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Fachartikel Abfallvergärung

Nachweis der Funktionsfähigkeit von Methan-Oxidations-Schichten anhand von Testfelduntersuchungen in passiven Deponieabdichtungssystemen am Beispiel der Zentraldeponie Rheinberg, Niederrhein
© Universität Stuttgart - ISWA (3/2009)
Beginnend mit der Ablagerung wird die in Siedlungsabfalldeponien enthaltene organische Substanz durch eine Reihe mikrobieller Prozesse in Deponiegas umgesetzt. Dessen Zusammensetzung ändert sich im Zuge des Abbauforschritts (FARQUHAR & ROBERS, Abb. 1), wobei nur in der ersten (Oxidations-) Phase ein aerobes Milieu vorherrscht. Wenn der vorhandene Sauerstoff verbraucht ist, kommt es unter anaeroben Bedingungen zu Faulprozessen, wobei sich in erster Linie Kohlendioxid und Methan bilden. Diese machen dann in der Phase der stabilen Methangärung zusammen etwa 99Vol.-% des Deponiegases aus, wobei sich zwischen Methan und Kohlendioxid ein konstantes Verhältnis von CH4 : CO2 von ca. 1,2 bis 1,5 : 1 einpendelt.

Ressourcenschonung durch Gärrestaufbereitung
© IWARU, FH Münster (2/2009)
Die Zahl der Biogasanlagen in Deutschland steigt stetig. Auch in Nordrhein-Westfalen (NRW) ist dieser Trend zu beobachten. Hier sind derzeit etwa 280 Anlagen mit einer Leistung von ca. 100 MWel (Stand 12.2008) installiert. Besonders in viehveredelungsstarken Regionen mit einem Nährstoffüberangebot bieten Biogasanlagen eine neue Option, Nährstoffe transportwürdig zu konditionieren und somit aus viehveredelungsstarken Regionen heraus, in Regionen zu befördern, in denen es einen Nährstoffmangel gibt und können dort dazu beitragen, fossile Mineraldünger zu substituieren und Ressourcen zu schonen.

Klimaschutz durch Vergärung - Betriebserfahrungen
© IWARU, FH Münster (2/2009)
Der Landkreis Böblingen setzt mit einem innovativen Projekt ein wegweisendes Zeichen für eine hocheffiziente und umweltfreundliche Biogasverwertung und leistet damit einen großen Beitrag zum Klimaschutz. Die ehemalige Kompostierungsanlage wurde 2003/2004 zu einer Vergärungsanlage mit Trockenfermentationsverfahren und einer Jahreskapazität von 30.000 t umgebaut, Das produzierte Biogas wird seit Anfang 2005 über BHKW’s mit 944 kW und 469 kW elektrischer Leistung und seit Herbst 2006 zusätzlich weltweit erstmals mit einer Brennstoffzelleneinheit 'HotModule' mit 250 kW elektrischer Maximalleistung in elektrische Energie und Wärmeenergie umgewandelt.

Nassvergärung - ein Auslaufmodell?
© IWARU, FH Münster (2/2009)
Der Vortrag thematisiert zunächst grundlegende Möglichkeiten der Verfahrenstechnik (Nassfermentation, Trockenfermentation), um im folgenden erfolgreiche Praxisbeispiele der Kofermentation und Abfallvergärung in den Niederlanden und Belgien zu präsentieren. Die PlanET Biogastechnik GmbH ist mit 20 MWel installierter Leistung in den Niederlanden Marktführer und realisiert dort bereits seit sechs Jahren Biogasanlagen für den industriellen und landwirtschaftlichen Bereich.

Weitergehende Energienutzung bei der Abfallvergärung
© IWARU, FH Münster (2/2009)
Bei der biologischen Behandlung von Bioabfällen aus der kommunalen Sammlung, stellt der Störstoffanteil an die potentiell einsetzbaren Verfahren hohe Anforderungen. Neben dem möglichen Eintrag von Schadstoffen bilden Störstoffe Schwimmschichten und Sedimente, wirken abrasiv und verursachen unterschiedlichste Schäden. Für die Vergärung von Bioabfällen kommt erschwerend hinzu, dass verholzte Bestandteile, die dem Bioabfall Struktur geben, in Abhängigkeit der eingesetzten Verfahren problematisch sind und in einer aufwendigen mechanischen Vorbehandlung aus dem zu vergärenden Stoffstrom entfernt werden müssen.

