Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde
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Substrataufschluss

OptimierungsansÀtze bei der Substratbehandlung in der Biogasproduktion mit Fokus auf ein elektrokinetisch-mechanisches Aufschlussverfahren

Bearbeitet von Sebastian Stoll im Rahmen einer Masterarbeit

Eberswalde und Freising, 17.10.2011

Projektpartner: atres Group, Freising

Die Arbeit gibt einen Überblick ĂŒber die aktuelle Situation der elektrokinetisch-mechanischen Substratbehandlung in der Biogaserzeugung und in angrenzenden Industriezweigen. Ein besonderer Fokus lag auf einen patentierten Verfahren, das in Biogas- und KlĂ€ranlagen verbreitet ist sowie bei industriellen Anwendungen, wie beispielsweise in der Lebensmitteltechnik, eingesetzt wird.

Zum betrachteten Verfahren lagen nur wenige, meist durch die Anbieter selbst in Auftrag gegebene Studien vor. Die Wirksamkeit des GĂ€rsubstrat- Aufschlussverfahrens war zu ermitteln.

Aufbauend auf einer Markt- und Technikstudie wurde ein Feldtest auf einer Biogasanlage mit ausschließlichem Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen sowie einer installierten elektrischen Leistung von 360 kW durchgefĂŒhrt. Im Feldtest erfolgte eine Beobachtung des betracheten Aufschlussverfahrens ĂŒber etwa elf Wochen. Dabei wurden vor allem prozessbiologische Kennwerte durch regelmĂ€ĂŸige Probenahmen und Laboranalysen ermittelt, eine durchgehende Gasanalyse durchgefĂŒhrt und das BetriebstaÂŹgebuch ausgewertet.

Die elektro- und konstruktionstechnische Bewertung des Verfahrens ließ keine RĂŒckschlĂŒsse auf berichete Effekte, die beim Einsatz auf Biogasanlagen beobachtet wurden, zu. Im Feldtest wurde gegen Ende der Untersuchungen eine geringe Verbesserung der Biogasausbeute festgestellt. So stieg die Anlagenleistung im Behandlungszeitraum beispielsweise im Mittel um 5%, von 343 kW auf 360 kW und der maximale Methananteil im Biogas von 52% auf 53% (im Mittel bleibt er bei 50%). Diese Zunahme kann auch mit einer jahreszeitlich zunehmenden ErwĂ€rmung des Substrates erklĂ€rt werden. Allerdings stieg der Eigenstrombedarf im Behandlungszeitraum ebenfalls an. Es wurde ein Optimierungsbedarf im allgemeinen Anlagenmanagement der untersuchten Anlage festgestellt.

Es ergaben sich Erkenntnisse fĂŒr zukĂŒnftige Praxistests mit Desintegrationsverfahren.