Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen biochemischen Verfahrens zur Sulphur-Separation aus Gasen; Teilvorhaben 2: Kultivierungsverfahren und analytische Begleitung - Akronym: BioSuSep

Anschrift
BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH
Kommunikationsweg 11
99734 Nordhausen
Projektleitung
Bachelor Engineering Nicole Bäger
Tel: +49 3631 656-964
E-Mail schreiben
FKZ
2219NR118
Anfang
01.10.2019
Ende
31.03.2023
Ergebnisverwendung
Im Forschungsprojekt wurde nachgewiesen, dass Thiothrix nivea während der Dauerkultivierung ihre Population vermehren konnte, so dass auch während der Versuche unter Zufuhr von Biogas eine eindeutige Entschwefelung im Labormaßstab stattfand. Die kultivierten Schwefelbakterien Thiothrix nivea setzten ihren Artbestand gegenüber Fremdbakterien durch, konnten diese verdrängen und ihre eigene Bakteriendichte erhöhen. Optimale Prozessparameter zur Steigerung der Kultivierungsrate konnten ermittelt werden, so dass die benötigte Menge an Schwefelbakterien an die Hochschule in Nordhausen geliefert werden konnten, um im Entschwefelungsmodul eingesetzt zu werden. Der Vergleich beider Schwefelbakterien Beggiatoa alba und Thiothrix nivea hinsichtlich ihrer Populationsvermehrung dokumentiert einen eindeutigen Vorsprung für Thiothrix nivea. Beggiatoa alba konnte während der Dauerkultivierung nur geringe Erfolge bei der Steigerung der Bakteriendichte erzielen. Die Nährlösung von Beggiatoa alba enthält in Ihrer Zusammensetzung eine Nährbouillon (Extrakt aus Fleisch). Diese Bouillon bietet einen optimalen Lebensraum für Fremdbakterien. Durch diese Nebenwirkungen konnte keine Reinheit garantiert werden, es kam zur stetigen Kontamination von Fremdbakterien, diese breiteten sich flächendeckend im Reaktor aus, so dass bei Beggiatoa alba allmählich eine Auflösung der Zellhaufen mikroskopiert werden konnte. Auch die Ergebnisse, der Dauerkultivierung im Edelstahlreaktor mit Biogaszufuhr, generierten ähnliche Schlussfolgerungen. Dabei ist die Zugabe von Biogas in den Edelstahlreaktor die optimale Stellschraube im System. Allerdings kann man auch in diesem Milieu Fremdbakterien finden, die nach geraumer Zeit das Wachstum der Beggiatoa alba - Kulturen stagnieren lassen.
Aufgabenbeschreibung
Im Zusammenhang mit den derzeit steigenden Rohstoffpreisen und der zukünftigen Rohstoffmarktentwicklung hinsichtlich ressourcensparender Technologien wird die Biogasanlageneffizienz zum exponierten Wirtschaftsfaktor für Betreiber und Investoren. Somit müssen neue Wege zur Optimierung von Biogasanlagen gesucht werden. Dies betrifft neben der Optimierung der Verfahrenstechnik zur Gasproduktion vorrangig und insbesondere die Optimierung der Gasentschwefelung einschließlich umweltfreundlicher Filtermaterialien. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens (BEKOM-Bio-Power) zur optimierten redundanten Abtrennung von Schwefelwasserstoff. Es sollen durch eine externe, die Eigenenergie des Gases nutzen-de, bio-biochemische Anlage laufende Betriebskosten und Betriebsausfallkosten bei Rohgas berührten Anlagenteilen und beim BHKW (Wartung, Ölwechsel) in mehrfacher Höhe eingespart werden. Durch die Verfahrensentwicklung soll eine nachhaltige, hochwertige und von Schwefelwasserstoff-frachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit einen deutlichen Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit von Biogasanlagen geleistet werden. Das Verfahren bildet folglich einen entscheidenden Baustein innerhalb des Maßnahmenkataloges zur Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und der Akzeptanz in der Energiemixbranche als sicheren Energiespeicher und Flexpartner. Zugleich würde Biogas unter der Bevölkerung als ein sauberer und zukunftsorientierter Technologieträger mit natürlichem Kreislaufcharakter anerkannt werden. Somit wird das Verfahren auch direkt zur Stabilisierung der Wirtschaftlichkeit von Landwirtschaftsbetrieben beitragen.

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