Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen biochemischen Verfahrens zur Sulphur-Separation aus Gasen; Teilvorhaben 3: Technische Entwicklung - Akronym: BioSuSep

Anschrift
UGN - Umwelttechnik GmbH
Gewerbepark Keplerstr. 20
07549 Gera
Projektleitung
Herbert Zölsmann
Tel: +49 365 8305898
E-Mail schreiben
FKZ
2219NR119
Anfang
01.10.2019
Ende
31.03.2023
Ergebnisverwendung
Im Verbundvorhaben wurde für die Versuchs-Biogasanlage des Technikums der Hochschule Nordhausen eine komplexe BEKOM-Bio-Power-Laboranlage mit vier parallelen Reinigungslinien und drei verschiedenen Reinigungsstufen entwickelt. Diese Laboranlage hat einen speziellen und einzigartigen Versuchsaufbau, der entsprechend der Zielstellung des Forschungsprojektes völlig neu entworfen wurde. Die Größen der autochthonen und chemischen Reinigungsstufen wurde so dimensioniert, dass kurze Standzeiten des Filtermaterials präzise Auswertungen der Entschwefelungsleistung bzw. Beladungskapazität gewährleisten. Für die submerse Reinigungsstufe wurden spezielle Reinigungseinheiten mit stapelbaren Wasserbecken für die Sulfurikanten Beggiatoa alba und Thiothrix nivea entwickelt. Ausgehend von den miniaturisierten Größen der Reinigungsstufen der BEKOM-Bio-Power-Laboranlage wurden erste Scale-up-Berechnungen auf die reale Größe von Praxisanlagen diskutiert. Für den Betrieb der BEKOM-Bio-Power-Laboranlage wurden spezielle Filterpellets mit der Bezeichnung U4C entwickelt und hergestellt. Durch die Optimierung der Rezeptur konnten auch schon 3,5 m³ U4C hergestellt und bereits in einer landwirtschaftlichen Praxisanlage getestet werden. Die entwickelten U4C bestehen aus düngemittelkonformen Rohstoffen. Im schwefelbeladenen Zustand dürfen diese U4C jedoch nicht sofort landwirtschaftlich verwertet werden, da entsprechend der Düngemittelverordnung diese Filterpellets nach dem Ausbau aus der Entschwefelungsanlage nicht direkt einem Düngertyp zugeordnet werden können. Die Beladungszustände der Filterpellets sind von Anlage zu Anlage sehr unterschiedlich. Eine Einstufung entsprechend der Düngemittelverordnung wäre nur durch Nachbehandlung der ausgebauten schwefelbeladenen Filterpellets durch Zusatz definierter Mengen von speziellen Nährstoffen in Form von Düngemitteln möglich. In der Praxis lässt sich jedoch dieser Ansatz aus finanziellen und logistischen Gründen nicht realisieren
Aufgabenbeschreibung
In 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 nutzende, 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 Schwefelwasserstofffrachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit ein deutlicher 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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