26 Juli 2007

Forschung: Neues Verfahren erhöht Durchsatz im Biogasfermenter

Aufstromverfahren des ATB vorteilhaft für Einsatz von Energiepflanzen

Das am Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB) entwickelte Aufstromverfahren ermöglicht einen wesentlich höheren Durchsatz des Fermenters bei gleichzeitig vermindertem Energiebedarf und verbesserter Prozessstabilität. Damit wird die Biogaserzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen noch wirtschaftlicher.

Die derzeit in der Landwirtschaft üblichen Biogasanlagen sind in der Regel für die Vergärung von flüssiger Gülle ausgelegt. Sie eignen sich nur bedingt für nachwachsende Rohstoffe (Nawaro), denn diese strukturreichen Stoffe neigen dazu, eine Schwimmdecke im Fermenter zu bilden. Während üblicherweise das Aufschwimmen von Feststoffen durch Rühren mit hohem energetischen Aufwand verhindert werden muss – bis zu 10% der produzierten Energie werden hierfür benötigt -, nutzt das am Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim neu entwickelte Aufstromverfahren diesen Vorgang gezielt zur Steigerung der Produktivität und Energieeffizienz.

Schema Vergärung der Flüssigphase in separatem Reaktor
Zentraler Bestandteil des zweistufigen neuen Verfahrens ist der aufströmend betriebene Feststoffreaktor. Die zu vergärenden Stoffe werden diesem Reaktor kontinuierlich unten zugeführt und als fester Gärrest am oberen Ende entnommen. Gasbläschen, die bei der Biogasbildung entstehen, lagern sich an den Oberflächen der Feststoffe an und bewirken so auf natürliche Weise das Aufströmen. Aufgrund der fehlenden Durchmischung bildet sich im Reaktor neben der festen Phase auch eine Flüssigphase – weitgehend frei von Feststoffen. Die Flüssigkeit wird zunächst aufwärts durch die festen Substratbestandteile geführt, wo sie sich mit flüchtigen Fettsäuren anreichert, bevor sie in einen zweiten Reaktor geleitet wird. In diesem Hochleistungsreaktor mit aufkonzentrierter Bakterienmasse werden die Fettsäuren effektiv zu Biogas abgebaut. Gleichzeitig nimmt die zirkulierende Prozessflüssigkeit überschüssige Bakterien mit, die dann auch im Feststoffreaktor für eine beschleunigte Biogasbildung sorgen.

Kleintechnische Versuche ergaben 2- bis 3-fach höheren Durchsatz
Wie Versuche im kleintechnischen Maßstab zeigen, kann der Durchsatz gegenüber konventionellen Anlagen bei gleicher Gasausbeute zumindest um den Faktor zwei bis drei gesteigert werden. Bei deutlich reduziertem Eigenstromverbrauch verspricht diese Reaktorkombination eine beträchtliche Zunahme der Produktivität und Stabilität und ermöglicht eine einfache und präzise Steuerung des Prozesses. Eine Prozessüberlastung ist praktisch ausgeschlossen.

Das Verfahren wurde zum Patentschutz angemeldet. Auf dem Weg zur Marktreife hat das ATB als nächsten Entwicklungsschritt eine Erprobung im 10m3-Maßstab vorgesehen.

Weitere Informationen unter: www.atb-potsdam.de/innovationen

Die Pressemitteilung können Sie hier (PDF-Dokument) herunterladen.

Kontakt
Jan Mumme
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Abteilung Bioverfahrenstechnik
Max-Eyth-Allee 100
D-14469 Potsdam
Tel.: 0331-56 99-121
E-Mail: [email protected]

(Vgl. Meldungen vom 2007-03-29 und 2007-07-18.)

Source: Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. (ATB), Pressemitteilung, 2007-07-19.

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