Übersäuerung des Fermenters

SchlagworteAmmoniak Essigsäure Fermenterbiologie FOS/TAC-Wert Futtermenge Futterqualität Gasverbrauch Makronährstoffmangel Methangehalt Mikronährstoffmangel Propainsäure Temperaturschwankungen Überfütterung Überlastung Übersäuerung

Eines der teuersten Probleme beim Betrieb von Biogasanlagen ist die Übersäuerung des Fermenters. Ist die Fermenterbiologie übersäuert, kann es u.U. Monate dauern, bis die Anlage wieder auf Leistung ist und die geplanten Erlöse wieder fließen. Daher ist es besonders wichtig, die Fermenterbiologie kontinuierlich zu überwachen und bei sich abzeichnenden Problemen schnell und richtig zu reagieren.

Die Ursache einer Übersäuerung ist fast immer eine Überlastung der Fermenterbiologie. Die Überlastung kann durch verschiedene Faktoren ausgelöst werden:

Überfütterung des Fermenters oder zu stark schwankende Futtermengen bzw. Futterqualitäten überlasten die Fermenterbiologie.
Temperaturschwankungen hemmen die biologische Aktivität der Bakterien.
Mikro- und/oder Makronährstoffmangel limitiert die biologische Aktivität der Bakterien.
Einbringung toxischer Substanzen hemmt die biologische Aktivität der Bakterien.

Eine Überlastung der Fermenterbiologie hat in der Regel nichts mit der Fermenter-Raumbelastung zu tun. Die Überlastung kommt daher, daß die Methanbakterien nicht schnell genug nachwachsen um das Futter zu Biogas abzubauen. Die Ursache für das zu langsame Wachstum der Methanbakterien liegt in einem Mangel (z.B. an Mikronährstoffen) oder einer Hemmung, z.B. durch zu hohe Konzentrationen von Ammoniak oder durch einen zu schnellen Temperaturanstieg.

Im praktischen Betrieb von Biogasanlagen kann eine beginnende Übersäuerung der Fermenterbiologie mit recht einfachen Mitteln schnell erkannt werden. Die gut zugänglichen Meßparameter sind der Methangehalt des Biogases direkt aus dem Fermenter und der FOS/TAC-Wert. Beide Parameter sollten mindestens zwei mal pro Woche erfaßt und dokumentiert werden.

Eine Reduzierung des Methangehaltes von z.B. 52 % auf 51% innerhalb weniger Tage ohne daß das Substrat geändert worden wäre, ist ein sicheres Indiz dafür, daß sich biologische Probleme in der Fermenterbiologie abzeichnen. Die Reduktion des Methangehaltes im Biogas einer sonst immer stabil laufenden Anlage kann ein erfahrener Betreiber oft schon am Gasverbrauch des BHKW oder an der Stellung des Gasmischers erkennen.

Jede Biogasanlage sollte mit einem mobilen Gasanalysegerät ausgerüstet sein oder mindestens schnellen Zugang zu einem solchen Gerät haben. Besteht der Verdacht, daß das Biogas schlechter wird, muß sofort der Methangehalt gemessen werden. Ist dieser tatsächlich gesunken, sollte sofort der FOS/TAC gemessen werden. Ist dieser deutlich gestiegen, sollte unverzüglich eine Probe ins Labor geschickt werden um die Konzentration der organischen Säuren zu bestimmen.

Wenn Sie Proben nehmen und ins Labor senden, achten Sie darauf, daß die Probe sofort nach der Entnahme gekühlt und am besten gefroren verschickt wird. Selbst wenn die Probe nur einige Stunden bei sommerlichen Außentemperaturen herumsteht oder ungekühlt mit dem Auto ins Labor gebracht wird, wird das Analyseergebnis falsch sein, weil dann die Säuren in der Probe unter Umständen bereits abgebaut sind.

Aus dem Säuremuster kann der erfahrene Biogasanlagenbetreuer die erforderlichen Maßnahmen ableiten. Bei einer beginnenden Übersäuerung genügt es meist, die Fütterung etwas zu reduzieren bis sich die Fermenterbiologie wieder beruhigt hat und dann langsam wieder auf das ursprüngliche Niveau hochzufüttern.

Ist auch die Konzentration der Propionsäure sehr hoch (über 3.000 mg/l) oder sogar höher als jene der Essigsäure, muß die Fütterung radikal reduziert werden, bis die Säuren abgebaut sind. Das kann bis zu zwei Monate dauern.

In jedem Fall müssen die Ursachen, die zur Übersäuerung geführt haben, beseitigt werden.

Wenn sie fragen zum Thema haben, würde ich mich über einen Kommentar freuen, oder sie können sich direkt bei mir melden.

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