Klärschlammbehandlung

Algenbasierte Methananreicherung in Biogasen – Laborversuche

Die projektbeteiligten prüften die Verwertbarkeit von Biogas für die Mikroalgenproduktion sowie die Möglichkeiten zur Verwertung der Biomasse bzw. des gereinigten Gases. Die Ergebnisse belegen die vielfältigen Verwertungsmöglichkeiten für Algenbiomassen. Außerdem ist die Algenpopulation zur Eliminierung und Rückgewinnung von Phosphat aus Abwässern geeignet. Gleichzeitig können Schadstoffe abgetrennt werden.

 

Zusammenfassung

Der bei der Abwasserreinigung anfallende Klärschlamm wird im Anschluss anaerob stabilisiert – dabei entsteht sogenanntes Faulgas, das zu ca. 65 % aus Methan und zu ca. 35 % aus CO2 besteht. Wird dann CO2 abgeschieden, reichert sich Methan an, sodass ein energiereiches Gas entsteht. Während chemisch-physikalische Verfahren dafür bereits eingesetzt werden, befinden sich die biochemischen noch in der Entwicklung.

Ziel des Projektes ist der Nachweis, dass eine biochemische Trennung von Methan und CO2 aus Biogasen der Klärschlammfaulung durch Algen möglich ist. Dabei liegt der Schwerpunkt des Teilprojektes auf der Prüfung der Verwertbarkeit von Biogas für die Mikroalgenproduktion. Weitere Untersuchungen umfassen die Auswahl und Aufzucht geeigneter Mikroalgenspezies sowie Möglichkeiten zur Verwertung der Biomasse bzw. des gereinigten Gases.

                                                                                                                

Ergebnisse:

  • Die abwassertaugliche Algenpopulation eignet sich zur Eliminierung und Rückgewinnung von Phosphat aus Abwässern bei gleichzeitiger Abtrennung von Schwermetallen.
  • Die Untersuchungen zur möglichen Rückführung der Algenbiomasse in den Biogaskreislauf ergaben für die Biomassen von Chlorella vulgaris bzw. Chlamydomonas reinhardtii im Vergleich zu Primärschlamm ein fast drei Mal bzw. 2 Mal so hohes Ergebnis der spezifischen Faulgasproduktion.
  • Die Algenbiomassen erfüllen hinsichtlich der Schadstoffgehalte die gesetzlichen Anforderungen gemäß Bioabfallverordnung.
  • Pflanzenverträglichkeitstests zeigten, dass die Algenbiomassen das Pflanzenwachstum ähnlich gut wie ein Volldünger fördern.
  • Die Rückführung der Algenbiomasse in den Biogaskreislauf erscheint aufgrund der erzielten orientierenden Ergebnisse möglich und sinnvoll.
  • Das durch die Mikroalgen gereinigte Biogas (BiLaGas) eignete sich sehr gut zur Anzucht methanverwertender Bakterien. Der Vorteil des Gases besteht dabei v.a. in dem Inhaltsstoff O2, den die methanotrophen Organismen ebenfalls benötigen.

Förderung

Fördernde Institution

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Förderprogramm

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Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundvorhaben: Labor- und halbtechnische Untersuchungen zur Entwicklung eines Algenreaktors für die Anreicherung von Methan in Biogasen der anaeroben Klärschlammfaulung, Teil I

Projektnummer: 02WS181A

Projektzeitraum: 2001 - 2005

Projektort: Deutschland (Sachsen)

Projektansprechpartner:

Herr Dr. Dr. Trommler

+49 (0)37296 / 16111

+49 (0)37296 / 16165

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)