Alle Lebewesen benutzen eine Vielzahl von Elementen, um ihre biologischen Funktionen aufrecht zu erhalten. Dazu gehören die 11 sogenannten Makroelemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen oder Calcium, die für alle Organismen unabdingbar sind. Wichtig sind aber auch Spurenelemente, zum Beispiel einige Metalle für Redox-Reaktionen, deren Bedarf je nach Lebewesen in Art und Menge stark variiert.
Spurenelemente sorgen für eine optimale Fermentation
Wie der Name schon nahelegt, sind Spurenelemente in Pflanzen oder Tieren
jedoch häufig nur in sehr geringen Mengen enthalten – wir Menschen
schlucken deshalb Nahrungsergänzungsmittel, um einen eventuellen Mangel
auszugleichen.
In Fermentern von Biogasanlagen spielen auch Organismen und ihre Bedürfnisse eine zentrale Rolle: Die Fermentation besteht darin, dass Bakterien Biomasse verdauen und dabei energiereiches Gas (hauptsächlich Methan) freisetzen. Als Biomasse werden häufig nachwachsende Rohstoffe (NawaRos) wie Mais oder Gras verwendet, die jedoch den methanbildenden Mikroorganismen (den sogenannten Methanogenen) kein ausgewogenes Milieu bieten können: Zwar enthalten die NawaRos alle nötigen Kohlenstoffverbindungen als Nahrung, aber nicht immer ausreichend Spurenelemente, um diese optimal zu verarbeiten.
Damit eine Anlage ihre volle Leistungsfähigkeit entfalten kann, ist es also wichtig, der Biomasse eine genau abgestimmte Mischung aus Spurenelementen „künstlich“ beizusetzen.
In Fermentern von Biogasanlagen spielen auch Organismen und ihre Bedürfnisse eine zentrale Rolle: Die Fermentation besteht darin, dass Bakterien Biomasse verdauen und dabei energiereiches Gas (hauptsächlich Methan) freisetzen. Als Biomasse werden häufig nachwachsende Rohstoffe (NawaRos) wie Mais oder Gras verwendet, die jedoch den methanbildenden Mikroorganismen (den sogenannten Methanogenen) kein ausgewogenes Milieu bieten können: Zwar enthalten die NawaRos alle nötigen Kohlenstoffverbindungen als Nahrung, aber nicht immer ausreichend Spurenelemente, um diese optimal zu verarbeiten.
Damit eine Anlage ihre volle Leistungsfähigkeit entfalten kann, ist es also wichtig, der Biomasse eine genau abgestimmte Mischung aus Spurenelementen „künstlich“ beizusetzen.
Weniger Essigsäure – höherer Methangehalt
Ein Anzeichen für unausgewogene Milieubedingungen im Fermenter ist ein hoher Gehalt an „Flüchtigen Organischen Säuren“ (FOS), z.B. Essig-, Propionsäure oder Isosäuren. Der Abbau von Propionsäure erfolgt stark endergon – das heißt, dem Substrat wird Energie entzogen. Die Energie soll aber möglichst vollständig zur Bildung von Methan dienen. Isosäuren entstehen durch Methylierung von Propion- und Buttersäure – damit bewirken sie ein Absinken der Methankonzentration. Durch die gezielte Zugabe von Spurenelementen verringert sich der Gehalt an unerwünschten Säuren und es bildet sich mehr Methan.
Für eine effiziente und reibungslose Fermentation, kurz eine hohe Prozessstabilität, sind also die Milieubedingungen ausschlaggebend. Als Richtwert für die Prozessstabilität dient der Quotient aus den Gehalten der oben genannten flüchtigen organischen Säuren (FOS) und dem totalen organischen Kohlenstoff (TOC): Je niedriger der Quotient, desto stabiler ist die Fermentation. Die folgende Abbildung zeigt den positiven Effekt der Spurenelementemischung für die Prozessstabilität.
Für eine effiziente und reibungslose Fermentation, kurz eine hohe Prozessstabilität, sind also die Milieubedingungen ausschlaggebend. Als Richtwert für die Prozessstabilität dient der Quotient aus den Gehalten der oben genannten flüchtigen organischen Säuren (FOS) und dem totalen organischen Kohlenstoff (TOC): Je niedriger der Quotient, desto stabiler ist die Fermentation. Die folgende Abbildung zeigt den positiven Effekt der Spurenelementemischung für die Prozessstabilität.
Die Spurenelemente müssen zum Fermenter passen
Das Milieu ist in jedem Fermenter anders: Je nach Art und auch Herkunft des Substrats beinhaltet es unterschiedliche Elemente in unterschiedlichen Konzentrationen. Deshalb ist eine pauschale Zugabe von irgendwelchen Spurenelementen wenig zielführend oder kann sogar kontraproduktiv wirken. Zunächst analysieren wir darum die Milieubedingungen und das Substrat in Ihrem Fermenter genau, bevor wir die exakt benötigte Mischung aus Spurenelementen individuell für Sie zusammenstellen. ProEn Spurenelemente sind also keine 08/15-Lösung. Nur so lässt sich die Leistungsfähigkeit Ihrer Anlage signifikant steigern. Wegen der individuellen Zusammenstellung erzielen wir schon bei sehr geringer Dosierung einen positiven Effekt (etwa 0,7 kg pro Tag für eine 500-kW-Anlage). ProEn Spurenelemente bieten somit ein überdurchschnittlich gutes Preis-/Leistungsverhältnis.
Belegte Erfolge
Seit der Markteinführung 2006 setzen wir ProEn Spurenelemente erfolgreich in vielen Anlagen ein und können damit eine beachtliche Steigerung der BHKW-Auslastung aufweisen.
Die Zugabe von Spurenelementen ist i. d. R. der erste Schritt zur Prozessoptimierung; unser Team hat aber noch weitaus mehr auf Lager, damit Ihre Fermenter auf Hochtouren laufen. Was wir sonst noch für Sie tun können, lesen Sie hier.
Die Zugabe von Spurenelementen ist i. d. R. der erste Schritt zur Prozessoptimierung; unser Team hat aber noch weitaus mehr auf Lager, damit Ihre Fermenter auf Hochtouren laufen. Was wir sonst noch für Sie tun können, lesen Sie hier.
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