Restabfallbehandlung mit Vergärung Betriebserfahrungen aus der MBA Münster
© IWARU, FH Münster (2/2009)
Die biologische Behandlung der MBA Münster besteht aus einer Vergärungsanlage (Drancotechnologie) und einer Tunnelrotte. Mit einem Teilstrom der zu behandelnden Feinfraktion aus der mechanischen Aufbereitung wird der Fermenter beschickt. Die restliche Feinfraktion wird mit dem Gärrest in der Tunnelrotte behandelt. In dem vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse des biologischen Abbaus in der Tunnelrotte vorgestellt. Anschließend werden Analysen des Fermenterinputs präsentiert und ausgewählte Betriebsergebnisse der Vergärungsanlage diskutiert. Die Schwierigkeiten, einen stabilen Betrieb der Vergärungsanlage zu erreichen, werden herausgearbeitet.

Biomasse - Quo vadis? Verbrennen, vergären, kompostieren - Was ist vernünftig?
© IWARU, FH Münster (2/2009)
Der Umgang mit getrennt erfasster Biomasse - sei er nun vernünftig oder auch unvernünftig - ist seit geraumer Zeit ein Top Thema auf der Agenda zahlreicher Politiker, Wirtschaftsvertreter, Lobbyisten sowie Umweltschützer dieser Welt. Spätestens seit der denkwürdigen Welt-Klima-Konferenz von Kyoto (1997) zieht der viel zitierte Klimawandel vehement durch die Medienlandschaft. Seitdem wird auch heftig darüber gestritten wie zukünftig die Biomasse verwertet werden soll. Auch wenn durch die aktuelle Finanzkrise der Klimaschutz scheinbar in den Hintergrund gedrängt wurde ist es unstrittig, dass dem Klimawandel entgegengewirkt werden muss.

Grußwort zu den 11. Münsteraner Abfallwirtschaftstagen
© IWARU, FH Münster (2/2009)
Die heutige Abfallwirtschaft ist dadurch gekennzeichnet, dass Abfälle, soweit sie nicht vermieden werden, zu einem hohen Anteil stofflich oder energetisch verwertet werden. Nicht verwertbare Abfälle werden umweltverträglich beseitigt. Dafür steht in Nordrhein-Westfalen ein differenziertes Netz unterschiedlicher Anlagen mit ausreichender Kapazität zur Verfügung.

Humusreproduktion von Gärrückständen aus der Ganzpflanzenvergärung von Mais
© Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V. (12/2008)
In diesem Jahr wurden rund 1,6 Millionen Hektar Silomais auf deutschen Äckern angebaut. Zusammen mit Körnermais belegt die Kultur 2 Millionen Hektar, was rund einem Sechstel der Ackerfläche entspricht. Insbe-sondere beim Anbau von Mais ist auf einen Ausgleich der Humusverluste zu achten, damit die Furchtbarkeit und die Ertragsfähigkeit der Böden erhalten bleiben. Dabei stellt sich die Frage, ob die Rückführung der Gärrückstände auf die Anbauflächen für einen Humusausgleich aus-reichend ist.

Emissionen aus der Kompostierung und Vergärung von Bioabfällen im Vergleich
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (12/2008)
Die biologische Behandlung von organischen Abfällen hat aufgrund der mikrobiellen Abbauprozesse zur Folge, dass klimawirksame Gase (Treibhausgase) wie Lachgas (Distickstoffmonoxid, N2O) und Methan (CH4) gebildet werden können. Im Hinblick auf die Bilanzierung von gasförmigen Emissionen aus Kompostierungsprozessen sind darüber hinaus die Gaskomponenten Kohlendioxid (CO2), Ammoniak (NH3), Stickstoffmonoxid (NO) und Non-Methane Volatile Organic Compounds (NMVOC) von Bedeutung.