Demonstrationsanlage Grüne Bioraffinerie

Demonstrationsanlage zur Gewinnung von Milchsäure und Aminosäuren aus Silagen von Dauergrünland und Feld-futter bei der Biogasanlage der Ökoenergie Utzenaich GmbH

Ausgangssituation:

Die Idee der Grünen Bioraffinerie wurde seit Jahren als Leuchtturmprojekt im Rahmen des Impulsprogramms Nachhaltig Wirtschaften aufgenommen und die erforderlichen Prozesstechniken in der Programmlinie Fabrik der Zukunft entwickelt. Nun wurde diese Technologie erstmals im produktionsrelevanten Maßstab umgesetzt. Aus dem Rohstoff Gras wurden neben dem Energieträger Biogas auch die Wertstoffe Milchsäure und Aminosäuren abgetrennt und zu marktfähigen Qualitäten veredelt.

Inhalte und Zielsetzungen:
Am Standort der Biogasanlage Utzenaich in Oberösterreich wurde eine Demonstrationslage für die Abpressung von Grassaft (1 to Silage/ h) mit angeschlossener Saftaufbereitung zur Abtrennung und Aufbereitung von Milchsäure und Aminosäuren errichtet. Der feste Presskuchen wurde unmittelbar als Substrat für den Biogasprozess eingesetzt.
Primäre Zielsetzung der Demonstrationsanlage war ein Scale-up der Prozesstechnologien sowie eine weitere Optimierung der Prozesskette in diesem Maßstab.
Die Demonstrationsanlage ist über einen Zeitraum von ca. 2,5 Jahren betrieben worden, um die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Grünen Bioraffinerie für den produktionsrelevanten Maßstab darzustellen.
Die erzeugten Produkte der Demonstrationsanlage wurden begleitend zur Bemusterung von Wirtschaftsbetrieben verwendet, um potentielle Kooperationen anzubahnen.

Methodische Vorgangsweise:
Als erster Schritt wurden die Ergebnisse der mechanischen Fraktionierung im Produktionsmaßstab überprüft und gegebenenfalls weiter optimiert. Ziel der Pressung war ein möglichst vollständiger Übergang der Wertstoffe Milchsäure und Aminosäuren vom Rohstoff in den Presssaft. Dabei galt es, den Energieaufwand der Vorbehandlungen und der Fraktionierung möglichst gering zu halten.
Die Auftrennung der Wertstoffe Milchsäure und Aminosäuren erfolgte mittels modernster Trenntechnologien (Membranverfahren, Elektrodialyse, Ionentauscher und Chromatographie). Aus den bisherigen Ergebnissen konnte eine grundsätzliche Verschaltung der Einzeltechnologien abgeleitet werden, die sodann in der Demonstrationsanlage überprüft und gegebenenfalls adaptiert wurde.
Diese grundsätzliche Verfahrensweise wurde auch zu Beginn der Versuche gewählt. Da aber im semi-industriellen Maßstab nicht abgeschätzt werden konnte, ob nicht zur Verbesserung der Trenngebarung und Erhöhung der Standzeit andere Verschaltungen sinnvoller wären, wurde die Saftaufbereitung so konzipiert, dass Änderungen ohne größere Umbauarbeiten realisiert werden konnten.
Ein wesentlicher Punkt war die Reinheit der gewonnenen Produkte. Daher wurde der Betrieb der Demoanlage durch eine umfassende Analytik begleitet. Diese erfolgte durch das am Standort eingerichtete Betriebslabor sowie durch externe Spezialwaren.

Ergebnisse:
Ziel des Projektes war es, die industrielle Tauglichkeit der Idee Grüne Bioraffinerie unter Beweis zu stellen. Dies bedeutet, dass am Ende des Projektes die Ausbeuten und Qualitäten der abgetrennten Produkte einerseits und die Standzeiten (Membrane, Harze etc) und Prozessparameter für die optimierte Prozessverschaltung andererseits vorliegen sollten. Diese Ergebnisse waren durch längere Betriebszeiträume abzusichern.

Zeitplan:
– Detail-Engineering Sommer/ Herbst 2008
– Inbetriebnahme der Saftabtrennung Dez. 2008.
– Inbetriebnahme Gesamtanlage März 2009
– Endbericht Frühjahr 2011

Infografik Grüne Bioraffinerie
Endbericht 

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Projektbeschreibung english version

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Datum: 00.00.2015
Ort: Wien

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Datum: 00.00.2015
Ort: Wien

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Dieses Projekt (815257) wurde im Rahmen der 4. Ausschreibung der Programmlinie Fabrik der Zukunft (BMVIT) gefördert.

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