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Fraunhofer UMSICHT

Energetische Nutzung von Biertreber

Institutsteil Sulzbach-Rosenberg – Sommersymposium am 27. Juni 2013

Robert Daschner

Energietechnik

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AGENDA

1. Motivation

2. Methodik

3. Vorbehandlung / Konditionierung

4. Verbrennungsversuche

5. Ergebnisse

6. Zusammenfassung und Ausblick

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Folie 3 Image Sources: www.bildarchiv-hamburg.de, www.muellverbrennung-delitzsch-nein.de

1. Motivation Herkunft des Biertrebers

Maischfilter-Treber Läuterbottich-Treber

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Folie 4

Malz-Silo

1. Motivation Herkunft des Biertrebers

Maischpfanne Läuterbottich Würzpfanne

Whirlpool Würzekühler Bierfilter Gärtank Lagertank

Biertreber H2O

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Biertreber typischer Lebensmittelabfall

Verwertung bisher ausschließlich als Futtermittel

Absatz zunehmend schwieriger lokale Konzentrierung bei Großbrauereien

Entsorgung und Verwertung schwierig

geringe biologische Stabilität

pathogene Keime

hoher Wassergehalt

Energetische Verwertung bisher nicht möglich

hohe Faseranteil stört bei rein biologischer Verwertung

hoher Wassergehalt verhindert thermische Verwertung

1. Motivation Notwendigkeit der Behandlung / Verwertung

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Asche 5%

Fett 11% Eiweiß 21%

Lignin 7% Cellulose 24% Hemicellulose 32%

Biologische Verwertung

Thermische Verwertung

1. Motivation Möglichkeiten der Verwertung

Zusammensetzung (wasserfrei)

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Folie 7

Biertreber Flüssige Phase

2. Methodik

Presse

Biogasanlage

Optional: Pelletierung

Wärme

Strom

Wärme Strom Asche

BHKW

Dünger

Feuerung

Feste Phase

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Folie 8

3. Vorbehandlung Treberpresse

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Folie 9

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Masse TS-Gehalt TS-Masse

Mas

se [

kg

]; T

S-A

nte

il [-

]; T

S-M

ass

e [

kg

] Biertreber

Presswasser

Pressrückstand

3. Vorbehandlung Zusammensetzung Presserzeugnisse

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3. Vorbehandlung Pelletierung und Additivierung

Biertreber-Holz (50 % / 50 %) Biertreber-Holz (70% / 30%)

Weitere Additivzugabe

bei Pelletierung möglich

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4. Verbrennungsversuche Feuerungen – Auswahl

Wirbelfeuerung

Prinzip: Wirbelschicht ohne Bettmaterial

Feuerungsleistung: 100 kW

Eingesetzte Materialien: Klärschlamm, EBS, Laub, Mühlenausputz, etc.

HDG 100

Prinzip: Rostfeuerung, Stufenrost

Feuerungsleistung: 100 kW

Eingesetzte Materialien: Stroh, Heu, Rapspresskuchen,

Mühlenausputz, etc.

Ökotherm

Prinzip: Muldenfeuerung

Feuerungsleistung: ca. 40 kW

Eingesetzte Materialien: Stroh, Heu, Treber, Laub, Elektroschrott, etc.

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Folie 12

0

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20

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80

90

100

Trockensubstanzgehalt Heizwert

TS-G

ehal

t [%

]H

eizw

ert

[MJ/

kg]

Pressrückstand

Holzhackschnitzel

Gemisch 50 / 50

C

[%-TS]

H

[%-TS]

N

[%-TS]

Asche

[%-TS]

Läuterbottichtreber 50,4 6,51 2,45 3,2

4. Verbrennungsversuche Pressrückstand Läuterbottichtreber

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Folie 13

4. Verbrennungsversuche Randbedingungen

Feuerung: Ökotherm

Nennleistung: 35 kWth

Muldenfeuerung

2-stufige Luftzugabe

Brennstoff: Läuterbottichtreber

Mischung von losem Treber mit Holzhackschnitzel: 50/50

Versuchsdauer: 6 h (excl. Aufheizung)

Analyse

Online Gasmessung: CO, O2, SO2, NOx, HCl, H2

Staubmessung: Gravimetrische Staubmessung

Brennstoff: Heizwert, Wassergehalt

Asche: Glühverlust, Elementarzusammensetzung

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Folie 14

5. Ergebnisse Verbrennungsversuch Läuterbottichtreber

Abgaswerte (trocken) Rohgas, Feuerung: Ökotherm, LB-Treber / HHS(klein) 50/50; 11% O2-Bezug

CO-Spitzen durch Brennstoffmangel

SO2 ≈ 110 mg/Nm3

NOx ≈ 605 mg/Nm3

Gesamtstaub ≈ 85 mg/Nm3

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Folie 15

5. Zusammenfassung und Ausblick Fazit

Treber energetisch verwertbar

Mechanische Entwässerung bis zu 50 %TS

Optimierte Nutzung der Einzelfraktionen

Stabile Verbrennung bei Komibination mit Holz

(Teilweise) Eigenversorgung auf EE-Basis der Brauereien

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Folie 16

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Kontakt Fraunhofer UMSICHT Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits-

und Energietechnik UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg Robert Daschner E-Mail: info-suro@umsicht.fraunhofer.de Telefon: 09661-908 416 Internet: http://www.umsicht-suro.fraunhofer.de E-Mail: Robert.Daschner@umsicht.fraunhofer.de

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