Simultane Schwermetal­lentfrachtung bei Einsatz von schwermetall­kontaminierten Substraten in Biogasanlagen nach dem GICON-Verfahren

Zusammenfassung

Im Rahmen des Projektes war eine geeignete Verfahrenstechnik für die Entfernung von Schwermetallfrachten aus dem Prozess der Biogaserzeugung nach dem perkolativen GICON-Verfahren insbesondere beim Einsatz schwermetallkontaminierter Pflanzen bzw. Substrate zu entwickeln und die Eignung des Verfahrens nachzuweisen. Das zu entwickelnde Verfahren musste dabei sowohl den physikalisch-chemischen Prozessbedingungen als auch den Anforderungen an einen wirtschaftlichen und störungsfreien Betrieb derartiger Anlagen genügen. Grundlage für die Entwicklung war die Ermittlung des zu erwartenden Verhaltens der betrachteten Stoffe Blei, Cadmium und Arsen im Prozess. In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner wurden dabei Schnittstellen im Prozess identifiziert welche für den Einsatz einer derartigen Technik sinnfällig sind. Gleichfalls wurde die zu untersuchende Auswahl von technisch möglichen Verfahren unter Aspekten der Wirtschaftlichkeit in Rücksprache mit dem Projektpartner eingeschränkt. Die Wirksamkeit des Verfahrenskonzeptes wurde im Rahmen von labor- und halbtechnischen Versuchen nachgewiesen.

Im Hinblick auf eine großtechnische Umsetzung der Schwermetallelimination aus Prozessflüssigkeiten wurden im Rahmen des Teilprojektes insbesondere die folgenden wesentlichen Aufgaben gelöst:

• Ermittlung des Bindungszustandes der Stoffe Pb, Cd, As hinsichtlich einer geeigneten Verfahrenstechnik für deren Elimination,
• Ermittlung von Konzentrationsniveaus, welche im Betrieb zu erwarten sind,
• Identifikation eines bevorzugten Verfahrens für die Schwermetallelimination sowie Ausschluss ungeeigneter Verfahren und Ausschluss unnötiger Teilschritte,
• Identifikation einer geeigneten Schnittstelle im GICON-Verfahren für die Integration der Schwermetallentfrachtung,
• Ermittlung von negativen Auswirkungen auf den Biogasprozess,
• Ermittlung einer verfahrensspezifischen Abfallstoffproduktion,
• Ermittlung von Limitierungen des Verfahrens,
• Charakterisierung von Substraten, Prozessflüssigkeiten und Abfallstoffen.