Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Membranbasiertes Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen (MEMBIO); Teilvorhaben 2: Begleitende Untersuchungen zur Optimierung und Praxiseinführung - Akronym: MEMBIO

Anschrift
BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH
Kommunikationsweg 11
99734 Nordhausen
Projektleitung
Bachelor Eng. Nicole Bäger
Tel: +49 3631 656964
E-Mail schreiben
FKZ
22402217
Anfang
01.07.2017
Ende
30.06.2021
Ergebnisverwendung
Die im Vorhaben gewählte Steigerung der Feed-Pumpenlaufleistung von 3 m³/h auf 7,5 m³/h sollte eine Erhöhung der täglichen Permeatproduktion bewirken und somit eine weitergehende Entlastung des Gärprozesses resultieren. Im Ergebnis zeigt sich aufgrund einer bakteriellen Störung, bedingt durch die höhere Scherwirkung auf die Bakterienpopulation, eine NH4-N-Hemmung mit Werten über 3.500 mg/l NH4-N. Die daraus resultierende niedrigere Gasproduktion im membrangekoppelten Gärprozess (Ø0,452 Nm³/kg oTS vs. 0,568 Nm³/kg oTS im Kontrollfermenter) steht dem Ziel der Gasertragssteigerung entgegen. Allerdings liegt nahe, dass die gewählte Überströmungsgeschwindigkeit bei größeren Fermentervolumina keinen negativen Einfluss auf die Fermenterbiologie ausüben würde, da bei höheren Fermentervolumina auch geringere membranbezogene Scherkräfte auf die Mikroorganismen wirken würden. Dies gilt es im Upscaling an einer Forschungsbiogasanlage mit über 100 m³ Fermentervolumen zu prüfen. Bezüglich auftretender Prozessstörungen bedingt durch hohe Frachten an organischen Säuren zeigte sich die Versuchsbiogasanlage stabiler gegenüber dem Kontrollfermenter. Beginnende Erhöhungen der Säurelast regulierten sich ohne Eingriff in den Fütterungsmechanismus selbständig, was auf den Membranbetrieb zurückzuführen ist. Die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage konnte im Vorhaben nicht realisiert werden. Diesbezüglich liegen keine Ergebnisse vor, auf dessen Basis die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden könnte.
Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen des Vorhabens soll das von den Kooperationspartnern entwickelte membranbasierte Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen weiterentwickelt und im Anschluss an die halbtechnischen Laboruntersuchungen in die landwirtschaftliche Praxis überführt werden. Im Ergebnis soll ein verringerter Substrateinsatz mit effizienterer Nutzung der biobasierten Ressourcen erreicht werden. Die Untersuchungsergebnisse lassen dann auch eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu. Die Versuchsbiogasanlage und der Kontrollfermenters sollen mit Medium aus der späteren Praxisanlage befüllt und synchronisiert werden. Parallel soll die Membraneinheit erweitert und optimiert sowie der UASB-Fermenter an die Membraneinheit und die Versuchsbiogasanlage angeschlossen werden. Anschließend soll der Langzeitbetrieb des membrangekoppelten Gärverfahrens unter stetiger analytischer Prozesskontrolle erfolgen. Insofern notwendig sollen weitergehende Optimierungsschritte der Membraneinheit in Vorbereitung auf den Praxisbetrieb erfolgen. Nach Abschluss der Untersuchungen im Labor soll die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage und die Durchführung von Langezeituntersuchungen realisiert werden. Auf Basis der erhaltenen Daten soll eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden.

neue Suche