Erstmalige Realisierung einer Biogasanlage mit De-Laktose-Permeat (DLP) als Monosubstrat und innovativer Phosphorrückgewinnung
Innovativer Prozess zur Biogaserzeugung und Phosphorrückgewinnung aus Nebenprodukten der Milchverarbeitung
Umweltentlastung
Umweltentlastung
Kurzbeschreibung
Die MEGGLE Group ist ein Hersteller von Milchprodukten. Am Hauptsitz in Wasserburg am Inn werden Butter und Butterspezialitäten, sowie funktionale Produkte für die Lebensmittel-, Futtermittel- und Pharmaindustrie hergestellt.
Bei der Verarbeitung von Milch in Molkereien fallen große Mengen Molke an. Nach Abtrennung der wirtschaftlich nutzbaren Inhaltsstoffe – insbesondere der Molkenproteine und der Laktose – verbleibt als Reststoff De-Laktose-Permeat (DLP). Dieses weist einen hohen Anteil an Phosphat, weitere Mineralsalzen sowie leicht biologisch abbaubare organische Substanzen auf. Aufgrund der hohen Salz- und Phosphatgehalte ist ein Einsatz von DLP als Monosubstrat oder in größeren Anteilen in konventionellen Biogasanlagen derzeit technisch nicht möglich. Die Verwertung ist daher bislang auf geringe Zumischmengen in externen landwirtschaftlichen Biogasanlagen beschränkt. Eine stoffliche Nutzung, beispielsweise als Futtermittel, ist ebenfalls ausgeschlossen.
Zur hochwertigen Verwertung dieses Reststoffs plant die MEGGLE am Standort Wasserburg am Inn die Errichtung einer eigenen Aufbereitungs- und Verwertungsanlage. Ziel ist es, das anfallende DLP werksintern sowohl als Energieträger als auch als Quelle eines wertvollen Rohstoffs zu nutzen.
Der erste Verfahrensschritt umfasst die Abtrennung des im DLP enthaltenen Phosphats. Das Produkt lässt sich zu Hydroxilapatit weiterverarbeiten. Damit ist eine stoffliche Verwertung in der chemischen Industrie oder Biotechnologie möglich. Die Flüssigphase (entphosphorisiertes DLP) wird einer anaeroben Vergärung zugeführt. Aufgrund des weiterhin hohen Salzgehalts ist vor der biologischen Behandlung eine Standarisierung erforderlich, um geeignete Prozessbedingungen für die Methanbildung zu schaffen. Die Standarisierung erfolgt mit alkalischem Abwasser, welches im Werk anfällt. Gleichzeitig dient es der Neutralisation des sauren DLPs und der Einstellung eines für den Vergärungsprozess geeigneten pH-Wertes.
Das aufbereitete Substrat wird anschließend in einen Expanded Granular Sludge Bed (EGSB)-Reaktor geleitet. Dieser setzt organische Substanzen unter Sauerstoffausschluss durch Mikroorganismen zu Biogas (hauptsächlich Methan und Kohlendioxid) um. Die für die Methanbildung notwendigen Mikroorganismen sind im EGSB-Reaktor nicht im Substrat gelöst, sondern liegen in Form von kugelförmigen Aggregaten vor, sogenannten Pellets, die im Reaktor verbleiben. Ein Gärrest wie bei klassischen Biogasanlagen, der entsorgt werden muß, entsteht nicht. Da DLP weitgehend als Monosubstrat vergoren wird, ist zur Gewährleistung eines stabilen Vergärungsprozess die ausreichende Versorgung mit Mikronährstoffen sicherzustellen.
Durch das Biogas kann ein Teil des Energiebedarfs am Standort CO2-neutral gedeckt werden. Darüber hinaus können rund 3.600 Tonnen Calciumphosphat zurückgewonnen werden.