Titelaufnahme

Titel
Producing biogas out of waste water / Scharf Patrick
VerfasserScharf, Patrick
Begutachter / BegutachterinFriedl, Anton
Erschienen2007
Umfang122 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2007
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Theorie / anaerob / fermentation / Anlagenbeschreibung / Parameter / Tests / Analyse
Schlagwörter (EN)theory / anaerobe / fermentation / Set-up / parameters / tests / analysis
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-19622 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Producing biogas out of waste water [1.72 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Diplomarbeit behandelt das Thema "Produktion von Biogas aus Abwasser". Der chemische Prozess der die Grundlage zu diesem Thema bildet ist die anaerobe Fermentation. Die Aufgabenstellung lautete eine Laboranlage aufzubauen, mit der man Biogas aus flüssigen Ausgangsprodukten produzieren kann. Die Einschränkung auf Ausgangsstoffe mit einem hohen Wassergehalt kommt daher, da mit der Art des verwendeten Rührers sonst keine ausreichende Durchmischung erreicht werden kann.

Wenn die Anlage aufgebaut ist sollten einige Versuche durchgeführt um den Prozess der Fermentation besser zu verstehen und um zu sehen ob die Anlage korrekte Ergebnisse liefert. Die Ergebnisse sollten analysiert werden um Aussagen zu treffen, über die Qualität des Gases und über Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung des Wassers und der Produktion von Biogas. Diese Diplomarbeit soll einen guten Überblick über den Prozess der Fermentation und die Schwierigkeiten die bei diesem biochemischen Prozess auftreten können geben. Im Weiteren sollte eine Aussage abgegeben werden ob es sinnvoll ist dieses städtische Abwasser zur industriellen Produktion von Energie zu benutzen.

Um das produzierte Gas analysieren zu können, wurden das Volumen und die Zusammensetzung bestimmt. Die Apparate, die zum Einsatz kommen, werden in der Diplomarbeit in Kapitel 2 genauer erklärt. Die Anlage wurde aufgebaut und nachfolgend anhand von Versuchen optimiert. Für diese Tests wurde Wasser aus einer Kläranlage die in Nähe von Valencia liegt verwendet. Diese Kläranlage reinigt das Wasser unter anderem durch anaerobe Fermentation. Die in der Anlage produzierten Gase werden in der Anlage aber nicht weiterverwendet z.b. als Energieträger oder zur Deckung des Eigenenergieverbrauches. Im Prozess wurde das Wasser für die Tests direkt dem Fermenter entnommen. Das Wasser ist also zu einem Teil, der nicht bekannt ist, schon anaerob abgebaut. Festgelegt wurde, dass im Abwasser Carbonate, Nitrate, Sulfate und Ammonium bestimmt werden.

Weiters wurde der BOD gemessen. Es wurde auch der Feststoffgehalt des Wassers bestimmt. Die jeweiligen Parameter wurden jeweils vor und nach dem Test bestimmt. Während der Versuche wurden das Redoxpotential und der PH gemessen. Diese Kennwerte geben Auskunft über den Verlauf des Prozesses. Mit diesen gemessenen Werten werden dann offene Fragen beantwortet. Zum Beispiel welche Werte im Wasser ausschlaggebend sind, wie viel Biogas vollglich produziert wird und wie sich die Werte später auf die Zusammensetzung auswirken. Redoxkurven werden diskutiert, um den Prozess besser zu verstehen und Aussagen werden getroffen, ob der Prozess anaerob oder nicht abläuft. Das Resultat der Arbeit war ein Apparat mit einfachem Versuchsaufbau.

Die Apparatur besticht durch rasche Versuche von Abwasser mit ausreichend genauen Ergebnisse für die Analyse des Gases. Durch die Ergänzend gemessenen Parameter des Abwassers können interessante Schlüsse den Prozess betreffend gezogen werden. Für die Bestimmung des Gases sind keine Computer oder komplizierte Computerprogramme vonnöten. Die Kosten für die Tests sind gering die Ergebnisse jedoch brauchbar.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the topic fermentation and the production of biogas out of wastewater. The biochemical process, which builds the basis of this topic, is the anaerobe fermentation. The task was to build up an apparatus to produce biogas out of the given waste water. The fact, why the tests were only possible for products with a high amount of water, was the mixer. The mixer was not able to afford a good mixture with a high amount of solids in the fundamental material. After building up the plant some tests should be done to understand the process better and to see if the tests are correct or not. The results should be analysed and with the results it should be possible to understand the process better and give a statement if it is useful to use this waste water to produce energy in industrial way or not. This thesis should give a good overview about the process of fermentation and should show the difficulties which can occur when one are producing biogas. To be able to analyse the gas, the composition and the volume of the gas was measured. The apparatus, which was used, is explained in part 2 of the thesis. The apparatus was assembled and afterwards optimised using the results of the continuous tests, which were made. For the tests water out of a water treatment plant in the ambience of Valencia Spain was used. This plant is already using anaerobic fermentation for water treatment. The gases produced in the factory are not having a further use, for example as energy source or to cover the energy own consumption of the water treatment plant. In the process the water was taken directly out of the digester. Due to this fact the water was already in an anaerobic status. So it is degraded until an unknown grade. The water was characterized by measuring carbonate, nitrate, sulphite and ammonium. Also the PH-value, the BOD and the solids in the water were measured. The mentioned parameters were taken every time before and after the tests. During the tests the redox potential and the pH value were measured. These parameter give information's about the course of the process.

With this measured parameters open questions were answered. For example which parameters can be inhibitors for the production of biogas and if they are inhibitors in the certain tests? The gas is analysed and the composition of the biogas is discussed in comprehended with the process conditions. Redox curves are discussed, to understand the process better. In the redox curves one can see how anaerobe the process is. The result of the work was an apparatus with a simple test set-up. The apparatus captivate through fast testing with sufficient exact results to analyse the gas. With the additional measured parameter of the waste water, could be done interesting conclusion about the process. To measure the gas no computer or complicated computer programs are necessary. The costs for the tests are low but the results are practical.