Komprimierter Sauerstoff für die Biogasproduktion

Arbeitsablauf: Anwendung von komprimiertem Sauerstoff bei der Biogasproduktion

Fütterung mit organischen Abfällen
Bei der Biogaserzeugung werden organische Abfälle wie Abfälle aus der Land- und Forstwirtschaft, Müll oder Abwasser dem Fermenter zugeführt und unter Sauerstoffausschluss zu Biogas vergoren.

Entstehung von Schwefelwasserstoff
Bei der Vergärung organischer Abfälle entstehen schädliche Nebenprodukte wie Schwefelwasserstoff (H2S). Schwefelwasserstoff korrodiert Anlagen und mindert die Qualität des Biogases und muss daher entfernt werden.

Sauerstoffzufuhr
Über einen Sauerstoffgenerator vor Ort wird komprimierter Sauerstoff direkt in den Kopfraum des Fermenters geleitet. Die Sauerstoffkonzentrationen liegen in der Regel zwischen 90 % und 95 % und werden je nach Bedarf angepasst, um sicherzustellen, dass nur die erforderliche Sauerstoffmenge bereitgestellt wird, um Verschwendung zu vermeiden.

Entfernung von Schwefelwasserstoff
Sauerstoff wird in den Fermenter eingespeist und reagiert mit Schwefelwasserstoff zu harmlosen Sulfiden (wie Schwefel), wodurch Schwefelwasserstoff effektiv entfernt wird. Dieser Prozess verbessert die Qualität des Biogases und schützt nachgeschaltete Anlagen.

Biogassammlung
Das Biogas wird nach der Schwefelwasserstoffentfernung gesammelt und gespeichert. Das gereinigte Biogas kann zur Energieerzeugung, zur thermischen Stromerzeugung oder für industrielle Zwecke genutzt werden, wodurch die Ressourceneffizienz noch weiter gesteigert wird.

Überwachung der Gasemissionen
Die Sauerstoffdosierung und Biogasqualität werden in Echtzeit durch Sensoren und Überwachungssysteme überwacht, um sicherzustellen, dass der gesamte Prozess stabil und effizient ist.

Systemfeedback und -anpassung
Basierend auf Echtzeitdaten kann das Sauerstofferzeugungssystem vor Ort die Sauerstoffkonzentration automatisch anpassen, um die Effizienz der Schwefelwasserstoffentfernung zu optimieren und die Betriebskosten zu minimieren.

Braucht Biogas Sauerstoff?

Biogas ist ein erneuerbarer Brennstoff, der entsteht, wenn organische Stoffe wie Lebensmittel oder tierische Abfälle von Mikroorganismen unter Abwesenheit von Sauerstoff abgebaut werden. Dieser Vorgang wird als anaerobe Vergärung bezeichnet. Dazu muss das Abfallmaterial in einer sauerstofffreien Umgebung eingeschlossen werden.

Warum wird Sauerstoff aus einem Biogasgenerator ferngehalten?

Biogasanlagen nutzen einen Prozess namens anaerobe Vergärung. Diese Systeme werden auch als anaerobe Vergärungsreservoirs bezeichnet (Abb. 3). Dementsprechend zersetzen Bakterien während des Prozesses der anaeroben Vergärung organische Stoffe in einer sauerstofffreien Umgebung.

Warum sollte verhindert werden, dass Sauerstoff in eine Biogasanlage gelangt?

Außerdem ist eine aerobe Umwandlung von löslicher organischer Substanz in CO2 durch aerobe Atmung wahrscheinlich. Daher ging man davon aus, dass es aufgrund des in die anaeroben Fermenter eindringenden Sauerstoffs zu Reaktorinstabilitäten, langsamen Startvorgängen, geringen Methanausbeuten und sogar zum Totalausfall des Reaktors kommen könnte

Was sind die 4 Stufen der Biogasproduktion?

Biogas wird von anaeroben Bakterien erzeugt, die organisches Material in vier allgemeinen Stufen abbauen: Hydrolyse, Ansäuerung, Essigsäureproduktion und Methanproduktion. Das Gasphasenprodukt der anaeroben Vergärung wird Biogas genannt und seine Ausbeute hängt maßgeblich vom Substrat (Rohstoff) ab.

Wie stellt man komprimiertes Biogas her?

produzieren Biogas durch den Prozess der anaeroben Zersetzung. Das Biogas wird gereinigt, um Schwefelwasserstoff (H2S), Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf zu entfernen und als komprimiertes Biogas (CBG) komprimiert, das einen Methangehalt (CH4) von mehr als 90 % aufweist.