Bioenergie GmbH

Plantas de biogás de un mismo proveedor,

desde el diseño hasta la realización.

Tecnologías innovadoras para la generación y el aprovechamiento de biogás

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TECNOLOGÍA DE BIOGÁS ADECUADA PARA CADA SUSTRATO

RICOS EN ESTRUCTURA E IMPUREZAS

SUSTRATO

POBRE EN ESTRUCTURA

POBRES EN ESTRUC-TURA Y LÍQUIDOS

PROCESO GICON® DE BIOGÁS

TECNOLOGÍA DE BIOGÁS

FERMENTACIÓN HÚMEDA DE RESIDUOS

FERMENTACIÓN HÚMEDA DE RESIDUOS AGRÍCOLAS

GICON DOMINA TODOS LOS ASPECTOS TECNOLÓGICOS EN EL SECTOR DE BIOGÁS.

Si usted intenta procesar residuos orgánicos o cultivos energéticos, sustratos sólidos ricos en estructura o líquidos, residuos domésticos o alimenticios – GICON

le ofrece la tecnología de biogás existente óptima en combinación con un pretratamiento adecuado del sustrato elegido. Como producto de la fermentación se obtiene energía a través del biogás, pudiendo ser la misma utilizada como biometano o en una planta de cogeneración logrando en el proceso energía eléctrica y térmica. Por otro lado, los residuos de la fermentación podrán ser aprovechados para diferentes usos.

PLANTAS DE BIOGÁS E INFRAESTRUCTURAS DE UN MISMO PROVEEDORGICON Bioenergie GmbH fue fundada en el año 2006 como una empresa independiente dentro del Grupo Empresarial GICON, el cual está formado por seis divi-siones, 38 departamentos y más de 300 empleados. La empresa diseña, planifica y realiza plantas de biogás actuando como contratista general o contratista de ingeniería, apoyándose en la experiencia que le avala la construcción de más de 30 plantas de biogás.

GICON da empleo a ingenieros experimentados y altamente cualificados. Para realizar tareas más com-plejas se forman equipos interdisciplinarios, adquiri-endo así las competecias necesarias para guiar los proyectos a través de todas sus fases - desde la fase conceptual y de diseño hasta la puesta en marcha y óptimo funcionamiento, pasando por la obtención de lincencia y permisos – todo ello disponible de un mismo proveedor.

De esta manera GICON logra ofrecer soluciones ópti-mas y personalizadas para cada cliente y situación. Las plantas de biogás que GICON desarrolla, procesan todo tipo de sustratos biodegradables generando con su tratamiento diferentes tipos de energía. También las pequeñas plantas pueden ser explotadas de manera eficiente y rentable.

El resultado final es una generación de energía orienta-da hacia el futuro, cuyo uso es seguro, ecológico, respe-tuoso con el medio ambiente, flexible y asequible económicamente.

SERVICIOS DE GICON BIOENERGIE GMBH

diseño y desarrollo integral de proyectos pruebas de fermentación realizadas en nuestro centro de investigación para simular el proceso de manera real, asegurando y protegiendo con ellas las inversiones de nuestros clientes planificación general de todas las fases del proyecto, supervisión del mismo y puesta en marcha suministro completo de equipos y montaje (llave en mano) como contratista general optimización del funcionamiento e ingeniería de apoyo para plantas existentes investigación y desarrollo para la optimización de la tecnología en el sector de biogás

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EL PROCESO GICON® DE BIOGÁS FERMENTACIÓN SECA – HÚMEDA EN DOS ETAPAS CON HIDRÓLISIS SEPARADA

