Description: Das Projekt "MELOS: Bioelektrochemisches Verfahren zur Abwasserbehandlung unter Erhöhung des Methangehalts im Deponie(schwach)gas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ACIB GmbH durchgeführt. Im Abwasser sind organische Verbindungen wie Proteine, Fette und Zucker enthalten, die im Wesentlichen aus Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff aufgebaut sind, sowie anorganische Verbindungen, wie z. B. Salze. Um diese Abwässer zu reinigen, werden mit den derzeitigen eingesetzten Technologien im Mittel etwa 40 kWh/(EW a) benötigt. Maßnahmen bzw. Möglichkeiten zu nachhaltigerer Abwasserbehandlung und Energieerzeugung aus Abwasser sind daher von Nöten. Mit Hilfe eines bioelektrochemischen Systems könnte die heutige Energiesenke Abwasser in eine wertvolle Ressource verwandelt werden. Deponiegas andererseits besteht, abhängig vom Alter der Deponie, hauptsächlich aus CH4, CO2, N2 und O2. Durch das Eindringen von Luft sinkt der CH4 Gehalt nach der Langzeitphase deutlich ab, wodurch eine energetische Nutzung des Gases erschwert bzw. unmöglich wird. Es wird weiterhin nach effektiven Technologien gesucht, welche Deponiegas nach Stilllegung bzw. bei Deponien in der Nachsorge, also Gasmengen mit geringem Energieinhalt verwerten können. Hier setzt das MELOS Projekt an und versucht Lösungen für beide Problemstellungen zu bieten: Einerseits werden Abwässer hinsichtlich der organischen Verunreinigungen gereinigt, andererseits wird gleichzeitig CO2 - entstanden durch die Oxidation der organischen Verunreinigungen bzw. im Deponie(schwach)gas enthalten - zu CH4 reduziert. Dabei kommt ein sogenanntes Mikrobielles Elektrosynthese System (MES) zum Einsatz, wo auf Elektroden Mikroorganismen immobilisiert sind, die Elektronen an die entsprechenden Elektroden abgeben bzw. an diesen aufnehmen können. Diese 'Biokatalysatoren' ermöglichen eine energieeffektive Technologie. In den ersten Schritten im MELOS Projekt wird eine Biokathode für die Reduktion von CO2 zu CH4 im Labor entwickelt und die Stabilität des Systems über einen längeren Zeitraum bestimmt. Da Deponiegas auch andere Verunreinigungen enthalten kann, werden in Batchversuchen für die Mikroorganismen kritische Bestandteile identifiziert. Basierend auf Untersuchungen eines realen Abwassers bzw. Deponiesickerwassers wird ein geeignetes bioanodisches System ausgewählt und in weiterer Folge im Labormaßstab etabliert und ebenfalls über einen längeren Zeitraum tiefgreifend charakterisiert. Nachfolgend werden Biokathode und Bioanode kombiniert und eine entsprechende CO2 Überführung realisiert. Nach Charakterisierung des Systems wird durch Elektrodenmodifikationen das System verbessert und mittels Impedanzmessungen charakterisiert. Es wird ein CSB Abbau im Abwasser von größer als 85% angestrebt und auf der Methanseite sollen mindestens 90% des CO2 in CH4 umgewandelt werden. Weiters wird auch ein konzeptives Upscaling und die Wirtschaftlichkeit betrachtet. Durch die Anreicherung von Methan im Deponiegas wird eine Verlängerung der Deponiegas-Nutzungsdauer erreicht. Treibhauswirksames Deponie-Schwachgas, welches in der Praxis abgefackelt wird oder entweicht, kann so einer sinnvollen Nutzung zugeführt werden.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Holzschutzmittel ? Deponiegas ? Methangehalt ? Deponienachsorge ? Borverbindung ? Deponiesickerwasser ? Fett ? Zucker ? Organischer Kohlenstoff ? Elektrochemie ? Katalysator ? Kohlenstoff ? Sauerstoff ? Stickstoff ? Salz ? Nachsorge ? Chemischer Sauerstoffbedarf ? Deponie ? Abwasserbehandlung ? Energetische Verwertung ? Kohlendioxid ? Methan ? Anorganische Verbindung ? Abwasserreinigung ? Organische Verbindung ? CO2-Minderung ? Protein ? Abwasseruntersuchung ? Verfahrenstechnik ? Wassergefährdende Stoffe ? Wasserverschmutzung ? Wirtschaftlichkeit ? Energieumwandlung ? Mikroorganismen ? Energieverbrauch ? Oxidation ? Abwasseranlage ? Treibhauspotenzial ? Energiebedarf ? Energiegewinnung ? Methanisierung ? Technik ? Energienutzung ? Deponiestilllegung ? Energieeffizienz ? Produktlebensdauer ? Ressource ? Verunreinigung ? Schadstoffminderung ? Energie ? Effizienzsteigerung ? Abwasser ? Umwelt ? Abwassertechnik ? Elektrode ? Biochemische Reaktion ? mikrobielle Elektrosynthese ? Elektronen ? Schadstoffelimination ?
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2017-04-01 - 2019-09-30
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