BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Entwicklung eines Verfahrens zur Energie- und Wertstoffrückführung mittels Membranen aus dem Biogasprozess
- Projektleitung
- Bochmann Günther, Projektleiter/in
- Laufzeit:
- 01.01.2016-30.09.2019
- Programm:
- Energieforschung - Kooperative F&E-Projekte - Experimentelle Entwicklung
- Art der Forschung
- Experimentelle Entwicklung
- Projektpartner*innen
-
AAT Abwasser- und Abfalltechnik GmbH & Co, Weidachstraße 6, 6900 Bregenz, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
-
AB Filtertechnik, Kaplanstrasse 7, 3430 Tulln, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
-
AGES - Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH, Spargelfeldstraße 191, 1220 Wien, Österreich.
Funktion des Projektpartners: Partner
- Mitarbeiter*innen
- Fuchs Werner, Projektmitarbeiter/in
- Gabauer Wolfgang, Projektmitarbeiter/in
- Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
-
Institut für Umweltbiotechnologie
- Gefördert durch
-
FFG - Forschungsförderungsgesellschaft, Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
- Abstract
- Organische Reststoffe aus insbesondere der Schlachtindustrie und der Geflügelwirtschaft sind eine noch weitgehend ungenutzte Ressource. Mittels anaerober Verwertung kann der hohe Energiegehalt der betrieblichen Reststoffe (Schlachtabfall und Hühnerkot) Großteils wiedergewonnen werden. Bei der Vergärung führen die hohen Stickstoff- oder Schwefelkonzentrationen dieser Abfälle jedoch zu einer Hemmung der Mikrobiologie und zu geringen Methanerträgen. Die noch nicht etablierte Möglichkeit der Monovergärung dieser Abfälle stellt eine hervorragende Alternative zur Nutzung von Energiepflanzen dar, deren Einsatz zuletzt stark in Diskussion gekommen ist. Die derzeit gängigste Lösung ist eine Co-Fermentation mit nachwachsenden Rohstoffen, welche teilweise nur geringe Konzentrationen an Schwefel oder Stickstoff enthalten. Durch ihren Einsatz wird der ökonomische und ökologische Vorteil des Biogasprozesses jedoch deutlich verringert.
Das im NiMEM Projekt entwickelte innovative integrative Membranverfahren ermöglicht Biogasprozesse bei hohen Stickstoffgehalten zu realisieren und Nährstoffe zu recyclen.
Die Entfernung der Hemmstoffe führt zu einer energieeffizienten Produktion von Biogas und erhöht die Methanausbeute. Dazu wird zunächst Schwefel mikrobiologisch durch Oxidation von H2S aus dem produzierten Biogas entfernt und als Schwefelsäure wiedergewonnen. Diese Säure wird wiederum als Absorptionslösung für die Stickstoffentfernung genutzt, wobei Ammoniumsulfat als Wertstoff anfällt. Zusammen mit dem getrockneten Gärrest wird somit ein weiteres hochwertiges Düngemittel in handelsüblicher Formulierung zurückgewonnen. Dieses innovative Nährstoffrecycling ersetzt energieintensiv erzeugten Kunstdünger und trägt somit zur Einsparung fossiler Brennstoffe bei. Schlacht- und Hühnerbetriebe sind ideale Anwender für das innovative Gesamtkonzept, da die bei Verstromung im BHKW entstehende elektrische Energie und Abwärme vor Ort optimal eingesetzt werden kann. Durch die verstärkte Einbindung der Biogastechnologie in Industrieprozess wird der Wirkungsgrad des Energieträgers drastisch erhöht.
Im Labormaßstab werden Erkenntnisse zum Verhalten von Membrankontaktoren bei den verwendeten Substraten gewonnen. In Folge werden die Ergebnisse in einer Kontaineranlage umgesetzt und der Prozess weiter optimiert.
Die Umsetzung dieses Projektes besitzt das Potential, die Gesamteuropäischen Stromerzeugung aus Biogas um 20% zu steigern. Durch die effiziente Verwertung des Biogases können weitgehend energieautarke Betriebe geschaffen und somit wiederum fossile Energieträger substituiert werden. Die lokale Bereitstellung von Energie entlastet zudem die Leitungsnetze und liefert einen Beitrag zur Schaffung von regionalen Arbeitsplätzen.
- Schlagworte
-
Fermentation (209005);
-
Biogas;
Dünger;
Membrankontaktor;
Stickstoff;
