Co-Vergärung - PTKA

Abschnitt I 8
Der Vollständigkeit halber sind die verschiedenen Varianten der Behandlung
hier aufgelistet, intensiv behandelt wird aber nur das in den Versuchen verwendete
und auf Kläranlagen gebräuchliche Verfahren der einstufigen Nassvergärung
mit (quasi-) kontinuierlicher Beschickung und ständiger Durchmischung
im mesophilen Bereich.
Substratfeuchte
Es wird zwischen Nass- und Trockenvergärung unterschieden. Bei der Trockenfermentation
wird das Substrat bei einem Trockenrückstand (TR) von 20 - 40 %
vergoren. Die Nassfermentation dagegen behandelt Substrate mit einem
Trockensubstanzgehalt von bis zu 15 % [Schön, 1994]. Da der Rohschlamm auf
Kläranlagen einen TR von etwa 5 % aufweist, werden die Versuche im Bereich
der Nassfermentation gefahren.
Fermentationstemperatur
Es werden zwei Temperaturbereiche, mesophil bei ca. 35 - 40 °C sowie thermophil
bei ca. 55 °C unterschieden. Im landwirtschaftlichen Bereich findet die
anaerobe Behandlung von Gülle teilweise noch im psychrophilen Bereich
statt, wo Temperaturen von ca. 15 - 20 °C vorherrschen. Faulbehälter auf
Kläranlagen werden in der Regel bei etwa 37 °C mesophil gefahren.
Im Temperaturbereich von 35 - 40 °C wird der den mesophilen Temperaturbereich
liebenden Methanbakterienspezies die Dominanz eingeräumt. Die anderen
Bakterienpopulationen (acetogene, hydrolysierende) können sich an alle
Temperaturbereiche adaptieren. Die Vorteile des mesophilen Fermentationsprozesses
liegen in der stabilen Prozessführung und dem geringen Prozessenergiebedarf.
Als Nachteil ist die fehlende Hygienisierung des Substrates zu nennen.
Kontinuität der Prozessführung
Die Beschickung der Fermenter kann kontinuierlich, quasikontinuierlich oder
diskontinuierlich (Batch-Betrieb) erfolgen.
Bei der kontinuierlichen Beschickung stellt sich im Fermenter ein Fließgleichgewicht
ein, so dass sich nur eine theoretische Aufenthaltszeit des Materials im
Behälter bestimmen lässt. Ständig fließt Substrat in den Fermenter ein, während
gleichzeitig über den Überlauf eine gleichgroße Menge verdrängt wird.
Eine quasikontinuierliche Beschickung in kurzen Zeitabständen bietet sich bei
geringen Faulbehältervolumina an, da sie verfahrenstechnisch besser zu