Numerosas ventajas Numerosas ventajas Numerosas ventajas en comparación con procesos en comparación con procesos en comparación con procesos

convencionales de biogásconvencionales de biogásconvencionales de biogás posibilita el control en la producción de biogásposibilita el control en la producción de biogásposibilita el control en la producción de biogás

contenido de metano un 15-20% superior en comparación contenido de metano un 15-20% superior en comparación contenido de metano un 15-20% superior en comparación con plantas convencionalescon plantas convencionalescon plantas convencionales alta estabilidad del procesoalta estabilidad del procesoalta estabilidad del proceso

alta disponibilidad y funcionamiento seguro de la plantaalta disponibilidad y funcionamiento seguro de la plantaalta disponibilidad y funcionamiento seguro de la planta versatilidad en la utilización de sustratos debido versatilidad en la utilización de sustratos debido versatilidad en la utilización de sustratos debido versatilidad en la utilización de sustratos debido a la alta resistencia del proceso frente a impurezas a la alta resistencia del proceso frente a impurezas a la alta resistencia del proceso frente a impurezas manejo de sustratos simple y robustomanejo de sustratos simple y robustomanejo de sustratos simple y robusto

no hay recirculación de los residuos de la fermentación, no hay recirculación de los residuos de la fermentación, no hay recirculación de los residuos de la fermentación, por lo tanto menos riesgo de enlodamientopor lo tanto menos riesgo de enlodamientopor lo tanto menos riesgo de enlodamiento

bajo consumo de energíabajo consumo de energíabajo consumo de energía construcción compactaconstrucción compactaconstrucción compacta

bajo riesgo de formación de incrustaciones en tuberías , bajo riesgo de formación de incrustaciones en tuberías , bajo riesgo de formación de incrustaciones en tuberías , bombas y otros equiposbombas y otros equiposbombas y otros equipos

residuos del proceso de fermentación ricos en estructura, residuos del proceso de fermentación ricos en estructura, residuos del proceso de fermentación ricos en estructura, lo cual facilita el post-compostajelo cual facilita el post-compostajelo cual facilita el post-compostaje

El proceso GICON® de biogás (con patente a nivel inter-nacional) ha sido desarrollado por un equipo liderado por el Profesor Busch del Departamento de Gestión de Residuos de la Universidad Técnica de Brandenburgo en Cottbus, Alemania en colaboración con GICON. Este proceso está especialmente diseñado para el tratami-ento de residuos ricos en impurezas. Como proceso discontinuo de fermentación seca a través de percola-ción tiene como característica única la separación del proceso de biometanización en dos etapas, la hidrólisis y la formación de metano (metanogénesis).

DOS ETAPAS DIFERENCIADAS: LA HIDRÓLISIS Y LA FORMA-CIÓN DE METANOEn la hidrólisis se dividen de manera biológica las macro-moléculas orgánicas formándose sustancias orgánicas solubles más sencillas, las cuales serán conducidas a la sigui-ente etapa como solución acuosa – el hidrolizado o líquido de percolación. El hidrolizado procedente de los tanques de percolación será acumulado en unos tanques de reserva, a través de los cuales se pondrá en marcha la segunda etapa del proceso, alimentando de manera continua un reactor de lecho fijo para la metanización. El lecho fijo con una relación óptima de superficie-volumen le sirve a las bacterias de metano como superficie de colonización, las cuales estarían de otra manera inmovilizadas en el reactor de metano . El líquido procedente de los depósitos de reserva (el hidroliza-do) es neutralizado en el proceso de biogás, conducido a un segundo tanque de reserva en el que se almacena el líquido procesado y finalmente este líquido procesado se reincor-pora a la hidrólisis para su percolación.

RESISTENCIA A IMPUREZAS Y FORMACIÓN DE INCRUSTACIONESUna ventaja fundamental del proceso de percolación es su alta resistencia a impurezas. Esto permite la utilización tanto de residuos orgánicos y domésticos, residuos sólidos ricos en impurezas, residuos de poda y jardinería, así como sustratos agrícolas como son los cultivos energéticos o estiércol sólido. El proceso GICON® de biogás convence además por su bajo desgaste al tener pocas partes móviles. En procesos de fermentación convencionales se forman cri-stales salinos en el líquido de percolación debido a las altas tasas de recirculación de éste mismo. Esto hace que se fomen incrustaciones de los cristales en tuberías y otros equipos. El proceso GICON® de biogás tiene la ventaja de almacenar los dañinos cristales en los tanques de reserva, donde se almace-na el líquido de percolación, en los que el pH es más alto y la temperatura más baja. Por todo ello las tuberías están mejor protegidas contra incrustaciones, pudiendo además así elimi-nar los lodos del líquido de percolación almacenado en los tanques de reserva de manera controlada.

