Lässt sich die Biogasausbeute erhöhen, indem der Ammoniakgehalt gesenkt wird? Untersuchungen zeigen, dass Feststoffe im Prozesswasser diesen Ansatz unwirtschaftlich machen.
Um nachwachsende Energieträger zu nutzen, ist Biogastechnologie ein bedeutender Faktor. Zwar sind bereits viele Anlagen in Betrieb, trotzdem kann die Biogastechnologie verbessert werden. Daher sollten die thermophile Biovergasung und eine verbesserte Biogasausbeute durch einen niedrigeren Ammoniakgehalt im Gärsubstrat untersucht werden.
Im Labor sollte die Hypothese einer Hemmung der Mikrobiozönose durch zu hohe NH4-(Ammoniak-)Konzentrationen untersucht werden. Die Erkenntnisse:
Mit steigenden NH4-Konzentrationen sank die Biogas- bzw. CH4-(Methan)Ausbeute. Die Abnahme der Biogasproduktion war jedoch erst bei NH4-Konzentrationen von >5g/l signifikant. Das mikrobielle Konsortium der Biogasanlage scheint demnach an diese Konzentrationen gut adaptiert zu sein.
Die Spaltung von Butyrat und Propionat zu Essigsäure, CO2 und H2 wurde durch NH4-Konzentrationen >5g/l weniger gehemmt, was sich in höheren CO2-Anteilen im Biogas widerspiegelte.
Die Versuche haben gezeigt, dass der Einsatz einer Ammoniakstrippanlage zur Erhöhung der Methanausbeute in der vorgesehenen Form nicht praktikabel ist. Der Grund ist der Feststoffanteil im Prozesswasser, der zu Betriebsstillständen führt – die Anlage verstopft.
Erst eine Feststoffabscheidung brachte befriedigende Ergebnisse. Dieser zusätzliche Vorgang hat zur Folge, dass das Verfahren sehr aufwändig wird – ein wirtschaftlicher Vorteil entsteht aus der Ammoniakstrippung nicht mehr.
Das Strömungsprofil des Biogasreaktors wurde mittels der CFD-Software FLUENT berechnet. Aus den Ergebnissen lässt sich schließen, dass die Gasrückführung keinen wesentlichen Beitrag zur Durchmischung des Reaktors leistet. Da sich gleichzeitig ohne Gaseinleitung die Biogasproduktion verringert, wird vermutet, dass der Haupteffekt der Gaseinleitung die mechanische Zerstörung von Schichten auf der Oberfläche der Reaktorflüssigkeit ist.
