1. Betriebsmittel

Die ausschließliche Verarbeitung von Geflügelmist mit einem deutlichen Beschaffungskostenvorteil gegenüber z. B. Mais eine wesentliche bessere betriebswirtschaftliche Ausgangslage! Außerdem entfallen beim Geflügelmist Vorabinvestitionen für die jährliche Silo-Bevorratung und auch der Aufwand für die Geflügelmist Beschaffung gestaltet sich in der Regel problemloser als bei Nawaro-Silagen. Geflügelmist fällt in großen Mengen als Nebenprodukt der Geflügelwirtschaft ganzjährig unabhängig von Witterungseinflüssen und Ernteerträgen an. Die Belieferung kann direkt aus den Produktionsbetrieben in die Anlage mit einer Pufferbevorratung von 6-10 Tagen erfolgen. eine geschlossene Zwischenlagerung vermeidet Geruchsemissionen und Verbreitung pathogener Keimbelastung in der Umwelt. Als Prozessflüssigkeit wird im GMS-alpha-Verfahren separiertes, aufbereitetes Abwasser aus der Anlage verwendet, der Einsatz von Gülle, deren Anlieferung, Lagerung und Kosten des Austrags entfallen. Stickstoffüberfrachtung der Böden einhergehend mit Nitrifizierung des Grundwassers. Eutrophierung der offenen Gewässer wird vermieden..

2. Mechanische Desintegration

Um die bestmögliche Verwertung der eingesetzten Substrate zu erreichen, ist deren bedarfsgerechte Aufbereitung im Vorfeld des eigentlichen Fermentationsprozesses von ausschlaggebender Bedeutung. Mist mit hohem Anteil von Stroheinstreu oder Strohballen als Beifracht können vorbereitend in einer Hammermühle so zerkleinert werden, dass eine Flüssigbeschickung des Reaktors möglich ist. Damit werden Probleme der mechanischen „Fütterung“ umgangen. Im nachgeschalteten Mischer erfolgt die „trockene Homogenisierung“ der gewählten Rezeptur aus differenten Geflügelmist-Sorten (Hähnchen-/Putenmist, HTK/Strohhäcksel) In der angeschlossenen Mischerpumpe werden feste Biomasse mit vorgewärmtem Prozesswasser entsprechend dem gewünschten TS Gehalt gemaischt. Da sich Geflügelmist in der zugemischten Prozessflüssigkeit sehr gut löst, hat der nachgeschaltete Zweiwellenzerkleinerer die Aufgabe verbliebene Fasern (Stroh / Federn) in Partikel mit größtmöglicher Oberfläche aufzuschließen. Im Flüssigkeitsstrom gelangt das Substrat portioniert in die Hydrolysekammer des Reaktors.

3. Biochemische Desintegration

Bekannterweise läuft der Biogasprozess in zwei Stufen ab, wobei Acedogenese und Hydrolyse auf der einen, Acetogenese mit der Methanogenese auf der anderen Seite jeweils eine Gruppe, die sogenannte Hydrolysestufe und Methanogenese bilden. Die Bakterien der beiden Stufen haben völlig unterschiedliche Milieu- Bedürfnisse. Hydrolytisch wirkende Bakterien sind relativ robust, zeichnen sich durch kurze Generationszeiten aus und benötigen einen leicht sauren pH-Wert und Sauerstoff. Ausserdem sind sie resistent gegen Temperaturschwankungen bei der Zuladung frischer Substrate. Methanbakterien dagegen sind sehr sensibel! Sie reagieren negativ auf Überfütterung mit schwer aufschließbaren Substratstrukturen. Temperaturschwankungen durch Beiladung mit kalter oder gar gefrorener Biomasse als auch Eintrag von Sauerstoff mit dem Substrat wirken hemmend auf die Vermehrungsrate. Die vorgeschaltete Hydrolysekammer des Reaktors bereitet das vorgewärmte Substrat unter Verbrauch des mit eingetragenen Sauerstoffs biochemisch so auf, dass vorgenannte Probleme generell vermieden werden. Das „Futter“ wird also bestmöglich aufgeschlossen und fein dosiert in die methanogene Prozessstufe weitergereicht. Die Desintegration ermöglicht eine höhere Raumbelastung mit dem Ziel des Erreichens einer nennenswerten Ertragssteigerung.

