Energie aus Papierschlamm

Co-Vergärung von Papierschlämmen in Mechanisch-Biologischen Anlagen, Phase 2

Die 2. Phase des Forschungsprojekts Co-Vergärung von Papierschlamm in MBA´s ist abgeschlossen.

Hintergrund für das Forschungsprojekt war die Suche nach neuen, energetisch und klimapolitisch sinnvollen sowie für die Papierindustrie kostengünstigen Verwertungswegen.

Dazu wurde 2014 ein öffentlich gefördertes Forschungsprojekt begonnen, um das Potenzial der papiertechnischen Schlämme zur Vergärung zu untersuchen (Phase 1). Nachdem die Schlämme grundsätzlich für eine Co-Vergärung geeignet sind, sollten im zweiten Teil des Forschungsprojekts (Phase 2) die Batchversuche des ersten Teils durch kontinuierliche Versuche fortgesetzt werden. Zusammen mit weiteren Untersuchungen zur Praktikabilität und Anwendbarkeit des Verfahrens sollte damit eine Überführung in den großtechnischen Maßstab in einer konventionellen MBA vorbereitet werden.

Nachdem in Phase 1 festgestellt werden konnte, dass die Papierschlämme grundsätzlich für eine Co-Vergärung geeignet sind, konnte in Phase 2 des Projektes durch weitere labortechnische Untersuchungen bestätigt werden, dass die Schlämme der Papierindustrie sehr gut für eine Co-Vergärung geeignet sind. Wie schon im Hemmtest wurde auch bei den kontinuierlichen Versuchen für 5 von 6 Schlämmen eine gute Co-Vergärbarkeit ohne ein Auftreten von Hemmungen gezeigt. Ein Papierschlamm neigte bei der Lagerung zur Schimmelbildung. Für diesen Schlamm zeigte sich bei der Co-Vergärung eine verringerte Prozessstabilität. Die Zugabe von 10 % Papierschlamm bezogen auf oTS für die 5 Schlämme, die nicht zur Schimmelbildung neigten, zu keiner Prozessinstabilität. Bei einer Zugabe von zusätzlichen 10 % an organischer Substanz durch Deinkingschlamm kann ein zusätzlicher Gasertrag von 4,9 % – 6,5 %, bei einer Zugabe von zusätzlichen 10 % an organischer Substanz durch Faserschlamm kann ein zusätzlicher Gasertrag von 8,2 % – 9,5 % erzielt werden.

Die Zugabe von Deinking- bzw. Faserschlamm ohne Schimmelbildung führte in den Untersuchungen zu keinen signifikanten Hemmungen bzw. einer Verringerung der Gaserträge des Standardsubstrats.

Die Nachstellung des Prozesses einer MBA im Labormaßstab zeigt, dass der Einsatz von Faserschlämmen bzw. Deinkingschlämmen als Co-Substrat zu einer Erhöhung der Viskosität im Prozesswasser führt. Daher haben die Untersuchungen zur praktischen Umsetzbarkeit gezeigt, dass in der großtechnischen Umsetzung ein besonderes Augenmerk auf die verfahrenstechnische Anpassung des Prozesses zu legen ist, um eine Reduzierung der Viskosität im Prozesswasser zu erreichen.

Außerdem konnte gezeigt werden, dass nicht nur die Schwermetall- und die Mineralölgehalte in den Papierschlämmen in einem unkritischen Bereich liegen sondern auch die Konzentrationen an fluorierten Verbindungen (PFC).

Download: pdf Co-Vergärung Papierschlamm

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