BAJO CONSUMO DE ENER-GÍA Y ALTA DISPONIBILIDAD DE LA PLANTALas plantas de biogás basadas en un proceso de percolación tienen un consumo bajo de energía, entre otros motivos por la ausencia de agitadores. Al mismo tiempo, el funcionamien-to por lotes conduce a una mejora de la disponibilidad de la planta. En comparación con procesos convencionales de una etapa se puede reducir de manera significativa los tiempos de residencia debido a la inmovilización de microorganismos en el reactor de metano y alimentar hasta un 100 % de sustra-tos nuevos. No se requiere inocular los sustratos de partida a través de la recirculación de los residuos sólidos de la fer-mentación, lo que evita el enlodamiento de estos residuos. Es por todo ello que las plantas construidas bajo el proceso GICON® de biogás son particularmente compactas.

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Página izquierda, fotos de arriba: Planta de biogás en Richmond (Canada), Primera planta de fermentación seca para residuos orgánicos bajo el proceso GICON® de Biogás en el continente Norteamericano

Página izquierda, fotos de abajo: Planta de biogás en Cottbus (Alemania) y la carga de los percoladores con sustrato

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EL PROCESO GICON® DE BIOGÁS FERMENTACIÓN SECA – HÚMEDA EN DOS ETAPAS CON HIDRÓLISIS SEPARADA

ESTABILIDAD DEL PROCESO Y BIOGÁS DE ALTA CALIDADLos objetivos principales en el desarrollo del proceso GICON® de biogás son los de lograr una estabilidad ópti-ma del proceso y aumentar la calidad del biogás produci-do, proporcionando al mismo tiempo una mayor capaci-dad para el control de la producción.La estabilidad del proceso mejora mediante la separación de las condiciones ambientales óptimas para los microor-ganismos hidrolíticos (tanques de percolación) y las bacte-rias metanógenas (reactor de metano). A través de la mezcla de los líquidos del proceso de los dos tanques de reserva se puede regular el pH para cada etapa del proce-so por separado. Los líquidos serán aclimatados a las tem-peraturas correspondientes a través de intercambiadores de calor externos y diferentes para cada etapa antes de ser conducidos a los reactores. De esta manera la hidrólisis y la metenogénesis pueden funcionar bajo diferentes tempe-raturas. La separación de la acidificación y formación de metano evita un ‘vuelco’ del proceso.En los digestores de lecho fijo para la metanización de los productos de la hidrólisis, se consigue un biogás con altos contenidos de metano (por encima del 70%). Los gases de bajo poder calorífico producidos en la etapa hidrolítica se almacenan por separado y tienen un uso especial. Todo

ello logra un ahorro de los costes y de la energía para el acondicionamiento del biometano.

FLEXIBILIDAD Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS POSIBLES POR PRIMERA VEZUna novedad sin precedentes en el sector del biogás es la capacidad de controlar la producción de biogás. Por ello la visión de un centro de gestión de energía y residuos dispo-nible permanentemente está a nuestro alcance. Esta afirma-ción se fundamenta por un lado en la disponibilidad constan-te del líquido de percolación ,energéticamente rico, almacena-do en un tanque de reserva intermedio y por otro lado en la ininterrumpida disponibilidad de las bacterias generadoras de metano, las cuales se encuentran inmovilizadas durante la metanogénesis en la superficie de colonización del reactor. La capacidad de la planta para controlar la producción de biogás hace posible el ajuste de la producción de acuerdo a la demanda energética y evita la quema del biogás en antorchas durante labores de mantenimiento e interrupciones en la demanda del biogás. A través de un funcionamiento paralelo de los tanques de percolación se podrán realizar tareas de mantenimiento en cualquier momento, sin necesidad de interrumpir el funcionamiento de la planta.

