Teilprojekt: Verbesserung der Gärfähigkeit

Projekttitel:

Systematische Entwicklung geeigneter Verfahren zur Verbesserung der Gärfähigkeit von Substraten im Biogasprozess

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Jens Born, Chemische Technologie, Fachhochschule Flensburg

Projektbeginn:

Oktober 2006

Projektbeschreibung:

In einer Kombination aus verschiedenen mechanischen, thermochemischen und enzymtechnischen Versuchen sollen mithilfe der statistischen Versuchsplanung die Effekte der Vorbehandlung von relevanten nachwachsenden Rohstoffen der Schleswig-Holsteinischen Landwirtschaft auf den Gasertrag und die Gasertragsrate ermittelt werden. Dabei werden solche Verfahren eingesetzt und miteinander kombiniert, die sich in anderen Zusammenhängen als technisch-ökonomisch besonders aussichtsreich erwiesen haben. Die Experimente und die Ergebnisse werden mit kommerziellen Prozesssimulationsprogrammen abgebildet und nach ökonomischen und ökologischen Kriterien ausgewertet.

Folgende Parameter für die Biogasproduktion werden untersucht und analysiert:

• Analyse der Nährsubstrate auf deren chemische Zusammensetzung vor und nach der Vorbehandlung
• Arten der mechanischen Vorbehandlung, Partikelgrößen und deren Verteilung
• Thermochemische Vorbehandlung bei verschiedenen Temperaturen, Drücken und verschiedenen Standzeiten in wässriger Umgebung unter Einsatz von Zusatzsstoffen
• Enzymatische Vorbehandlung bei verschiedenen Temperaturen und Standzeiten in wässriger Umgebung
• Geeignete Kombinationen der mechanischen thermochemischen und enzymatischen Verfahren

Zur Untersuchung der einzusetzenden Rohstoffe und der resultierenden Produkte werden einerseits die im Labor der Fachhochschule Flensburg entwickelten Analyseverfahren zur Bestimmung der Cellulose, Hemicellulose, Lignin und andererseits chromatographische und nasschemische Standardverfahren zur Analyse der Zersetzungsprodukte sowie der Protein-, Fett- und Aschegehalte eingesetzt. In Gärtests nach DIN 38414 S8 bzw. VDI 4630 werden mithilfe der Flensburger Sonde Gaserträge, Raum-Zeit-Ausbeuten und Gaszusammensetzung mit höchster Präzision ermittelt. Daraus resultieren Massenbilanzen, die mit gleichzeitig erhobenen Energiebilanzen Eingang finden in die Modelle zur technisch-ökonomischen Bewertung.