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Heizen mit überschüssiger Süssmolke

Molke ist ein hochenergetisches Nebenprodukt der Käseherstellung. Die anfallenden Mengen sind so gross, dass zusätzliche Verwertungswege gefunden werden müssen. Eine Möglichkeit ist, Molke in Biogas umzuwandeln.

von Alimenta Import

Die Vermarktung als Molkedrink und die Verfütterung an Nutztiere reichen nicht aus, um die anfallende Menge an Süssmolke zu verwerten. Somit gilt es Wege aufzuzeigen, die sinnvoller sind als die Entsorgung der Molke im Abwasserstrom.
Um die in der Molke enthaltene organische Fracht als Energie nutzbar zu machen, werden anaerobe Bakterien verwendet. Sie wan-deln die organischen Verbindungen in -einer Reaktionskette in Biogas um. Das entstehende Biogas besteht zu 60 bis 70% aus -energetisch verwertbarem Methan. Um diesen biologischen Umsetzungsprozess technisch nutzbar zu machen, werden die Bakterien in Reaktoren immobilisiert, also in gasdichten Tanks in Stahl- oder Betonausführung.
Das produzierte Biogas muss eine Aufbereitung durchlaufen, die im Wesentlichen aus einer Trocknung und Entschwefelung besteht. Eine Verwertung ist anschliessend in einem Kessel zur Produktion von Dampf oder einem Blockheizkraftwerk (BHKW) in Form von Warmwasser und Strom möglich.
Die Menge des Biogases ist abhängig von der Fracht des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) und dem Abbaugrad, der in der Abwasser—behandlungsanlage erreicht werden kann. Grund-sätzlich kann folgende Formel zur Er-rech-nung der Biogasmenge heranzogen werden: CSBabgebaut kg/Td × 0,5 = Biogasmenge m3/Tag. Erfahrungsgemäss liegt der Methangehalt bei Molkenabwasser bei etwa 70%, was einem Heizwert von 7 kWh/m3 entspricht. Somit kann aus einem Entsorgungsproblem eine neue Energieressource erschlossen werden.

Ökologische Lösung bei Norrmejerier
Die schwedische Molkerei Norrmejerier stellt verschiedene Milchprodukte her. Pro Tag fallen etwa 200 t Molke an, die zu Biogas umgesetzt werden. Zusätzlich wird auch das Fett, das im Abwasser aufgrund von Spülvor-gängen vorhanden ist, zuerst abgetrennt und dann in einer separaten Fett-Hydrolyse zu Biogas vergoren. Dabei entstehende Gerüche werden mittels Biofilter biologisch abgebaut. Norrmejerier entschied sich aus ökologischen und ökonomischen Gründen für den Bau einer -Biomar-AWR-Anlage von der Firma Enviro Chemie. Das Biomar-AWR-Verfahren besteht aus folgenden wesentlichen Bausteinen:
– ?Vorbehandlung;
– ?Konditionierung im Betriebsgebäude;
– ?Anaerobe Methanisierung der organischen Inhaltsstoffe;
– ?Abtrennung und Re-Zirkulation der dafür not-wendigen biologischen Methanbakterien.
Das Verfahren wurde speziell für die Mol-kenbehandlung entwickelt und mit ei—nem Hochleistungsschlammabscheider zur Schlamm–rückführung ausgerüstet. Zuätzlich zur eigentlichen Biogasgewinnung aus Wasser ist im Betriebsgebäude ein optimiertes Energie-Management-System integriert. Dies bedeutet, dass dem aus der Biomar-Anlage fliessenden warmen und gereinigten Abwasser mit einer Wärmepumpe Energie entzogen wird. Dieses gekühlte Abwasser fliesst dann in die örtliche kommunale Kläranlage.

Methanreaktor sorgt für Optimierung
Das Biomar-AWR-Verfahren verfügt über -einen für Molke optimierten und eigens entwickelten Methanreaktor. Dessen Charakte-ristika sind:
– ?hohe Prozessstabilität durch angepasse Prozessführung;
– ?hoher CSB-Umsatz bei geringer Überschussschlammproduktion;
– ?minimaler Chemikalienbedarf;
– ?Verwendung eines strömungsbedingten und geregelten Verteilersystems;
– ?Einsatz des «EC-Detektionssystems», mit dem die Qualität der Biomasse des Reaktors geprüft werden kann.

Das energiereiche Biogas wird dem Reaktorkopf entnommen und der Biogasfackel (als Notfackel immer erforderlich) vom Typ EC-GFL mit verdeckter Flamme zugeführt.
Das Biogas kann zur Warmwasser-, Dampf- oder Stromgewinnung einem Biogasheizkessel, einem Dampferzeuger oder einem Blockheizkraftwerk zur Verwertung zugeführt werden. Dies kann die Betriebskosten deutlich reduzieren und verbessert die CO2-Bilanz. Die Autorin arbeitet bei der Enviro Chemie AG