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Percolador con drenaje

Riego con agua de proceso

Evacuación del percolado

Agua industrial Exceso de agua Biogás

tanque doble

Percolado Agua de proceso

IA

IA

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Cuerpos derellenoSustrato

ESQUEMA DEL PROCESO GICON® DE BIOGÁS

Reactor de metano

IA = Intercambiador de aguas

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PLANTAS DE BIOGÁS PARA LA FERMENTACIÓN HÚMEDA. DISEÑO Y DESARROLLO DE PROYECTOS

GICON ofrece una larga experiencia y competencias extensas para la construcción y operación de plantas convecionales de biogás, para una fermentacion húme-da de residuos y restos agrícolas. GICON ofrece en un mismo proveedor todos los servicios para la realización de plantas de biogás, desde el diseño y obtención de permisos hasta la entrega de las plantas llave en mano. A través de una adaptación del proceso se pueden gestionar de manera óptima los requisitos de las dife-rentes plantas y sustratos.

FERMENTACIÓN HÚMEDA DE RESIDUOSUna parte significativa de los residuos comerciales e industrials se componen de sustancias orgánicas. El objetivo de las plantas que tratan este tipo de residuos es la obtención de energía eléctrica y térmica. Debido a que el proceso subyacente en estas plantas es biológi-co, la actividad realizada por los microorganismos anae-robios transcurre en ausencia de aire, es decir sin oxíge-no. En las plantas de fermentación húmeda se digieren residuos pobres en estructura como restos y desperdi-cios de cocina y aceites, desperdicios de la industria alimentaria, comestibles y bebidas así como residuos agrícolas tales como residuos de cultivos y estiércol ya sea líquido o sólido.

Montaje de un agitador central en un digestor

Planta de biogás en Les Herbiers (Francia) Agitador central en un digestor

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PLANTAS DE BIOGÁS PARA LA FERMENTACIÓN HÚMEDA. DISEÑO Y DESARROLLO DE PROYECTOS

FERMENTACIÓN HUMEDA DE RESIDUOS AGRÍCOLASEn la fermentación húmeda se utiliza como sustratato principalmente ensilados de distintos cultivos. Para un uso exclusivo de cultivos energéticos se requiere un proceso de varias etapas, combinando tanto la fer-mentación seca como la húmeda, con el fin de un

Esquema de planificación de una planta de fermentación húmeda

Planta de biogás en Schlegel (Alemania) Planta de biogás en Hertnik (Eslovaquia)

aprovechamiento óptimo del sustrato. Como produc-to de la fermentación se obtiene un residuo similar al estiércol, el cual es químicamente menos agresivo como abono que el estiércol sin fermentar. Además, se logra una mejora en la disponibilidad de nitrógeno y un olor menos intenso.

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INYECCIÓN DE BIOGÁS A LA RED ECONÓMICA Y ECOLÓGICAMENTE VIABLE

La inyección de biogás a la red de gas natural existente se ha convertido en un factor económico muy importante. Esto se debe al desarrollo de nuevas medidas legales con el fin de reducir las emisiones de CO2 a través del uso tanto de energías renovables como de energía térmica. El balance positivo de CO2 de biogás se da en la medida que la producción esté cerca de los consumidores y la posibilidad de combinar electricidad y calor. El biometa-no se puede ofrecer a cada cliente como fuente de ener-gía renovable a través de la inyección en la red gasística.

GICON es líder en la planificación de plantas para el acondi-cionamiento e inyección de biogás, plantas de compresión en redes de transporte de alta presión así como también de instalaciones de gas a presión y de medición.

SERVICIOS DE GICON PARA PLANTAS DE FUNCIO-NAMIENTO CON GAS

Diseño conceptual de la planta Planificación de permisos incluyendo los informes/ peritajes medioambientales Aprobación a través de inspectores autorizados Puesta en marcha y pruebas de arranque

Planta de inyección de biogás de Mitnetz GAS en Leuben/Oschatz

ACONDICIONAMIENTO DE BIOGÁSLa calidad del biometano que va a ser inyectado a la red tiene que ajustarse a los requisitos existentes en la red. Este proceso se llama acondicionamiento de biogás. El mismo es necesario para que el cliente final pueda usar sus equipos sin problema, de forma segura y con la calidad acordada en el contrato. Los gastos de acondi-cionamiento dependen del contenido de metano en el biogás así como del poder calorífico del gas natural existente en la red.

