Vergärung von Gülle und Cosubstraten im Membranbioreaktor (MBR)
Auf einen Blick
- Projektleiter/in : Prof. Dr. Urs Baier
- Projektteam : Dr. Sebastian Baum, Martin Kühni, Samuel Künzli
- Projektvolumen : CHF 350'000
- Projektstatus : abgeschlossen
- Drittmittelgeber : Dritte (Axpo AG), Stiftung (Forschungsstiftung Strom und Mobilkommunikation), Bund (Bundesamt für Landwirtschaft BLW, Bundesamt für Energie BFE)
- Projektpartner : MERITEC GmbH , Ingenieurbüro HERSENER GmbH
Beschreibung
Bei konventionellen Biogasanlagen wird ein Teil der aktiven Bakterienbiomasse ausgeschwemmt. Dies reduziert die Leistungsfähigkeit des Verfahrens und führt zu langen Aufenthaltszeiten mit entsprechend grossen Fermentervolumen. Der Membran-Bio-Reaktor (MBR) hingegen erlaubt mit Hilfe einer nachgeschalteten Ultrafiltration (UF) eine Abtrennung der Biomasse und deren Rückführung in den Reaktor. Damit bleiben die Methanbakterien im Fermenter zurück, mineralisierte Substanzen („tote Bakterien“) werden ausgeschleust. Hierdurch wird die Effizienz des Verfahrens durch einen erhöhten Abbau der Biomasse gesteigert. Die Flüssigkeit, die die Membran passiert hat, das UF-Permeat, ist hygienisch einwandfrei.
Die Trennung mittels UF dient einerseits einer energetischen Effizienzsteigerung (mehr Gas pro Fermentervolumen, stabiler Gärprozess, kleineres Fermentervolumen) und bietet andererseits ideale Voraussetzungen zur stofflichen Verwendung der Endprodukte. Diese Düngerprodukte können Handelsdünger und somit graue Energie substituieren. Der in vielen Fällen schlechte Wärmenutzungsgrad kann im Rahmen der stofflichen Gärrestweiterbehandlung, wie der Trocknung von Feststoffen oder der Ammoniakstrippung, erhöht werden.
In diesem von der Meritec GmbH und dem Ingenieurbüro Hersener initiierten Projekt ist die Fachgruppe Umweltbiotechnologie der ZHAW als Forschungspartner beteiligt und betreibt einen Versuchsreaktor im Labormassstab. Finanziert ist das Projekt durch BFE, BLW, Axpo und SER.