Lernkarten
Zeichnen Sie eine Skizze mit Beschriftung der vier anaeroben Abbauschritte in einer Biogasanlage ( Edukte, Produkte und Metabolite)
Welche Prozessgrössen im Gärgut geben Anhaltspunkte zum biologischen Prozess und was sagen diese aus?
Prozessgrössen Gärgut:
- Temperatur (Konstanz, Optimum, Homogenität
- pH‐Wert, Pufferkapazität (Optimum, Pufferung, Versäuerung)
- Leitfähigkeit (Hemmungen)
- Nähr‐ und Spurenstoffe, Vitamine (Optimales Verhältnis, Hemmungen/Limitationen,Toxizität)
- oTS, TOC, CSB (Raumbelastung, Überfütterung)
- optische Dichte (OD) ( Aufbau Biomasse )
Was sind VFA / FOS und weshalb eignen sie sich gut zur Prozesskontrolle?
VFA (volatile fatty acids) rsp. FOS (flüchtige Fettsäuren) wie Essigsäure,Propionsäure, Butter‐/Isobuttersäure,Valerian‐/Isovaleriansäure sind Zwischenprodukte des anaeroben Abbaus und eigenen sich deshalb gut zur Prozesskontrolle.
Welche Metaboliten eignen sich für die Prozesskontrolle?
- VFA (volatile fatty acids) / FOS (flüchtige org.Fettsäuren)
- Wasserstoff
In welchem Verhältnis sollen Propion- und Essigsäure zueinander stehen?
Die Propionsäure sollte ein Drittel der Essigsäure nicht übersteigen.
Wie können die toxischen Nebenprodukte Schwefelwasserstoff und Ammoniak im Prozess reduziert oder sogar eliminiert werden, falls diese auftreten?
Schwefelwasserstoff-Reduktion:
- Beschickung von S-haltigen Substraten minimieren (z.b. Proteine) bzw. S-haltige Substrate verdünnen.
- Biologische ex-situ Entschwefelung: Luftzudosierung in Gasraum
- Aktivkohlefilter vor dem BHKW
- Chemische Bindung durch Zusatzstoffe im Gärgut (Eisenhydroxid, Eisenchlorid)
Ammoniak-Elimination:
- Beschickung von N-haltigen Substraten minimieren (z.b. Proteine) bzw. N-haltige Substrate verdünnen.
- Einsatz von Stoffen, die Ammoniak binden
- Ammoniak Strippung
Allgemeine Anpassungen
- Anpassung der Temperatur
- Anpassung des pH-Werts
Was sind die Vor und Nachteile der FOS/TAC-Analyse?
Vorteile: - Einfache Handhabung (Probenahme,automatische Messung, Reinigung)
- Sehr prozessnah (Resultat in wenigen Minuten)
- Einfache Interpretation des Resultates (Über / Unterfütterung des Fermenters)
- Zeigt organische Säuren im Verhältniss zur Pufferkapazität
Nachteil: - Es kann keine Unterscheidung von Essig-/Propion-/Buttersäure gemacht werden.
- Kann nicht online gemessen werden.
Aus welchen Gründen ist Wasserstoff ein guter Prozessparameter?
- Wasserstoff akkumuliert im System, wenn die hydrogenotrophe Methanogenese gehemmt ist .
- Es besteht ein direkter Zusammenhang der Konzentration an H2 mit der Akkumulierung und dem Abbau von niederen Fettsäuren: Für den Propionsäure-Abbau sind z.B. möglichst niedrigen Konzentrationen erwünscht.
- Kann onliine gemessen werden.
