Kaskadische Nutzung von Speiseabfällen zur Gewinnung von flüssigen und gasförmigen Energieträgern

In der Verwertungsanlage Biogas Wien werden unterschiedliche Reststoffe kommunalen und industriellen Ursprungs verwertet. Dieses Substrat dient als Ausgangsstoff für den 3-stufigen KASAV Prozess, wobei in der ersten Prozessstufe Wasserstoff und CO2 sowie kurzkettige Fettsäuren, wie Butter- oder Essigsäure gebildet werden, die als Ausgangssubstrat in der 2. Stufe zu den entsprechenden Alkoholen reduziert werden.

Im Rahmen eines österreichischen Förderprojektes wird ein innovatives Bioraffineriekonzept zur Gewinnung von flüssigen und gasförmigen Produkten entwickelt. Das Bioraffineriekonzept besteht aus drei Fermentationsprozessen, wobei der Kernprozess aus einer Aceton-Butanol-Ethanol-Fermentation (ABE Fermentation) mit kontinuierlicher in situ Produktabtrennung besteht. Die Reststoffe aus der Fermentation werden im anschließenden Biogasprozess verwertet.

Im ersten Fermentationsschritt (Hydrolyse und Acidogenese) werden flüssige und gasförmige Zwischenprodukte wie beispielweise Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure sowie Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid gebildet. Die flüssigen Zwischenprodukte dienen als Substrat für den zweiten Fermentationsprozess, die ABE Fermentation. Hierzu werden unterschiedliche Clostridien Stämme untersucht, um möglichst hohe Ausbeuten an Aceton, Ethanol oder Butanol zu erhalten. In der „Hydrolysestufe“ wird ein Gas bestehend aus H2 und CO2 gebildet, welches über einen Membranprozess abgetrennt wird. Aus der ABE Fermentation bleiben nicht verwertbare flüssige und feste organische Verbindungen übrig. Diese werden mit dem während der Membranabtrennung gewonnen H2 in einem Biogasprozess (3. Stufe des Prozesses) verwertet. Durch die zusätzliche H2 Zugabe kann der Methangehalt gesteigert werden.



Copyright: © Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle: 10. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2016)
Seiten: 6
Preis inkl. MwSt.: € 3,00
Autor: Dipl.-Ing.(FH) Ullrich Stein
Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Günther Bochmann
Markus Ortner
Antonia Rom
Ass.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Michael Harasek

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