Biogas Fermenter

Die Fermenter - Microbiologie, Biotechnologie und Einsatzstoffe

Er ist das Herz jeder Anlage und ähnelt in seiner Funktion dem des Mundes. Die Zersetzungsprozesse der Biomasse, bei denen das Biogas anfällt, ablaufen. Inzwischen gibt es Industrieanlagen bestehend aus 40 Fermentermodulen mit je 500kW BHKW.

Zum Beispiel für den Fermenter einer Anlage habe ich eine AutoCAD-Zeichnung erstellt und eingelesen. In dem Fermenter laufen eine Reihe von Abbauvorgängen unter aeroben Verhältnissen ab, bei denen die Einsatzstoffe nach und nach in kleine Komponenten zersetzt werden. Hauptakteure dieses Fermentationsprozesses sind gewisse Keime (hauptsächlich Bakterien), die sich von der organischen Masse der Ausgangsstoffe ernähren.

Wie sich die beteiligten Bakteriengemeinschaften (Biozönosen) zusammensetzen, hängt von der Beschaffenheit der Einsatzstoffe und den physischen und chemischen Gegebenheiten im Fermenter ab. Der Fermenter ist ökologisch sehr empfindlich auf Änderungen, weshalb ein höchst gleichmäßiger und gleichmäßiger Gärungsprozess anstrebt. Mit Hilfe einer eigens entwickelten Leittechnik kann die Entwicklung der Parameter im Fermenter mitverfolgt werden.

Diese erhöhte Durchsicht des Pflanzeninneren ermöglicht es, frühzeitig auf übermäßige oder rasche Änderungen im physikalisch-chemischen Zustand des Fermenters zu reagieren und die weitere Abwicklung der Abbauvorgänge zu steuern. Der Betreiber einer Anlage strebt eine möglichst hohe Biogasproduktion mit einem hohen Methangehalt an. Die Zersetzung der im Fermenter enthaltenen Stoffe erfolgt unter aeroben Verhältnissen (ohne Sauerstoff):

Hydrologie: In einem ersten Arbeitsschritt bauen sie polymere Moleküle (Kohlenhydrate, Fette, Proteine) der Biomassen ab. In diesem Falle fungieren sie als Exoenzymen außerhalb der Erreger. Azidogenese: Weitere Zersetzung der bei der Verseifung entstehenden kürzer werdenden Bestandteile zu Organsäuren (hauptsächlich Carbonsäuren) und Alkohole. Daraus ergeben sich neben Stoffen wie Butter, Propionsäure und essigsaure Bestandteile, aber auch störende Bestandteile wie z. B. Schwefelwasserstoff und Ammoniak (hauptsächlich durch den Eiweißstickstoff ) für die Biogase.

Acetogenese: Die durch Verseifung und Azidogenese entstehenden Stoffe werden von Kleinstlebewesen in essigsaure und deren gelöstes Speisesalz (Acetat) zerlegt. Methanogenese: Methan wird auf zwei verschiedene Arten erzeugt. Zuerst ( "A") von Ethansäure, die von methanbildenden Stoffen (Bakterien) zu Methan zersetzt wird. Zum anderen ( (B) bilden sich Methan und Mineralwasser aus elementaren Kohlenwasserstoffen und Kohlendioxid.

Am besten wirkt die Mikrozönose von Kleinstlebewesen, die Biomassen abbauen und vor allem Methan ausstoßen. Eine weitere wichtige Größe für die Tätigkeit der Keime ist die Fermentertemperatur. Dabei gibt es unterschiedliche Varianten der Pflanzenführung (mesophil, thermophile, hyperthermophile), bei denen die Temperaturen nicht über 75°C betragen sollten.

Im Fermenter resultiert die Spezieszusammensetzung vor allem aus der Umgebungstemperatur, dem pH-Wert, dem Sauerstoffgehalt und natürlich dem Einsatzstoff (und damit der Biomassezusammensetzung). Bei der Methanbildung bewirkt insbesondere die Aktivität von Methanolbakterien die Erzeugung des angestrebten Methangehaltes im Biogas. Das dabei entstehende Biogas ist in erster Linie vom Einsatzstoff abhängig.

Der Aufbau des Biogas ist ein wichtiger Faktor für die wirtschaftliche Effizienz der Biogasanlage und hat auch Einfluss auf die gesetzlich vorgegebenen Behandlungsmodule innerhalb der Biogasanlage. Anlagentechnisch gesehen stellt die Verarbeitung von Biogas zu Erdgas eine wesentliche energetische Möglichkeit für eine weitergehende Verwertung des Gases dar, da sich die Möglichkeit der Netzeinspeisung eröffnet.

Auf dieser Seite können Sie sich über die aktuelle Entwicklungen in der Biogasbranche informieren.