Warum ist der Aufschluss mit Thermodruckhydrolyse notwendig?

Bioabfälle enthalten viele organische Stoffe. Diese sind jedoch zum Teil in Biogasfermentern nur schwer abbaubar. Die prinzipiell vergärbaren Bestandteile sind häufig mit dem nicht abbaubaren Lignin zu Lignozellulosekomplexen verbunden und somit für die am Biogasprozess beteiligten Mikroorganismen nicht zugänglich. Durch den Einsatz der Thermodruckhydrolyse sollen die im Bioabfall enthaltenen Fasern von den löslichen organischen Bestandteilen getrennt werden. Darüber hinaus wird durch die intensive thermische Behandlung in der TDH das gesamte Material entsprechend den Vorgaben der BioAbfV hygienisiert und kann somit in den natürlichen Stoffkreislauf zurückgeführt werden.

Wie funktioniert eine Thermodruckhydrolyse?

Die TDH ist ein gasdichter und druckfester Reaktor, in dem das Substrat auf etwa 160 °C erhitzt wird. Dadurch entsteht ein Sattdampfdruck von 6-8 bar, unter denen der Bioabfall für 15 bis 60 Minuten im Reaktor behandelt wird. Beim Verlassen des Reaktors entspannt sich das Substrat abrupt, wodurch sich das Wasser in den Zellen schlagartig ausdehnt und explodiert. Durch diese Behandlung werden komplexe Faserstrukturen aufgebrochen und die Pflanzenfasern von den löslichen und biologisch abbaubaren organischen Nährstoffen getrennt.

Was folgt nach der Thermodruckhydrolyse?

Das verdünnte Substrat kann optional in einem Entstipper mechanisch bearbeitet werden, um eine Zerfaserung der Fasern zu erreichen. Dies ist beispielsweise notwendig, um ein Vlies herstellen zu können.
Anschließend wird die aufbereitete Mischung mithilfe eines Pressschneckenseparators in eine feste Fraktion (Naturfaser) und eine flüssige Fraktion (Pülpe) getrennt.

Größe und Betrieb der Pilot-TDH in Backnang

Die TDH-Anlage ist für einen Durchsatz von 1000 kg Inputsubstrat ausgelegt und läuft im semikontinuierlichen Betrieb. Sie wird je Fütterungsintervall mit ca. 150-200 kg Substrat beschickt, wobei ein Fütterungsintervall etwa 1 Stunde dauert. Im Rahmen des Forschungsprojekts werden verschiedene Parameter wie Temperatur, Druck, Verweilzeit des Substrats sowie die Zusammensetzung des Ausgangssubstrats variiert, um die effizienteste Aufbereitung zu ermitteln. Dabei werden auch Energiebedarf und Massenbilanzierung berücksichtigt.