Verfahren der „Bioextrusion by LEHMANN®”

- Desintegrationsverfahren -

Das von uns entwickelte Desintegrationverfahren Bioextrusion basiert auf hydrothermalem (thermomechanischem) Aufschluss und hat sich zur stofflichen und energetischen Nutzung von Faserpflanzen bestens bewährt. In einem Doppelschneckenextruder wird durch Druck und damit höhere Temperatur, bedingt durch wechselnde Belastung und mehrfache Druck/Entspannungszyklen im Gerät, das Substrat bis in die Zellstruktur aufgeschlossen. Durch bessere biochemische Verfügbarkeit und sehr vergrößerter Oberfläche wird der Biogasertrag gesteigert. Die Faser ist idealer Aufwuchsträger der verstoffwechselnden Bakterien.

 

Es kommt zur Herausbildung neuer Bakterienstämme und zu einer Verbesserung des C/N-Verhältnisses, da auch Zellulose und Hemizellulose aufgeschlossen und von den einbindenden Ligninschichten freigesetzt wird. Die 5- und 6fach Zucker werden schneller verfügbar. Es bilden sich niedermolekulare, schnell umsetzende Substanzen, z. B. Alkohol und andere Verbindungen.



Lignozellulosehaltige Substrate -bisher nur bedingt genutzt- kein Problem für Biogasanlagen

Die Zukunftsfähigkeit und Effektivität der Biogaserzeugung wird zuerst von den Substratkosten bestimmt. Es gilt neue Substrate zu erschliessen und den energetischen Nutzungsgrad der eingesetzten Substrate zu erhöhen. Bisher gelten stark lignozellulosehaltige Substrate oder Reststoffe wie Stroh oder Landschaftspflegematerial als „nicht oder bedingt biogasfähig“.

Durch die Bioextrusion wird auch Rohfaser abbaubar. Die fermentierbare organische Trockensubstanz (FoTM) wird 100% umgesetzt und die max. organische Trockensubstanz (oTS) verstoffwechselt.
Der hohe Ligningehalt und ausgeprägte Markstrukturen mit Hohlräumen und Fettschichten sind kein Hindernis für den Einsatz in Biogasanlagen, da dass Substrat nicht mehr zum Aufschwimmen neigt.


Das Fraunhofer IKTS in Dresden und die LEHMANN Maschinenbau GmbH in Jocketa haben untersucht, inwieweit sich diese schwierigen Substrate für die Biogaserzeugung eignen:
Auf den richtigen Aufschluss kommt es an.

 


Lesen Sie hierzu auch folgenden Fachartikel

2012-10_Landtechnik-Stroh_statt_Feldfruechte.pdf

"Stroh statt Feldfrüchte", Landtechnik, 05/2012

2.2 M

Extruderbaureihen für Forschung und kleinindustrielle Nutzung

  Antriebsart
E- Motor
OUTPUT
Stoff
OUTPUT
Leistung* [t/h]
Abmessungen
L x B x H [m]
Gewicht
[t]
Laborextruder 3 kW Biomasse stoffabhängig 1,0x0,5x1,2 0,25
MSZ B 15e 15 kW Biomasse stoffabhängig 2,2x1,0x1,3 0,9
MSZ B 22e 2x11 kW Biomasse stoffabhängig 2,7x0,9x1,3 1,2

Extruderbaureihen für industrielle und landwirtschaftliche Nutzung

  Antriebsart
E- Motor
OUTPUT
Stoff
OUTPUT
Leistung* [t/h]
Abmessungen
L x B x H [m]
Gewicht
[t]
MSZ B 44e 2x22 kW Biomasse 1,8 - 3,5 3,9x1,1x1,2 3,1
MSZ B 60e 2x30 kW Biomasse 2,0 - 4,5 4,5x1,0x1,3 3,8
MSZ B 74e 2x37 kW Biomasse 3,0 - 7,0 4,1x1,2x1,3 4,1
MSZ B 110e 2x55 kW Biomasse 4,5 - 9,0 4,9x1,4x1,3 6,2

Bioextruder - schwere Baureihe - für feuchte Substrate

zum Aufschluss von Biomüll, nassen Abfällen, eingeweichtem Mist, strukturreichem Schlamm, Altkartoffeln, Äpfeln, wässrigen Fleischabfällen, Knochen und kommunalen  Abfällen. Die verlängerte, erweiterte Baureihe der Bioextruder erhöht den Aufschlussgrad.
Beim Eintritt des nassen Gutes kommt es zur Abscheidung/Abführung von Wasser über Siebeinlagen und Schnecke z.B. in Vorlagebehälter oder Nachfermenter. Das trockene Substrat besitzt eine höhere Reibung und wird sicher aufgefasert.

 

Wesentliche Vorteile der Bioextrusion

  • In Biogasanlagen wird eine Biogasproduktivitätssteigerung und höhere Abbaurate von 10-40%  erreicht.
  • Der Einsatz der spez. Aufschlussenergie beträgt max. 10 % des Mehrertrages, nicht gerechnet die geringe Rührenergie durch Verkürzung der Verweilzeit, besserer Beherrschbarkeit des Substrates und Absenkung der Viskosität.
  • Schwach ausgelastete Anlagen können mehr Substrate verarbeiten und mehr Biogas produzieren  (Erhöhung der Faulraumbelastung).
  • Der Bau kleinerer kompakterer Anlagen, bzw. die Nachrüstung bestehender Anlagen wird möglich.    
  • Nutzung bisher nur schwierig einsetzbarer Substrate mit hohem Lignin- und TS-Anteil.

Einsatzmöglichkeiten des Extruders

  • zum thermomechanischen Aufschluss
  • zur Außenwandagglomeration
  • zum Plastifizieren / Kompaktieren
  • zur Mischung / Compoundierung
  • zur Entwässerung / Stofftrennung (Aminosäure- Milchsäureabspaltung)
  • zur Konversion von Biomasse (hydrothermale Konversion) für Alkoholherstellung oder HTC
  • zur Futterpelletherstellung für Schweine, Hühner und Kleintiere

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