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Störstoffquantifizierung in flüssigen Substraten zur Co-Vergärung und Monitoring der physikalischen Auswirkungen von Störstoffen auf Anlagenkomponenten

Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Datengrundlage zur Störstoffbelastung in aufbereiteten Substraten, die in die Vergärung mit Faulschlamm aus der Abwasserreinigung (Co-Vergärung) gehen, geschaffen. Erste Untersuchungen ergaben eine Belastung von 0,7- 4,7 g Störstörstoffe > 2 mm / L aufbereitetem Bioabfall. Im Rahmen weiterer Untersuchungen werden Auswirkungen von Störstoffen auf Komponenten der Co-Vergärungsanlage (Verschleißwirkung auf Pumpenteile, Verringerung des Faulraumvolumens durch Störstoffablagerungen, etc.) untersucht.

Ein großer Vorteil der Co-Vergärung biogener Abfälle ist die Nutzung von vorhandenen Infrastrukturen auf Kläranlagen. Neben dem vorhandenen Wissen des bestehenden technischen Personals und Laboreinrichtungen können vorhandene freie Faulraumkapazitäten genutzt werden und so die Biogasproduktion insgesamt gesteigert werden. Bei der Co-Vergärung biogener Abfälle können diese Potentiale genutzt werden und somit die Biogasproduktion aus der Faulschlammvergärung gesteigert werden.

Um biogene Abfälle als Co-Substrate nutzen zu können, müssen diese in den Klärschlamm einmischbar und pumpfähig sein, was i.A. eine mechanische Aufbereitung notwendig macht. Dabei sollen auch Fremdstoffe in den biogenen Abfällen (z.B. verpackte Lebensmittel) möglichst abgeschieden werden. In Abhängigkeit von der mechanischen Aufbereitung gelangen dennoch anorganische Störstoffe wie Glas, Steine oder Metall in die aufbereiteten Substrate. Diese führen zu Verschleiß an Rohrleitungen und Pumpen der Anlage und reduzieren das nutzbare Reaktorvolumen durch Ablagerungen. Im Rahmen eines anlaufenden Forschungsvorhabens der Universität Innsbruck und alpS (Zentrum für Naturgefahren-und Risiko Management GmbH) werden aufbereitete Substrate, die in die Co-Vergärung gehen, über einen Zeitraum von mehreren Monaten auf ihren Störstoffgehalt untersucht und mit den verarbeiteten Inputmaterialen verglichen, um Aussagen über die zu erwartende mechanische Qualität beliebiger Substrate treffen zu können. Kennzahlen zur Substratqualität ('Abfall als vermarktbares Produkt') sollen in Folge angeben werden können. Parallel dazu wird der Einfluss von anorganischen Störstoffen auf Anlagenkomponenten untersucht, um die Folgen nicht abgetrennter Störstoffe im Substrat beurteilen zu können. Dazu wird ein Monitoring von Anlagenteilen, die von Verschleiß durch nicht erwünschte Substratbestandteile betroffen sind, durchgeführt. Die Untersuchungen finden auf Kläranlagen mit und ohne Co-Vergärung statt. Neben der Erfassung von Verschleiß- und Abrasionserscheinungen soll auch abgeklärt werden, inwieweit Störstoffe, die durch das Substrat in die Vergärung eingebracht werden, Ablagerungen in den Faultürmen verursachen.

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