BMWi-Projekt: IntenseMethane

BMWi-Projekt IntenseMethane – Prozessintensivierung und –flexibilisierung einer mit Bioabfall betriebenen Trockenfermentationsanlage durch die biologische Methanisierung von wasserstoffreichen Synthesegasen

Im BMWi-Projekt IntenseMethane wird die Kopplungsmöglichkeit zur Kopplung eines Vergasers an eine Trockenfermentationsanlage für organische Abfälle untersucht, um so Methan aus Biomasse zu gewinnen.

Förderkennzeichen: 03EI5405C

Laufzeit: 01.01.2020-31.12.2022

Das Ziel des Projekts ist es, in einer bestehenden Trockenfermentationsanlage für organische Abfälle wasserstoffreiches (Synthese)-Gas aus einer Holzvergasungsanlage zu Methan umzuwandeln. Dabei wird der Einfluss der zugeführten Gase auf die biologische Methanisierung sowie die erzielbaren Gasausbeuten bzw. Umwandlungsraten untersucht. Neben der Kopplung einer industriellen Trockenfermentationsanlage mit dem Holzvergaser werden die einzelnen Prozessschritte hinsichtlich der Maximierung der Synergieeffekte und unter dem Aspekt der Sektorkopplung optimiert.

 

Um diese Ziele zu erreichen, wird auf der einen Seite der Vergaser optimiert. Dafür wird ein Vergaser auf O₂/Dampf-Betrieb umgerüstet. Durch diese Umrüstung wird die N₂-Fracht des Vergasergases stark reduziert und kann in die Trockenfermentationsanlage zugegeben werden. In Testläufen an einer bestehenden Versuchsanlage wird dieser Ansatz durch die schrittweiße Anreicherung des Vergasungsmittels mit Sauerstoff bereits erfolgreich erprobt und so eine signifikante Reduktion der N₂-Fracht erzielt.

Dieses Gas wird durch die große Kontaktfläche in der Trockenfermentationsanlage (Rieselbett) gelöst und von den dort bereits vorhandenen Mikroorganismen umgewandelt. Zusätzlich wird der in der Trockenfermentationsanlage überschüssige CO₂ in Methan umgewandelt. Dies wird im ersten Schritt mit Flaschengasen nachgestellt und anschließend durch die Kopplung von Vergaser und Trockenfermentationsanlage im Industriemaßstab auf dem Gelände der Bio Produkt Uthlede GmbH getestet. Die Umbauarbeiten dafür sind abgeschlossen und die ersten Versuche mit Wasserstoffversuchen starten.

Parallel wird im Labormaßstab das System aus Vergaser und Fermenter nachgestellt. Dadurch können umfangreiche Parameterstudien wirtschaftlich durchgeführt und dabei wissenschaftliche Erkenntnisse gesammelt werden. Die Versuche mit synthetischen Gasmischungen am Laborfermenter zeigen, dass sich das Perkolat der Trockenfermentationsanlage eignet um Synthesegase zu methanisieren. Sowohl CO als auch CO₂ wird zu Methan umgesetzt. Die Zugabe von Teeren hat keinen negativen Einfluss auf das System und wird damit vollständig toleriert. Nach den positiven Ergebnissen der Zugabe von Flaschengasen und verschiedenen Teermischungen folgt die Kopplung an einen Laborvergaser.

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