich (3) eine Brauerei oder Brennerei ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionsbereich (3) eine Weinkelterei ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionsbereich (3) eine Mosterei ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionsbereich (3) ein Herstellbetrieb für pflanzliche Lebensmittel ist.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsbereich (5) Energie in einer Form ausgewählt aus Dampf, Heißwasser, Strom, Kälte zur Verfügung stellt.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsbereich (7) eine Dampfturbine (15) aufweist, um den Dampf zu verstromen.
Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsbereich (7) eine Kohleaufbereitung (11) zur Trocknung eines der hydrothermalen Karbonisierung unterzogenen Produkts umfasst.