Das Redoxpotential in Biogasanlagen: messbare Regelgröße zur Beurteilung des Fermenterzustandes und Beeinflussung des Biogasprozesses durch gezielte Veränderung des Redoxwertes. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.12.2008 bis 31.08.2010
(German)
Please choose your delivery country and your customer group
Die Biogasbildung durch anaerobe Fermentation kann nur bei elektronegativem Redoxpotenzial (kleiner als -300 mV) stattfinden. In Technikumsversuchen mit 5l-Fermentern (Substrat: Maissilage) wurde untersucht, ob und wie sich das Redoxpotenzial während der laufenden Fermentation durch Zusatzstoffe beeinflussen läßt. Durch den Zusatz des Oxidationsmittels Mangandioxid wurde die anaerobe Fermentation massiv gestört: Es kam zur Halbierung der Gasproduktion und zu einem deutlichen Anstieg des Gehaltes an Trockensubstanz. Die methanogenen Archaebakterien hatten demnach aufgrund der Erhöhung des Redoxpotenzials ihren Stoffwechsel eingestellt. Umgekehrt ließ sich durch den Zusatz von Reduktionsmitteln die Biogasproduktion verbessern. Als stärkstes und wirksamstes Reduktionsmittel führte Natriumsulfid (Na2S) zu einer deutlichen Erhöhung der Gasausbeute und zum Abbau der angehäuften flüchtigen Fettsäuren. Durch die Na2S-Zugabe stieg allerdings der H2S-Gehalt im Biogas stark an. Die Reduktionsmittel Ca-L-Ascorbat und Ascorbinsäure bewirkten ebenfalls eine Erhöhung des Gasertrags und den Abbau der Fettsäuren. Die Senkung des Redoxpotenzials durch Na2S oder Ca-L-Ascorbat/ Ascorbinsäure aktivierte demnach den Stoffwechsel der methanogenen Bakterien. Die Zugabe von Lecithin als Reduktionsmittel führte dagegen zu einer Destabilisierung des Fermentationssystems. In einem 30 m3-Reaktor mit Maissilage konnten durch Zugabe von Na2S als Reduktionsmittel ähnliche Ergebnisse wie im Technikumsmaßstab erzielt werden. Der Zusatz von Ascorbinsäure in einen 1500 m3-Reaktor mit Rindergülle hatte jedoch keinen messbaren Effekt.
Das Redoxpotential in Biogasanlagen: messbare Regelgröße zur Beurteilung des Fermenterzustandes und Beeinflussung des Biogasprozesses durch gezielte Veränderung des Redoxwertes. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.12.2008 bis 31.08.2010