En este momento el acondicionamiento de biogás se lleva a cabo a través de gas líquido, aire o en una com-binación de ambos. El biometano se saca de manera controlada de una cámara de aire y se mezcla con aire y/o con gas líquido. Después se comprime el gas al nivel de la presión de la red.

Una planta de inyección de biogás está compuesta por cuatro unidades básicas – el suministro de gas líquido, el suministro de aire, el equipo mecánico-técnico así como el dispositivo de medición de gas y mezcla. No resulta peligroso el contacto del aire con un gas com-bustible debido al bloqueo múltiple de la planta. Un concepto elaborado de ventilación proporciona una protección adicional evitando así que se formen esta-dos de gas explosivos.

GICON ofrece los siguientes elementos para las plantas de acondicionamiento y de inyeccción de biogás

Electrotecnia, técnica de medición, control y regulación y técnica de seguridad Mezclador de gas estático y técnica de medición de gas Tanque de reserva de gas líquido y gasificador de gas licuado de petroleo (GLP) Compresor Odorización

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INVESTIGACIÓN Y DESARROLLOINNOVACIÓN COMO ELEMENTO FUNDAMENTAL PARA UNA COMPETITIVIDAD ESTABLE

Centro de investigación Centro de investigación Centro de investigación y desarrollo en Cottbusy desarrollo en Cottbusy desarrollo en Cottbus

Plantas experimentales para la percolación Plantas experimentales para la percolación Plantas experimentales para la percolación y la generación de gas a diferentes escalasgeneración de gas a diferentes escalasgeneración de gas a diferentes escalas

Varias plantas pequeñas y piloto para Varias plantas pequeñas y piloto para Varias plantas pequeñas y piloto para el análisis de sustratosel análisis de sustratosel análisis de sustratos

Escabilidad de los resultados de laboratorio Escabilidad de los resultados de laboratorio Escabilidad de los resultados de laboratorio a nivel industriala nivel industriala nivel industrial

Desarrollo de nuevos procesos y productos Desarrollo de nuevos procesos y productos Desarrollo de nuevos procesos y productos

Optimización continua de procesos Optimización continua de procesos Optimización continua de procesos

Investigación de sustratos para clientesInvestigación de sustratos para clientesInvestigación de sustratos para clientes

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La investigación y desarrollo constante orientada al mercado es un elemento fundamental en la filosofía de la empresa GICON. Bajo este concepto GICON se fue desarrollando como un promotor de la innovación en el área del biogás.

Con el fin de ofrecer servicios de investigación más com-plejos GICON establece en el año 2007 un laboratorio a gran escala en Cottbus, el cual es considerado como la planta de investigación de biogás privada más grande de Alemania. En este centro de investigación y desarrollo se trabaja sobre todo en la optimización del proceso GICON® de biogás. Además, se pueden probar y planificar plantas nuevas. De esta forma se reducen los riesgos en la opera-ción real y se garantiza la producción de gas pronosticada.

INTERCAMBIO ACADÉMICOGICON mantiene una red de contactos con diferentes instituciones de investigación renombradas. Hasta el momento GICON tiene acuerdos de cooperación vigen-tes con la Universidad Técnica de Dresde y la Universidad Técnica de Brandenburgo en Cottbus así como también con el Centro de Investigación Alemán de Biomasa en el tema del desarrollo de la tecnología de biogás.

DE ENERGÍA A GASCon el fin de establecer la disponibilidad de la energía obte-nida de fuentes renovables como la eólica o la fotovoltaica, GICON desarrolla un proceso de energía a gas (Power to Gas) perteneciente a la patente para la metanización biológica catalítica. En momentos de oferta excesiva de energía, ésta se puede convertir mediante electrólisis en H2 y se metaniza adicionando CO2. El metano (CH2) se puede almacenar y dependiendo de la demanda energética convertir en energía eléctrica / calor o inyectar a la red de gas natural.

