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Institut für Umweltanalytik und
Wasserwirtschaft
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Kleinlabor für die
Eigenüberwachung auf der Biogasanlage
Für eine schnelle Verfügbarkeit von
Messergebnissen zur Steuerung des
Fermentationsprozess sind Vor-Ort-Messungen die
effektivste Lösung. Die Analytik sollte mit
wenig Aufwand und geringer Einarbeitung durch die
Betreiber der Anlage durchgeführt werden
können, da sich Störfälle selten an
die Geschäftszeiten der Laboratorien halten.
Bei der begleitenden Prozess-Analytik kommt es
darauf an, die Stabilität der Fermentation zu
gewährleisten beziehungsweise Anhaltspunkte zu
liefern, wenn eine Anlage aus dem optimalen
Betriebszustand ausschert.
Probenahme
Jede Analytik, egal ob sie vor Ort oder im
Fachlabor durchgeführt wird, beginnt mit der
Probenahme.
Die Probenahme ist die erste Fehlerquelle bei der
Beurteilung der Prozessbiologie in Biogasanlagen.
Während im Labor jeder Arbeitsschritt an einer
Probe einer ständigen Überwachung und
Qualitätskontrolle unterliegt, ist der
Betreiber einer Anlage auf sich allein gestellt.
Damit das Labor Probenmaterial bekommt, das die
Verhältnisse im Fermenter möglichst gut
wiederspiegelt, empfehlen wir eine
repräsentative Probenahme, bei der in
Intervallen Teilproben entnommen und zu einer
Mischprobe vereinigt werden.
Prozess-Steuerung
Jede Fermentation hat ihre Besonderheiten,
bedingt durch die baulichen Verhältnisse wie
auch der Fütterung und der Entwicklung der
Populationen an Mikroorganismen. Ändern sich
die zugefütterten Substrate oder ändert
sich die Produktivität der einzelnen
Teilschritte (Hydrolyse, Acidogenese, Acetogenese,
Methanproduktion), so ändern sich auch die
chemischen Verhältnisse in der Anlage.
Ein Probenahme-Set sollte aus Kühlbox,
Messbecher, Mischbehälter und Thermometer
bestehen.
Trockensubstanz
Der Trockensubstanzgehalt der aufgegebenen Substrate
ist ein gutes Maß für die in der
Fermentation verfügbare Biomasse. Unerwartete
Abweichungen können die Effizienz des
Hydrolyseprozess verändern und damit die
Grundlage für alle nachfolgenden Prozesse.
Wir bieten Ihnen eine einfache und
kostengünstige Lösung zur Bestimmung der
Trockensubstanz und weisen Sie und Ihr
Betriebspersonal in die Durchführung und
Auswertung dieser Bestimmung ein.
Basische Pufferkapazität (Kalkreserve)
Der anorganisch gebundene Kohlenstoff im Fermenter
(Hydrogencarbonat) reguliert den pH-Wert der Anlage.
Je nach Betriebsart können unterschiedliche
Zustände zu einem stabilen Betrieb der Anlage
führen. Nach der Aufnahme einiger
Erfahrungswerte im stabilen Betrieb kann eine
vergleichende Messung schnell warnen, wenn der
Betriebszustand sich ändert.
Mit der volumetrischen Bestimmung der basischen
Pufferkapazität bieten wir Ihnen mit BiogasPro eine
unkomplizierte volumetrische Methode an, um
Veränderungen im Säurehaushalt des
Fermenters zu erkennen und rechtzeitig darauf
reagieren zu können.
Bei Interesse stellen wir Ihnen das Gerät
leihweise zur Verfügung und geben Ihnen eine
praktische Einweisung.
FOS/TAC-Bestimmung vor Ort
Mit einer FOS/TAC-Titration können Sie in einem
Arbeitsgang den Gesamtgehalt an organischen
Säuren (FOS) und den Gehalt an anorganisch
gebundenem Kohlenstoff (TAC) bestimmen. Der
FOS/TAC-Wert ist eine anlagenspezifische
Kenngröße, die bei stabilem Betrieb nur
wenig von den Erfahrungswerten abweicht.
 Mit einem
automatischen Titrationsgerät werden pH-Wert,
FOS und TAC direkt aus dem gesiebten
Gärsubstrat bestimmt. Eine Bestimmung kann nach
kurzer Einarbeitung in 15 Minuten bequem
durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden
direkt auf dem LCD-Display angezeigt.
Das FOS/TAC2000 wird mit einer Kleinwaage,
Bechergläsern, einem Handsieb zur Aufbereitung
des Gärsubstrats, einem Liter 0,5 molarer
Schwefelsäure sowie Kalibrier- und
Lagerungslösungen für die pH-Elektrode
geliefert.
Mobile Gasanalytik
Die Untersuchung des erzeugten Gas erfolgt bei
regulärem Betrieb mit Hilfe der
Online-Messgeräte. Während der
Inbetriebnahme eines Fermenters oder zur Bestimmung
von anderen Parametern als den üblichen
Sensor-Parametern (Methan, Sauerstoff,
Schwefelwasserstoff) kann ein mobiles Gerät
eingesetzt werden.
Messung der Gasqualität, der Raumluft und Detektion von
Methan-Leckagen
Methan, Ammoniak und Schwefelwasserstoff müssen
auch in der Anfahrphase eines Fermenters bestimmt
werden, wenn die Online-Sensoren noch kein
repräsentatives Ergebnis liefern können.
Ammoniak wird routinemäßig nur selten
bestimmt, hat aber große Bedeutung sowohl
für die Biologie des Fermenters als auch
für die Korrosion bei der Verbrennung.
Mit einem Gerät wie in der Abbildung kann man
die gängigen Parameter im Biogas auch an
anderen Orten messen. Daneben eignet es sich als
persönliche Sicherheitsausrüstung zum
Einstieg in Tanks oder Reaktoren und zur Suche nach
Methan-Leckagen, sowohl aus Sicherheitsaspekten wie
auch zur Minimierung der Methanverluste. Durch den
Austausch von Sensoren können auch andere Gase
bestimmt werden.
Mit einer Variante der volumetrischen Bestimmung BiogasPro kann
auch der Ammoniak-Gehalt im Fermenterinhalt sowie in
den Gärresten bestimmt werden.
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