Güllevergärung

Die nicht luftdichte Vergärung ist ein kostengünstiges und wartungsarmes Verfahren zur Güllevergärung, das in den letzten Jahren an Popularität gewonnen hat. Bei diesem Verfahren werden offene Gruben oder Lagunen verwendet, in denen anaerobe Bedingungen für den Gärungsprozess herrschen. Die nicht luftdichte Vergärung hat jedoch einige Nachteile, z. B. eine geringe Biogasproduktion und Geruchsprobleme.

Die Trockenfermentation ist eine weitere Methode der Güllevergärung, die immer beliebter wird. Bei diesem Verfahren wird die Gülle mit anderen organischen Abfällen wie Papierschlamm gemischt und auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 30-40 % getrocknet. Das Gemisch wird dann in Gärtanks gefüllt, wo der Gärungsprozess stattfindet. Die Trockenvergärung hat mehrere Vorteile, wie z. B. eine höhere Biogasproduktion, geringere Geruchsbelästigung und die Herstellung von hochwertigem Dünger. Aber bevor man in den Gärungsprozess eintaucht, muss man eine Vorbehandlung durchführen.

Vorbehandlungsverfahren können den Prozess der enterischen Fermentation verbessern, indem sie komplexe organische Stoffe in einfachere Verbindungen aufspalten, die Angriffsfläche für Mikroorganismen vergrößern und die hemmende Wirkung bestimmter Verbindungen wie Lignin und Zellulose verringern. Chemische Vorbehandlungen wie der Schritt der verdünnten Säure können eingesetzt werden, um lignozellulosehaltige Materialien in Einfachzucker wie Glucose und Xylose aufzuspalten, die von Mikroorganismen leicht verwertet werden können. Vorbehandlungen auf Alkalibasis können auch dazu verwendet werden, lignozellulosehaltige Materialien aufzubrechen und die hemmende Wirkung von Ammoniak und anderen Verbindungen zu verringern.

Mehrere Faktoren beeinflussen den Fermentationsprozess, darunter der pH-Wert, die Temperatur, die Ammoniakkonzentration und das Verhältnis von Rindermist zu anderen organischen Abfällen. Der optimale pH-Wert für die Güllevergärung liegt zwischen 6,8 und 7,5, und jede erhebliche Abweichung von diesem Bereich kann den Gärprozess hemmen. Auch die Temperatur wirkt sich auf die Aktivität der Mikroorganismen aus, und der optimale Temperaturbereich für die Gärung von Gülle liegt zwischen 35°C und 40°C.

Das Vorhandensein von Ammoniak in der Gülle kann auch die Gärung hemmen, und die optimale Ammoniakkonzentration liegt zwischen 2 und 4 %. Das Verhältnis von Rindermist zu anderen organischen Abfällen kann sich ebenfalls auf den Fermentationsprozess auswirken, und ein höherer Anteil an Rindermist führt zu einer höheren Biogasproduktion.

Das Vorhandensein von Ammoniak in der Gülle kann auch die Gärung hemmen, und die optimale Ammoniakkonzentration liegt zwischen 2 und 4 %. Das Verhältnis von Rindermist zu anderen organischen Abfällen kann sich ebenfalls auf den Fermentationsprozess auswirken, und ein höherer Anteil an Rindermist führt zu einer höheren Biogasproduktion.

Der Betrieb des Bioreaktors ist ein wesentlicher Aspekt der Güllevergärung, der die Effizienz und Stabilität des Gärprozesses beeinflusst. Der Bioreaktor sollte unter optimalen Bedingungen wie pH-Wert, Temperatur und Durchmischung betrieben werden. Die Durchmischung ist ein wesentlicher Aspekt des Bioreaktorbetriebs, da sie die Verteilung von Mikroorganismen und Nährstoffen in der gesamten Mischung gewährleistet. Industrielle Rührwerke können zum Mischen in großen Bioreaktoren eingesetzt werden, um eine optimale Durchmischung zu gewährleisten.

Die Nutzung von Glukose ist ein wesentlicher Aspekt der Güllevergärung, da sie das Hauptsubstrat für den Gärprozess ist. Glukose kann durch die Hydrolyse von Kohlenhydraten wie Zellulose und Hemizellulose gewonnen werden. Die Glukosekonzentration in Gülle ist jedoch relativ niedrig, und durch Vorbehandlungsverfahren wie chemische und alkalische Vorbehandlungen kann die Glukosekonzentration erhöht werden.

Die Korrelationsanalyse und die Redundanzanalyse sind statistische Verfahren, mit denen die Beziehungen zwischen verschiedenen Variablen, die den Gärungsprozess beeinflussen, ermittelt werden können. Die Korrelationsanalyse wird verwendet, um den Grad der Assoziation zwischen zwei Variablen zu bestimmen, während die Redundanzanalyse verwendet wird, um den Beitrag der einzelnen Variablen zum Gärungsprozess zu bestimmen.

Bei der nachgeschalteten Gärung schließlich wird der Gärrohstoff zur weiteren Gärung in einen zweiten Gärbehälter überführt. Das Verfahren kann die Produktion von mittelkettigen Fettsäuren wie z. B. Capronsäure verbessern, die in hervorragende Produkte wie Biokraftstoffe und Chemikalien umgewandelt werden können. Die nachgeschaltete Fermentation kann auch die hemmende Wirkung bestimmter Verbindungen verringern und die Stabilität des kontinuierlichen Fermentationsprozesses verbessern.

Mehrere Studien, darunter auch die Wageninger Viehzuchtforschung, haben eine positive Korrelation zwischen der Milchsäureanreicherung und der Biogasproduktion bei der Güllevergärung nachgewiesen. Milchsäurebakterien sind von Natur aus in der Gülle vorhanden und produzieren Milchsäure durch die Fermentation von Kohlenhydraten. Die Anreicherung von Milchsäure ist erwünscht, da sie den pH-Wert senkt und ein günstiges Umfeld für methanproduzierende Bakterien schafft.

Studien haben auch gezeigt, dass die Anhäufung von Milchsäure-Zwischenprodukten, wie L-Milchsäure und C4-Produktion, die Biogasproduktion ebenfalls steigern kann. Die Anreicherung dieser Säuren kann durch die Kontrolle des pH-Werts und der Fermentationsbedingungen erreicht werden.

Studien haben auch gezeigt, dass die Anhäufung von Milchsäure-Zwischenprodukten, wie L-Milchsäure und C4-Produktion, die Biogasproduktion ebenfalls steigern kann. Die Anreicherung dieser Säuren kann durch die Kontrolle des pH-Werts und der Fermentationsbedingungen erreicht werden.

Die Vergärung von Kaninchendünger ist ein neuer Bereich, der in den letzten Jahren an Popularität gewonnen hat. Kaninchendünger ist reich an Nährstoffen und hat einen höheren Stickstoffgehalt als andere Tierdünger. Die Vergärung von Kaninchendünger erfordert jedoch besondere Bedingungen, wie z. B. einen höheren Temperaturbereich von 45 °C bis 50 °C, um eine optimale anaerobe Vergärung zu gewährleisten. Setzen Sie sich mit Jongia in Verbindung, um mehr über die anaerobe Güllevergärung zu erfahren und warum sie für Ihr Unternehmen interessant sein könnte.