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Im Biogas Prozess werden die eingesetzten Rohstoffe in einem mehrstufigen mikrobiologischen Prozess zunächst schrittweise zu einfacheren Verbindungen abgebaut. Die streng anaerob lebenden Methanbakterien stehen am Ende dieses Abbauprozesses. Das Methan bleibt als Reststoff ihres Stoffwechsels übrig. Die beiden ersten Stufen, Voraufschluss und Säurebildung, werden insgesamt häufig als Hydrolyse bezeichnet. Sie benötigen ein anderes Milieu als die Biogasbildung. In einstufigen Biogasanlagen kommt es deshalb häufig zu Störungen.

Bei der Nutzung extrem gut verdaulicher Substrate werden unter anaeroben Bedingungen in der Säurebildungsphase vermehrt schwer für die Methanbakterien zu nutzende Säuren produziert, die sich im Fermenter ansammeln und regelmäßig zu Prozessinstabilität führen.

Die Nutzung faserhaltiger Einsatzstoffe, die anaerob kaum oder nur bei sehr langer Verweilzeit aufgeschlossen werden können, ist in bestehenden Biogasanlagen kaum möglich. Für Neuanlagen werden riesige Fermentervolumen benötigt, die wirtschaftlich kaum zu betreiben sind.

Durch eine vorgeschaltete aerobe Vorfermentationsstufe können die genannten Probleme beseitigt werden.

Das vorfermentierte Substrat (Hydrolysat) ist für die Methanbakterien optimal vorbereitet. Sie können es sofort verwerten. Damit wird die Biogasbildung im Fermenter steuerbar. Das erlaubt es die Biogasproduktion von konstant maximal bis zur Flexibilisierung zum Erreichen einer an den Bedarf angepassten Tagesganglinie der Methanbildung zu variieren.

Der Methangehalt des Biogases ist um 5 – 10 % gegenüber Fermentationen ohne vorgeschaltete Hydrolyse erhöht. Das senkt den Aufwand zur Erzeugung von Biomethan wesentlich.

Die Gärflüssigkeit im Fermenter ist wesentlich besser rührfähig, so dass die Fermenter auch bei Einsatz faserhaltiger Substrate leicht zu rühren sind.

Die aerobe Vorfermentation von Substraten für Biogasanlagen wird in zwei Verfahrensvarianten angewendet:

  1. Mikro-aerobe Vorfermentation von leicht versäuernden Substraten zur Erhöhung des Essigsäureanteils im Hydrolysat. Das führt zur Stabilisierung des Biogasprozesses.
  2. Semi-aerobe Vorfermentation zum mikrobiologischen Voraufschluss der schwer zugänglichen Anteile, insbesondere von Faserstoffen, in den Substraten. Mit ihrer Hilfe wird der Gasertrag gesteigert und eine wirtschaftliche Nutzung stark faserhaltiger Einsatzstoffe ermöglicht.

Die aerobe Vorfermentationsstufe wird von der Bionova Biogas GmbH entsprechend der geplanten Einsatzstoffe jeweils an die Bedürfnisse der Kunden angepasst, technisch von uns ausgelegt und biologisch in Betrieb genommen. Unsere qualifizierten und langjährig erfahrenen Partner in Planung und Bau von Biogasanlagen sorgen für hohe Qualität und technische Funktionalität bei der Ausführung der Vorfermentationsstufen, deren Integration in bestehende Biogasanlagen bzw. die Errichtung der gesamten Biogasanlage.