Untersuchung der internen, biologischen Entschwefelung mittels Dosierung von Umgebungsluft

Autor/innen

  • Benjamin Ohnmacht
  • Philipp Kress
  • Joanna K. H. Parrales
  • Andreas Lemmer

DOI:

https://doi.org/10.15150/lt.2019.3224

Abstract

Die interne, biologische Entschwefelung ist ein einfaches und kostengünstiges Verfahren, um größere Mengen an Schwefelwasserstoff (H2S) aus Biogas zu entfernen. Durch die Zugabe von Umgebungsluft in den Gasraum des Fermenters wird das darin enthaltene H2S von siedelnden, aeroben Schwefelbakterien zu elementarem Schwefel und Wasser verstoffwechselt. In unserer Studie an einem Fermenter der Forschungsbiogasanlage „Unterer Lindenhof“ wurde die Abnahme der H2S-Konzentration („Entschwefelung“) bei unterschiedlich dosierten Luftmengen untersucht. Es zeigte sich, dass eine Verminderung um etwa 90 % möglich war, obgleich die dafür benötigte Luftmenge unverhältnismäßig höher lag als bei einer geringeren Entschwefelung: Bei einer Verminderung um 90 % betrug das Verhältnis von Luftstrom zu Biogasstrom etwa 0,02 und lag somit im unteren Empfehlungsbereich von 0,02 bis 0,08. Bei einer Abnahme um 50 % lag dieses Verhältnis lediglich bei ca. 0,002. Eine noch höhere Entschwefelung (> 90 %) durch eine noch höhere Dosierung von Umgebungsluft wäre theoretisch möglich gewesen, wurde aber durch ein Sicherheitskriterium verhindert: In den Versuchen war eine gemessene O2-Konzentration von maximal 0,5 % im Fermenter erlaubt.

Literaturhinweise

Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) (2006): Toxic Substances Portal. https://www.atsdr.cdc.gov/MHMI/mmg114.pdf, Zugriff am 12.08.2019

Jacob, C.; Giles, G.; Giles, N.; Sies, H. (2003): Schwefel und Selen: Bedeutung der Oxidationsstufe für Struktur und Funktion von Proteinen. Angewandte Chemie 115, S. 4890-4907. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ange.200300573

Mochidaa, I.; Koraia, Y.; Shirahamaa, M.; Kawanoa, S.; Hada, T.; Seo, Y.; Yoshikawa, M.; Yasutake, A. (2000): Removal of SOx and NOx over activated carbon fibers. Carbon 38(2) pp. 227-239. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622399001797

Mönch-Tegeder, M.; Lemmer, A.; Hinrichs, J.; Oechsner, H. (2015): Development of an In-line Process Viscometer for the Full-Scale Biogas Process. Bioresour. Technol. 178, pp. 278–284. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852414011481?via%3Dihub

Naegele, H.-J.; Lindner, J.; Merkle, W.; Lemmer, A.; Jungbluth, T.; Bogenrieder, C. (2013): Effects of Temperature, pH and O2 on the Removal of Hydrogen Sulfide from Biogas by External Biological Desulfurization in a Full Scale Fixed-Bed Trickling Bioreactor (FBTB). International Journal of Agricultural and Biological Engineering 6, pp. 69-81. https://www.ijabe.org/index.php/ijabe/article/view/615

Osorio, F.; Torres, C.-J. (2009): Biogas Purification from Anaerobic Digestion in a Wastewater Treatment Plant for Biofuel Production. Renewable Energy 34(10), pp. 2164–2171. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148109000901#bib9

Polster, A.; Brummack, J. (2006): Verbesserung von Entschwefelungsverfahren in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Abschlussbericht, Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft. https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/15251/documents/18436

Reinelt, T.; Zechendorf, M.-D.; Pröter, J. (2017): Ermittlung des H2S-Gehaltes in Biogasanlagen. https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/29554/documents/42725, Zugriff am 12.08.2019

Schneider, R.; Prechtl, S.; Winter, H; Quicker, P. (2000): Mikrobiologische Reduktion des H2S-Gehaltes von Biogas. In: Innovationen in der Biogastechnologie, Gemeinsame Fachtagung der Regierung von Niederbayern und der Fachhochschule Deggendorf, S. 48-54

Schneider, R.; Quicker, P.; Anzer, T.; Prechtl, S.; Faulstich, M. (2002): Grundlegende Untersuchungen zur effektiven, kostengünstigen Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas. Forschungsvorhaben, ATZ Entwicklungszentrum. Sulzbach-Rosenberg. https://docplayer.org/4256394-Grundlegende-untersuchungen-zur-effektiven-kostenguenstigen-entfernung-von-schwefelwasserstoff-aus-biogas.html

Schnell, H.J. (2003): Störstoffe im Biogas. In: Gülzower Fachgespräche: Aufbereitung von Biogas. Gülzow. S. 46–52

Veröffentlicht

03.12.2019

Zitationsvorschlag

Ohnmacht, B., Kress, P., Parrales, J. K. H., & Lemmer, A. (2019). Untersuchung der internen, biologischen Entschwefelung mittels Dosierung von Umgebungsluft. Agricultural engineering.Eu, 74(6). https://doi.org/10.15150/lt.2019.3224

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Rubrik

Fachartikel