NovoHTK

Neuartiges Verfahren zur Mono-Vergärung von Hühnertrockenkot

01.09.2018

30.11.2021

FKZ-Nr.:

03KB137

Für die Zielsetzung einer Mono-Vergärung von HTK wird ein zweistufiges Verfahrensprinzip gewählt. Die Problematik des hohen Sandanteils soll dabei verfahrenstechnisch über ein Perkolationssystem in der 1. Prozessstufe gelöst werden. Die Vermeidung toxischer Ammoniak-Konzentrationen erfolgt durch Verschiebung des Ammoniak-Ammonium-Gleichgewichtes in Richtung Ammonium durch CO2-gesteuerte pH-Reduktion in der 2. Prozessstufe mit einem neu anzupassenden Reaktor. Nach der Optimierung der Betriebsparameter im Labormaßstab erfolgt ein Upscaling unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Aspekte.

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen zweistufigen Verfahrens zur Mono-Vergärung von HTK. Das System basiert auf der Vermeidung toxischer Ammoniak-Konzentrationen durch die Verringerung des pH-Wertes. Die zentrale Komponente zur pH-Regulation ist Kohlendioxid, das vor Ort verfügbar ist (Biogas, Biogasaufbereitung). Das zu entwickelnde Verfahren soll es ermöglichen, die bisher in Deutschland noch unvollständig genutzten Potenziale von HTK und anderen stickstoffreichen Substraten in Biogasanlagen zu verwerten.

Biogas, KWK, Strom, Validierung Marktpotenzial, Wärme

- Analysen/ Recherchen als Voruntersuchung zur Substratkonditionierung - Verfahrensentwicklung im Labormaßstab - Realisierung und Betrieb beider Prozessstufen - Optimierung der Betriebsparameter - Analyse der Einflüsse auf Mikroorganismen - Charakterisierung der Gärmedien zur Optimierung physikalischer und chemischer Parameter - Bewertung ökonomischer und ökologischer Aspekte des Verfahrens anhand von Massenbilanzen

- Charakterisierung und Konditionierung des Substrates zum Einsatz im Perkolationssystem - Prüfen der Notwendigkeit und Entwicklung eines Systems zur Ammoniakabscheidung - Umsetzung im Pilotmaßstab - Konzeptentwicklung für Demonstrationsanlage - Bewertung ökonomischer und ökologischer Aspekte des Verfahrens anhand von Massenbilanzen

- Methodenentwicklung Feinsandabscheidung (Voruntersuchungen und Labormaßstab) - Umsetzung der Feinsandabscheidung im Pilotmaßstab - Konzeptentwicklung für Demonstrationsmaßstab - Bewertung ökonomischer und ökologischer Aspekte des Verfahrens anhand von Massenbilanzen

PUBLIKATION:
- Wedwitschka H, Gallegos D, Schäfer F, Jenson E, Nelles M (2020): »Material Characterization and Substrate Suitability Assessment of Chicken Manure for Dry Batch Anaerobic Digestion Processes«. Bioengineering (ISSN: 2306-5354), Vol. 7, Nr. 3. DOI: 10.3390/bioengineering7030106
- Cai Y, Janke L, Zheng Z, Wang X, Pröter J, Schäfer F (2021): Enhancing anaerobic digestion of chicken manure leachate: Effects of trace elements supplementation on methane production. Bioresource Technology Reports, 14, 100662.
- Cai Y, Gallegos D, Zheng Z, Stinner W, Wang X, Pröter J, Schäfer F (2021): Exploring the combined effect of total ammonia nitrogen, pH and temperature on anaerobic digestion of chicken manure using response surface methodology and two kinetic models. Bioresource Technology, 337, 125328.
- Cai Y, Janke L, Meng X, Zheng Z, Zhao X, Pröter J, Schäfer F (2022): The absolute concentration and bioavailability of trace 'elements: two vital parameters affecting anaerobic digestion performance of chicken manure leachate. Bioresource Technology, 126909.

TAGUNGSBAND – BEITRÄGE:
- Schäfer F, Janke L, Niebling F, Himmelstoss A, Pröter J (2020): NovoHTK – Ein neuartiges Verfahren zur Monovergärung von Hühnertrockenkot. Tagungsbeitrag (14. Rostocker Bioenergieforum, Juni 2020), Tagungsband
- Schäfer F, Janke L, Wedwitschka H, Niebling F, Himmelstoss A, Pröter J (2022): NovoHTK - Ein neuartiges Verfahren zur Monovergärung von Hühnertrockenkot. Tagungsbeitrag 15. Biogasinnovationskongress (Mai 2022), Präsentation und Tagungsband

POSTER-BEITRÄGE
- 8. Statuskonferenz Energetische Biomassenutzung (17./ 18. September 2019), F. Schäfer, L. Janke, DBFZ; D. Juncqueira, F. Niebling, GICON
- DBFZ Jahrestagung (16./ 17. September, 2020), L. Janke, F. Schäfer
- Progress in Biogas V (22. – 24. September, 2021), F. Schäfer
- Messestände
- Biogas Convention (10. – 12. Dezember 2019), A. Himmelstoss, R. Reiter, AEV
- Biogas Convention (7. – 9. Dezember 2021), ), A. Himmelstoss, R. Reiter, AEV
- Energy Decentral (9. – 12. Februar 2021), A. Himmelstoss, R. Reiter, AE

Biochemische Konversion

Pin Icon Torgauer Straße 116, 04347 Leipzig

Projektleitung:

Dr. rer. nat. Franziska Schäfer

+49-(0)341 2434-443

franziska.schäfer@dbfz.de

Weitere Ansprechperson:

M. Sc. Harald Wedwitschka +49-(0) 341 /2434 562 harald.wedwitschka@dbfz.de Dr.-Ing. Jürgen Pröter +49-(0)341 2434-517 juergen.proeter@dbfz.de Dr.-Ing. Leanardo Janke +49-(0)341 2434-793 leandro.janke@dbfz.de

GICON - Großmann Ingenieur Consult GmbH

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Weitere Ansprechperson:

Dipl.-Ing. Michael Tietze +49 (0)351 47878-7737 +49 (0) 7231 1668114 m.tietze@gicon.de

AEV Energy GmbH

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Weitere Ansprechperson:

Dipl.-Ing. A. Himmelstoß +49-(0)351-4671301 a.himmelstoss@aev-energy.de

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