Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel während der zwischengeschalteten aeroben Hydrolyse

In dem DBU geförderten Projekt soll der Einfluss von Sauerstoff auf mittel und schwer abbaubare Verbindungen im Biomüll untersucht werden. Nach einer ersten Vergärung mit kurzer Verweilzeit sind einfach abbaubare Verbindungen in Biogas umgesetzt worden, wohingegen mittel und schwer abbaubare Komponenten übrig bleiben. In einem zweiten Schritt wird der vorfermentierte Inhalt in einem getrennten Fermenter mit Sauerstoff begast. Durch das Einbringen von Sauerstoff werden aerobe Stoffwechselwege aktiviert, durch welche sich mittel und schwer abbaubare Verbindungen wie Cellulose und höhere Fette in niedermolekulare Bruchstücke spalten lassen. Diese werden in einem weiteren Schritt in den ersten oder einen weiteren anaeroben Behälter zurückgeführt.

Die Vergärung von organischem Material aus der Biomüllsammlung verursacht in der experimentellen Phase verschiedene Probleme. Die große Schwankungsbreite der Zusammensetzung und Inhomogenitäten im Biomüll werden durch unterschiedliche Sammelgebiete und den Jahreszeitenwechsel hervorgerufen. Hierdurch kommt es zu erheblichen Unterschieden im Biogaspotential zwischen verschiedenen Chargen. Dies erschwert die Aussage, ob die Mehr- oder Minderproduktion durch das Verfahren oder durch das Substrat hervorgerufen werden. Deshalb wurde ein Modellbiomüll entwickelt, der die Eigenschaften eines durchschnittlichen Biomülls sowohl in der Biogasausbeute als auch im zeitlichen Ablauf wiedergibt. Dieses Modellsubstrat besteht aus ganzjährig beziehbaren Feldfrüchten.
Biomüll enthält nicht nur leicht abbaubare Bestandteile wie Proteine und Stärke sondern auch Cellulose, Lignocellulose und Fette. Hydraulische Verweilzeiten von 10 bis 15 Tagen sind notwendig um Fette abzubauen [1- 3]. Lignocellulose und Hemicellulose sind anaerob nicht abbaubar. Durch den Einsatz aerober Stoffwechselwege soll die Bioverfügbarkeit dieser Stoffgruppen erhöht werden, dem eigentlichen Ziel der zwischengeschalteten aeroben Hydrolyse. Desweitern kann die Trennung von Prozessstufen zu einer Verringerung der Verweilzeit von bis zu 20% führen [4]. Eine Möglichkeit aerobe Stoffwechselwege zu aktivieren besteht in der Installierung einer aeroben Hydrolyse. In der flüssigen Phase treten aufgrund von Konzentrationsunterschieden aerobe und mircoaerobe Bereiche auf. Die Temperatur steigt während der Aerobisierung an, da aerobe Stoffwechselvorgänge schneller ablaufen und mehr Energie freisetzen als anaerobe. Aus diesem Grund wird die aerobe Hydrolyse häufig eingesetzt, um das Inputmaterial durch Eigenerhitzung auf die gewünschte Reaktortemperatur zu erwärmen und so Energie zum Aufheizen einzusparen.



Copyright: © TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft
Quelle: 8. Biogastagung: Biogas aus festen Abfällen und Reststoffen (September 2011)
Seiten: 6
Preis: € 0,00
Autor: Dipl.-Biotechnol. Timo Thiel
Prof. Dr.-Ing. Klaus Fricke
 
 Artikel nach Login kostenfrei anzeigen
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren


Login

ASK - Unser Kooperationspartner
 
 


Unsere content-Partner
zum aktuellen Verzeichnis



Unsere 3 aktuellsten Fachartikel

Talsperren - Essenziell fuer die Minderung der Klimawandelfolgen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Die Bedeutung von Talsperren und Wasserspeichern wird in diesem Beitrag im Kontext des Klimawandels und der steigenden globalen Wassernachfrage betrachtet. Die Diskrepanz zwischen Wassernachfrage und verfügbarer Speicherkapazität wächst aufgrund von Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Rückgang der Süßwasservorräte. Viele große Talsperren weltweit sind über 50 Jahre alt, was zum Teil Bedenken hinsichtlich ihrer Standsicherheit und Verlandung des Stauseevolumens aufwirft. Die Verlandung ist ein weltweit zunehmendes Problem. Ohne nachhaltige Maßnahmen werden bis 2050 viele Stauseen im Mittel bis zu 50 % verlandet sein. Eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung und Maßnahmen zur Minderung der Stauraumverlandung angesichts eines wachsenden globalen Wasserspeicherbedarfs sind unabdingbar.

Ressourcenorientierte Sanitärsysteme für nachhaltiges Wassermanagement
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Abwassersysteme stehen infolge des Klimawandels und der Ressourcenknappheit vor Herausforderungen. Ressourcenorientierte Sanitärsysteme (NASS) ermöglichen durch eine getrennte Erfassung einzelner Abwasserteilströme (z. B. Grauwasser, Urin) eine gezielte Behandlung und Ressourcenrückgewinnung vor Ort. Zudem können sie bestehende Infrastrukturen entlasten. Praxisbeispiele verdeutlichen aktuelle Anwendungen von NASS. Das Projekt BeReit zeigt, dass eine Urinseparation den Belüftungsbedarf und Spurenstoffemissionen von Kläranlagen reduzieren kann.

Folgen und Perspektiven für eine klimaschonende Nutzung kohlenstoffreicher Böden in der Küstenregion Niedersachsens
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Der Schutz von Mooren und somit kohlenstoffreicher Böden ist ein zentrales Element erfolgreicher Klimaschutzstrategien. Am Beispiel der Küstenregion Niedersachsens wird deutlich, welche sozioökonomischen Folgen eine Wiedervernässung ohne wirtschaftliche Nutzungsperspektiven nach sich ziehen kann. Eine transformative Moornutzung kann nur gelingen, wenn wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen, soziale Akzeptanz und ökonomische Realitäten ineinandergreifen.