4. Gekammerte Gas-Produktion

Die Produktion von Biogas erfolgt beim GMS-alpha-Verfahren im gekammerten Reaktor. Die Anzahl der Kammern richtet sich nach der geplanten Leistungsgröße der Anlage. Vorteile der gekammerten Kompaktbauweise liegen außer beim Bauvolumen und Energiebedarf zur Substrattemperierung, vor allem in der Möglichkeit flexibler Prozessführung. Die Kammern können parallel oder in Reihe gefahren werden, dabei ist kontinuierlich oder quasikontinuierliche Beschickung möglich. Einzelne Kammern können bei Bedarf abgeschaltet und entleert werden, ohne dass der gesamte Anlagenbetrieb eingestellt werden muss. Die relativ kleine Kammervolumen ermöglichen eine übersichtliche Prozessüberwachung.

5. Vertikale Mischtechnik

Alle Kammern des Reaktors haben eine gasdichte Betondecke auf denen die Mischerantriebe mit eindeutig statischem und wartungstechnischem Vorteil installiert sind. Vertikal-Mischer mit speziell energiesparender Flügelkonstruktion befördern das Mischgut von der Oberfläche an der Mischerwelle zum Kammergrund. Beim Aufstieg streicht es an den wandseitigen Heizrohren der Kammern auf, womit eine gleichmäßige Substrattemperierung gesichert ist. Sogenannte „Tot-Zonen“ jedweder Art werden bei dieser Mischtechnik vermieden!

6. Sediment-Räumung

Die Böden der Reaktorkammern haben diagonal angelegtes Gefälle zur Absetzgrube in der vorderen Kammerecke. Die sich im Prozess absetzenden Sedimente werden durch die Strömung der Mischer in die Grube getrieben. Von dort aus können sie auch während des laufenden Betriebes entnommen werden.

7. Nachgärer mit Sediment-Räumung

Die Praxis hat gezeigt, dass sich Sedimente zum Teil erst dann absetzen, wenn Substratpartikel weitgehend von den Bakterien aufgezehrt wurden und reduzierte Rührintervalle ein Absinken der Partikel auf den Kesselgrund zulassen.. Das ist sowohl bei der Nachgärung als auch bei der Gärrestlagerung der Fall. Um diesem Problem zu begegnen, werden die Nachgärkessel mit konischen Böden, Sandfang mit Austragsvorrichtung ausgestattet. Eine Aufschichtung der Sedimente bis zum Anlagenstillstand wird dadurch begegnet.

8. Verzicht auf Lagerung fluider Gärreste

GMS-alpha-Anlagen verfügen über eine umfassende Peripherie zur Gärresteaufbereitung und benötigen daher keine zusätzliche Lagerung fluider Gärreste. Der Vorteil ergibt sich durch Einsparung von investiven und Entsorgungskosten. Falls jedoch die Gärprodukte als landwirtschaftlicher Dünger genutzt werden sollen, kann auf die Aufbereitungstechnik verzichtet werden. Ersatzweise ist dann ein ausreichend dimensioniertes Gärrestlager vorzuhalten.

9. Steigerung der Wirtschaftlichkeit

Die erste Stufe der Gärproduktaufbereitung ist die Trennung in Flüssig- und Festphase! Der separierte feste Gärrest wird als Rohstoff zur weiteren Verwendung nach Bedarf getrocknet. Dem separierten Abwasser wird im GMS-alpha-stripp Verfahren Ammoniak entzogen, sodass es ohne Stickstoff-Belastung als Rezyklat dem Prozess wieder zugeführt werden kann. Im GMS-alpha-stripp-Verfahren wird sogenanntes Starkwasser, eine 20-25%ige Ammoniaklösung, produziert. Ammoniaklösung ist eine in der Industrie vielseitig gebräuchliche Chemikalie mit guten Vermarktungschancen. In der Landwirtschaft kann stark verdünntes Ammoniakwasser als flüssiger Stickstoffdünger eingesetzt werden. Durch Verkauf dieses Produktes wird die Wirtschaftlichkeit der GMS-alpha-Anlage nachhaltig gesteigert.

10. Wirtschaftlichkeit

Trotz des hohen Technisierungsstandards und umfangreicher Anlagen-Peripherie (Substrat-/ Gärprodukt-Aufbereitung) sind die Investitionskosten der GMS-alpha-Bio-Energieanlagen im Verhältnis zur erzeugten Energie selbst gegenüber herkömmlichen, simplen Anlagenkonzepten deutlich günstiger! In Verbindung mit den EEG-Vergütungsansprüchen, den preis- würdigen Betriebsmitteln und Wertschöpfung aus den Gär-Endprodukten ist ein betriebswirtschaftlicher Erfolg bei qualifizierter Betriebsführung absehbar!