BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Dissertation:
Benjamin Lauterböck
(2014):
Membrane contactors for ammonia removal in anaerobic digestion of nitrogen and particle rich wastes .
Dissertation - Institut für Umweltbiotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 69.
UB BOKU
obvsg
- Abstract:
- Im Rahmen dieser Arbeit wurde die effiziente Monovergärung von Schlachtabfällen durchgeführt. Mit Hilfe von Membrankontaktoren wurde die kontinuierliche Entfernung von freiem Ammoniak aus dem Biogasprozess erreicht. Der entfernte Ammoniak wurde in Schwefelsäure absorbiert und konnte somit als wertvoller Dünger in Form von Ammoniumsulfat recycelt werden. Zwei Themengebiete wurden im Detail behandelt: zum einen die grundlegenden Ammoniak-Transfermechanismen in Abhängigkeit der Membraneigenschaften, und zum anderen die Anwendung von getauchten Hohlfasermembranmodulen in einem laufenden Biogasprozess. Die Membraneigenschaften zeigten einen großen Einfluss auf den Massentransfer von freiem Ammoniak. Ermittelte Transferkoeffizienten verdeutlichen, dass die Wahl der geeigneten Membran ein maßgeblicher Faktor im Bezug auf die Gesamteffizienz dieser Technologie ist. Mit Hilfe der gewonnen Daten konnte ein einfaches, aber statistisch signifikantes, Modell berechnet werden, welches eine Abschätzung der Transferkoeffizienten ermöglicht. Die guten Transferraten führten zur Anwendung von getauchten Hohlfasermodulen in Biogasreaktoren. Membrankontaktoren haben ein großes Potenzial, die anaerobe Vergärung von stickstoffreichen Abfällen zu verbessern. Membrankontaktoren können den Stickstoffgehalt im Reaktor deutlich reduzieren und damit auch den des Gärrestes. Dies wiederum wirkt der Ammoniakhemmung im Reaktor entgegen, welche ein häufiges Problem bei der Vergärung stickstoffreichen Substrate ist. In weiterer Folge kommt es zu einem besseren organischen Abbau und höhere Prozessstabilität. Große Mengen an organischen Abfällen, strengen gesetzlichen Vorschriften und die steigende Nachfrage für nachhaltige Abfallwirtschaft verlangen jedoch die Etablierung von Technologien, die eine effiziente anaerobe Vergärung ermöglichen. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse weisen darauf hin, dass Membrankontaktoren eine mögliche Technologie sind, um diese Nachfrage zu befriedigen.
- Betreuer: Fuchs Werner
- 1. Berater: Haberl Raimund
- 2. Berater: Ertl Thomas