14. April 2021
Die Methangasfermentation ist ein biologischer Prozess, bei dem anaerobe Mikroorganismen organische Stoffe abbauen und dabei Methangas erzeugen. So lässt sich Energie aus Quellen wie Klärschlamm und Lebensmittelabfällen gewinnen. Es gibt verschiedene Arten der Methangasfermentation, darunter Nass- und Trockenfermentation sowie mesophile und thermophile Verfahren – jede mit spezifischen Eigenschaften und betrieblichen Anforderungen. Yanmar bietet Biogasanlagen zur Stromerzeugung an und unterstützt die effiziente Nutzung von Biomasse.
Die Methanfermentation ist ein Prozess, bei dem Methanogene – anaerobe Mikroorganismen – organische Stoffe unter Sauerstoffausschluss abbauen und dabei Methan, ein brennbares Gas, produzieren. Dieses Verfahren ermöglicht die Energiegewinnung aus Biomassequellen wie Klärschlamm, Tiermist und Lebensmittelabfällen.
Da diese Biomasse-Ressourcen klimaneutral sind – sie setzen also kein zusätzliches CO₂ in die Atmosphäre frei – gelten sie als wirksam im Kampf gegen die globale Erwärmung. Die Methangasfermentation soll zudem die lokale Energieerzeugung und den lokalen Energieverbrauch sowie den Ressourcenkreislauf innerhalb lokaler Gemeinschaften fördern.
Bei der Nassfermentation wird die Feststoffkonzentration im Tank auf 10 % oder weniger eingestellt und die Mischung kontinuierlich gerührt, um Methan zu erzeugen. Zur Rückhaltung der Methanbildner kommen Verfahren wie die Schwimmfermentation, die Festbettfermentation, die Wirbelschichtfermentation und die UASB-Fermentation (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) zum Einsatz.
Die Trockenfermentation hingegen arbeitet mit einer Feststoffkonzentration von 15–40 % und kann auch schwerer zu verarbeitende Materialien wie Schnittgut und Papierabfälle verarbeiten. Allerdings ist sie schwieriger zu steuern, da die geringe Fließfähigkeit die Bewegung und Verteilung von Substraten und Mikroorganismen einschränkt. Dies kann zu lokalen Reaktionen führen und die für den Abbau organischer Stoffe und die Methanproduktion essenzielle mikrobielle Kooperation behindern.
Einige Methanbildner gedeihen bei moderaten Temperaturen (30–37 °C), andere bevorzugen höhere Temperaturen (50–55 °C). Gärbehälter müssen innerhalb eines dieser Temperaturbereiche gehalten werden. Methanbildner, die hohe Temperaturen bevorzugen, haben jedoch eine geringere Toleranz und erfordern daher eine strengere Temperaturkontrolle.
Chemische Reaktionen verdoppeln sich im Allgemeinen mit jedem Temperaturanstieg um 10 °C, wodurch die Hochtemperaturfermentation effizienter wird. Allerdings wird dafür auch mehr Wärmeenergie benötigt.
Yanmar Energy System liefert Biogasanlagen in ganz Japan, die Klärschlamm und Lebensmittelabfälle nutzen. Wir bieten maßgeschneiderte Lösungen für die effiziente Nutzung von Biomasse. Kontaktieren Sie uns gerne für weitere Informationen.