ELIMINACIÓN DE SUSTAN-CIAS CONTAMINANTES CON AYUDA DEL PROCESO GICON® DE BIOGÁS. En el proceso GICON® de biogás también se pueden utilizar sustratos que contengan sustancias nocivas, tales como HCH, y así reducir los riegos medioambientales. Para esto, GICON combina las competencias del área de saneamiento de sitios contaminados y de bioenergía desarrollando de esta manera métodos adecuados para cada situación. Para llegar a esta innovación fueron necesarios muchos años de investigación, entre otros en conjunto con la Universidad Anhalt.

Agua

indu

stria

l

Residuos orgánicos

Residuos verdes

Fracción orgánica doméstica

Viento

SolEner

gía r

enov

able Aerogeneradores

Centrales de energía solar

Percoladores

Planta de biogás GICON

Reactor de metano de lecho � jo

+4H2 + CO2 >CH4 + 2H2O De

sulfu

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Acon

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Biogás

Exceso de electricidad en caso de sobrecarga en la red

Energía renovable dependiendo de la cantidad de viento

Inyección directa a la red dependiendo de la demanda

Red de electricidad

Planta de cogenera-ción de gas natural

Red de gas como almacenamiento

Picos de demanda

Inyección a la red de biometano

O2Electrólisis

H2

Gas de hidrólisis (rico en CO2)

hidrolizado

Visión: de energía a gas a través de metanización biológica-catalítica de H2

Energía renovable dependiendo de la cantidad de sol

Großmann Ingenieur Consult GmbH

DortmundDüsseldorf

Kassel

Frankfurt

Bad Dürkheim

Konstanz Amtzell München

Nürnberg

Freiberg

ErfurtLeipzig

WolfenCottbus

MagdeburgHannover

Schwerin

Berlin

Schwedt

Rostock StralsundKiel

Jena

Dresden

Hamburg

Neu Broderstorf

Stan

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Stuttgart

Grupo empresarial GICONSede Principal Dresde

Grupo empresarial GICON Sucursales / Oficinas

Empresas del Grupo Empresarial GICON

GICON Holding GmbHGICON Großmann Ingenieur Consult GmbHGICON Advanced Environmental Technologies GmbHGICON Bioenergie GmbHGICON Engineering North America GmbHGICON Intellectual Property North America GmbHGICON-InTraBiD International Training and Business Development GmbHGICON Sanierungsmanagement GmbHGICON Windpower IP GmbHBiogasanlage-Betriebsgesellschaft mbHDr. Kühner GmbHEcosystem Saxonia – Gesellschaft für Umweltsysteme GmbHESG Edelstahl und Umwelttechnik Stralsund GmbHFrance Biogaz Valorisation S.A.R.LIfAÖ Institut für Angewandte Ökosystemforschung GmbHI.M.E.S. Gesellschaft für innovative Mess-, Erkundungs- und Sanierungstechnologien mbHINBIA Institut für Bioenergieträger und innovative Abfallverwertung GmbH

EMPRESA PRINCIPAL DE GRUPO EMPRESARIAL GICON

GICON Großmann Ingenieur Consult GmbHTiergartenstrasse 48 I 01219 DresdeTeléfono: +49 351 47878-0, Fax: +49 351 47878-78

Gerencia:Edith Linnemann, Dr.-Ing. Annett Schröter, Dr.-Ing. Hagen HilseJuzgado de registro: juzgado local Dresde No. de registro: HR 10679

www.gicon.com I www.gicon-engineering.comE-Mail: info@gicon.de

CONTACTOS

Dr.-Ing. Hagen Hilse I E-Mail: h.hilse@gicon.deJefe de División Energía y Medio Ambiente

Dipl.-Ing. Sebastian Otto I E-Mail: s.otto@gicon.deJefe de Departamento Bioenergía Fermentación seca

Dipl.-Biol. Heribert Krämer I E-Mail: h.kraemer@gicon.deJefe de Departamento Bioenergía Fermentación húmeda

Dipl.-Ing. Michael Tietze I E-Mail: m.tietze@gicon.deJefe de Departamento Plantas de Biogás / Laboratorio de biogás a gran escala