1.Beurteilende(r)| Name: | Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.rer.nat. Rudolf Braun |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 2.Beurteilende(r) |
| Name: | Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Werner Fuchs |
| Herkunftsbetrieb: | |
| Arbeit |
| Typ der Arbeit: | Dissertation |
| Sprache der Arbeit: | Deutsch |
| Titel der Arbeit in Originalsprache: | Weiterentwicklung von Verfahren zur Biogasproduktion aus organischen Reststoffen und Energiepflanzen im Zielsystem Umwelt, Energie und Klimaschutz |
| Titel der Arbeit in deutsch: | Weiterentwicklung von Verfahren zur Biogasproduktion aus organischen Reststoffen und Energiepflanzen im Zielsystem Umwelt, Energie und Klimaschutz |
| Titel der Arbeit in englisch: | Process developments for biogas production from organic wastes and energy crops |
| Publikationsmonat: | 07.2010 |
| Seitenanzahl: | 174 |
| Volltext |
| Volltext der Arbeit: | Volltext der Arbeit im PDF-Format laden |
| Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur |
| AC-Nummer: | AC07808472 |
| Abstract |
| Abstract in Deutsch: | Der schonende Umgang mit natürlichen Ressourcen und Energie ist eine der wichtigsten Aufgaben der Zukunft. Dies gilt insbesondere für die Bereiche Umweltschutz, Abfallwirtschaft erneuerbare Energie und Klimaschutz. Internationale und nationale Regelungen definieren ein komplexes Zielsystem, die die Entwicklung innovativer Technologien forciert. Die Anaerobtechnik kann in den genannten Themenfeldern in unterschiedlichen Aufgabengebieten vielfältig eingesetzt werden. In den inkludierten Publikationen dieser Arbeit werden für die Prozessketten der Verwertung von organischen Abfällen und Nebenprodukten, mit dem Schwerpunkt auf proteinreiche Fraktionen und für die Vergärung von Energiepflanzen Lösungsansätze zu aktuellen Problemstellungen präsentiert. Bei der Verwertung von Reststoffen werden die Vorteile der Co-Vergärung den Herausforderungen bei der Mono-Vergärung von proteinreichen Schlachtabfällen gegenübergestellt. Das vorgestellte Verfahren zur Entfernung und Rückgewinnung von Stickstoff aus dem Fermentationsprozess erhöht die mikrobiologische Stabilität und erweitert den Kapazitätsmöglichkeiten der analysierten Anlage, die in einen Schlachthof integriert ist. Bei der Verwertung von Energiepflanzen zu Biogas ist der höchstmögliche Methanertrag von entscheidender Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit der Technologie. An einer Großanlage wurde der Betrieb mit zwei Substratmischungen ohne Güllezugabe bilanziert. Bei der Verwendung von Gras und Klee alternativ zu Mais steht das geringere Preisrisiko des Rohstoffs den größeren verfahrenstechnischen Herausforderungen gegenüber. Die Bilanzierungen legen dar, dass ein maximaler Ertrag durch optimale Führung und intensive Kontrolle des Prozesses erreicht werden kann. Die Themen der mikrobiologischen Grundlagenforschung und die Herausforderungen an Großanlagen müssen auf gegebene oder zukünftige Ziele im Umweltschutz, in der Abfallwirtschaft, bei Erneuerbaren Energien oder der Reduktion von Treibhausgasemissionen ausgerichtet werden. |
| Abstract in Englisch: | The sustainable management of natural resources and energy is one of the most important future challenges. This applies in particular for the areas of environmental protection, waste management, renewable energies and climate protection. International and national regulations define a complex system of future objectives, which forces the development of innovations. Anaerobic digestion is a proven technology with great future perspectives in the mentioned field of applications.
Experimental results in the included papers are focused on two research areas: Firstly, the optimisation of process chains for the degradation of organic wastes, in particular protein rich by-products and secondly on the treatment of energy crops.
The benefits of co-digestion of various waste fractions are compared with the challenges and chances of the mono-digestion of protein rich animal by-products from slaughterhouses. A new stripping process approach for the removal and recovery of ammonia directly out of the digester is proposed for high protein substrate digestion. The second main focus of the included papers is the utilisation of energy crops to biogas. The main goal must be to gain the highest possible methane yield under real process conditions. This is essentially important for the economic success for this new application. The material and energy flows have been balanced at a full scale biogas plant for 20 months. In this time the plant has been operated based on two substrate mixes and without any addition of liquid manure.
The higher fibre content of grass and clover compared to the maize plant led to a higher demand for process liquid to dilute the digester content. This causes reduced methane yield, which has to be optimised in near future developments.
The topics of basic microbiological research and the challenges at industrial plants have to focus on future goals in environmental protection, waste management, renewable energies and the reduction of green house gas emissions.
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| Schlagworte |
| Schlagwörter Deutsch: | Anaerobtechnik / Biogas / Energiepflanzen / Massen- und Energiebilanz / Tierische Nebenprodukte / Stickstoff / Gärrestverwertung |
| Schlagwörter Englisch: | anaerobic digestion / biogas / energy crops / mass and energy balance / animal by-products / nitrogen / digestion residues treatment |
| Sonstiges |
| Signatur: | D-14513 |
| Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird: | H97400 Institut für Umweltbiotechnologie |
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