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Anaerobe Vergärung ist ein Prozess, bei dem Bakterien organisches Material – wie z.B. Tierdünger, Klärschlamm und Lebensmittelabfälle – unter Ausschluss von Sauerstoff abbauen. Die anaerobe Vergärung zur Biogaserzeugung findet in einem versiegelten Behälter statt, der als Reaktor bezeichnet wird. Dieser wird in verschiedenen Formen und Größen speziell für den Standort und die Bedingungen des Ausgangsmaterials entworfen und gebaut (erfahren Sie mehr über die Konstruktion und Technologie von AD-Systemen). Diese Reaktoren enthalten komplexe mikrobielle Gemeinschaften, die den Abfall abbauen (oder verdauen) und das resultierende Biogas und Gärreste (die festen und flüssigen Endprodukte des AD-Prozesses) produzieren, die aus dem Fermenter ausgetragen werden.

Mehrere organische Materialien können in einem Fermenter kombiniert werden, eine Praxis, die Co-Vergärung genannt wird. Zu den mitvergorenen Materialien gehören Gülle, Lebensmittelabfälle (d.h. Materialien aus der Verarbeitung, dem Vertrieb und vom Verbraucher), Energiepflanzen, Ernterückstände sowie Fette, Öle und Fette (FOG) aus Fettabscheidern von Restaurants und vielen anderen Quellen. Die Co-Vergärung kann die Biogasproduktion aus ertragsschwachen oder schwer vergärbaren organischen Abfällen erhöhen.

Die folgende Abbildung zeigt den Fluss der Einsatzstoffe durch das AD-System zur Erzeugung von Biogas und Gärresten.

Anaerobische Fermenter Outputs

Anaerobische Vergärung produziert zwei wertvolle Outputs: Biogas und Gärrest.

Biogas

Biogas besteht aus Methan (CH4), dem Hauptbestandteil von Erdgas, zu einem relativ hohen Prozentsatz (50 bis 75 Prozent), Kohlendioxid (CO2), Schwefelwasserstoff (H2S), Wasserdampf und Spuren anderer Gase. Die im Biogas enthaltene Energie kann wie Erdgas u.a. zur Wärmeversorgung, Stromerzeugung und zum Betrieb von Kühlsystemen genutzt werden. Biogas kann auch gereinigt werden, indem die inerten oder geringwertigen Bestandteile (CO2, Wasser, H2S usw.) entfernt werden, um erneuerbares Erdgas (RNG) zu erzeugen. Dieses kann verkauft und in das Erdgasnetz eingespeist, komprimiert und als Kraftstoff für Fahrzeuge verwendet oder weiterverarbeitet werden, um alternative Kraftstoffe, Energieprodukte oder andere fortschrittliche Biochemikalien und Bioprodukte zu erzeugen.

Gärrest

Gärrest ist das Restmaterial, das nach dem Vergärungsprozess übrig bleibt. Es setzt sich aus flüssigen und festen Anteilen zusammen. Diese werden oft getrennt und unabhängig voneinander gehandhabt, da beide Anteile einen Wert haben, der mit unterschiedlichen Graden der Nachbehandlung realisiert werden kann.

Bei entsprechender Behandlung können sowohl die festen als auch die flüssigen Anteile des Gärrestes in vielen nützlichen Anwendungen eingesetzt werden, wie z.B. als Tiereinstreu (Feststoffe), nährstoffreicher Dünger (Flüssigkeiten und Feststoffe), als Ausgangsmaterial für biobasierte Produkte (z.B., Biokunststoffe), organisch angereicherter Kompost (Feststoffe) und/oder einfach als Bodenverbesserung (Feststoffe), wobei in letzterem Fall der Betrieb die Gärreste als Dünger auf dem Feld ausbringen kann. Gärprodukte können eine Einnahmequelle oder eine Kostenersparnis sein und werden oft angestrebt, um den finanziellen und ökologischen Nettonutzen eines AD/Biogas-Projekts zu erhöhen.

Mehr erfahren

• Vorteile der anaeroben Vergärung. Präsentiert die vielen Vorteile von AD im Vergleich zu traditionellen Güllemanagementsystemen.
• AD-Systemdesign und Technologie. Beschreibt die Elemente eines Biogas- und Gärrestverwertungssystems.
• AgSTAR Project Development Handbook. Zusammenstellung des neuesten Wissens in der Branche über Best Practices für AD/Biogas-Systeme. Enthält Informationen über AD-Anwendungen und -Prozesse, Vorteile, Herausforderungen, Einsatzstoffe, Produkte, wirtschaftliche und finanzielle Faktoren und mehr.
• Planung von AD-Projekten. Bietet nützliche Informationen zur Planung eines AD-Projekts, einschließlich:
  • 10 Schlüssel zum Erfolg von Fermentern
  • Ist AD das Richtige für Ihren Betrieb?
  • Risikoanalyse und technische Überprüfung Checkliste für die Erstellung von Biogas-Projektplänen
  • Projektplanung und Finanzierung
  • AD-Anbieterverzeichnis
• AgSTAR Project Profiles. Filtern, sortieren und suchen Sie nach Projektprofilen und Fallstudien von erfolgreichen AD/Biogas-Systemen.
• Livestock Anaerobic Digester Database. Listet alle anaeroben Fermenter-Projekte auf Viehzuchtbetrieben in den Vereinigten Staaten auf und liefert wichtige Informationen dazu.
• Leitfaden für Betreiber von anaeroben Fermentern/Biogasanlagen. Bietet Betreibern von AD-/Biogas-Systemen auf Bauernhöfen Informationen und Anleitungen, die für den erfolgreichen Betrieb und die Wartung von AD-/Biogas-Systemen verwendet werden können.

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