Biogasqualit\u00e4t und -quantit\u00e4t organischer Abfallstoffe<\/p>\n
Oberstes Ziel der Abfallwirtschaft ist die Abfallvermeidung. Organische Abfallstoffe wie K\u00fcchenabf\u00e4lle lassen sich naturgem\u00e4\u00df nicht komplett vermeiden. Die anaerobe Behandlung stellt eine M\u00f6glichkeit dar, organische Abfallstoffe und die darin gespeicherte chemische Energie zu nutzen. Daher gewinnen die Anaerobtechnik und deren Beitrag zum Ressourcenschutz zunehmend an Bedeutung. Derzeit sind zwar nur etwa 10% der 850 Behandlungsanlagen f\u00fcr Biom\u00fcll mit einer Verg\u00e4rungsstufe ausgestattet, mit einer Zunahme der Verg\u00e4rungstechnologie in der Abfallwirtschaft ist jedoch in den n\u00e4chsten Jahren zu rechnen. Sowohl die CO2-neutrale Energieproduktion, als auch die Bereitstellung hochwertiger D\u00fcngemittel sollen hier besonders hervorgehoben werden. Organische Abfallstoffe sollten somit nicht l\u00e4nger als Belastung und Schadstoffe angesehen werden, sondern vielmehr als Energie- und Rohstoffquelle. Mit dieser Arbeit soll ein Beitrag zur Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz durch Nutzung von Abfallstoffen geleistet werden. Der Gesamtprozess der anaeroben (Bio-)Abfallbehandlung besteht aus der Vorbehandlung, mit Zerkleinerung und St\u00f6rstoffabtrennung, der Verg\u00e4rungsstufe, sowie der Konfektionierung des G\u00e4rr\u00fcckstandes zur Vermarktung in der Landwirtschaft. Gegenstand dieser Arbeit ist jedoch nur der Verg\u00e4rungsprozess. Die Vor- und Nachbehandlung wird nur am Rande und im Rahmen der \u00d6ko-Bilanz behandelt.Das Kernproblem der Anaerobtechnik ist die schlechte biologische Verf\u00fcgbarkeit organischer Verbindungen unter anaeroben Bedingungen. Lediglich 40-50% der enthaltenden Organik sind anaerob abbaubar. Dadurch und durch die lange Verweilzeit anaerob schwer abbaubarer Substanzen, wie Cellulose, ergeben sich verfahrenstechnische Probleme. Grunds\u00e4tzlich gibt es zwei Verfahrensvarianten in der Anaerobtechnik, die einstufigen und die mehrstufigen Verfahren. Bei einstufigen Verfahren laufen alle biochemischen Prozesse in einem Reaktionsraum, dem Fermenter ab. Da jeder Teilprozess jedoch unterschiedliche Anforderungen an das Milieu stellt muss ein Kompromiss eingegangen werden. Bei mehrstufigen Verfahren sind die einzelnen Prozessschritte r\u00e4umlich voneinander getrennt. Eine Optimierung der jeweiligen Bedingungen ist somit m\u00f6glich. Im Bereich der pH-F\u00fchrung ergaben Optimierungsversuche laut Literatur Verk\u00fcrzungen der Verweilzeit von bis zu 20%.Die Prozessstabilit\u00e4t kann bei unterschiedlichen Substratzusammensetzungen, durch r\u00e4umliche Trennung der empfindlichen Methanogenese verbessert werden. Aerobe Prozessschritte lassen sich nur bei mehrstufigen Verfahren realisieren, da die Bakterien der Methanogenese obligat anaerob sind. Durch die vorgeschaltete aerobe Hydrolyse werden zun\u00e4chst die leichtabbaubaren Substanzen umgesetzt. Diese stehen somit der Biogasproduktion nicht mehr zur Verf\u00fcgung. Ein geringerer Biogasertrag und eine etwaige Verl\u00e4ngerung der Verweilzeit wurden hierbei in Kauf genommen, da bis lang das Hauptaugenmerk bei Untersuchungen der aeroben Hydrolyse auf dem Abbau von Xenobiotika und der Hygienisierung lag. Die besten Ergebnisse lieferten die Festbettreaktoren mit den F\u00e4den. Hierbei konnten bislang Verweilzeiten von 11 Tagen erreicht werden, ohne die Reaktoren an ihre Belastungsgrenze zu fahren. Diese Versuche werden derzeit fortgef\u00fchrt. Zusammenfassend kann das Promotionsvorhaben in seiner Zielsetzung wie folgt beschreiben werden:Mit Hilfe der aeroben Hydrolysestufe soll die Energieeffizienz von Verg\u00e4rungsanlagen sowohl durch Steigerung der Gasproduktion als auch durch Verk\u00fcrzung der Verweilzeit verbessert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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