H2S-Entfernung aus Biogas
Die MicroPro GmbH hat ein effektives biologisches Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff (H2S) aus Deponie- und Biogas entwickelt.
Das patentierte Verfahren beruht auf dem Wäscherprinzip:
- Das H2S-haltige Biogas wird durch eine Waschkolonne geführt, in der das H2S von einer eisenhaltigen Lösung absorbiert wird. Dieser Reinigungsprozess ist hocheffizient und sicher. Das gereinigte Biogas verlässt die Waschkolonne mit Restgehalten von weniger als 50 ppm H2S. Eine nachteilige Veränderung der Biogaszusammensetzung erfolgt nicht, da keinerlei zusätzliche Gase (Luft, Sauerstoff) eingetragen werden.
- Die beladene Waschlösung zirkuliert in eine zweite Kolonne, in der eine biologische Regeneration stattfindet. Das in der Waschkolonne gebundene Sulfid wird hier biologisch zu Sulfat oxidiert. Die mit Sulfat angereicherte Waschlösung kann kontinuierlich oder zyklisch ausgeschleust und mit dem Gärrest für Düngungszwecke weiterverwendet werden.
Vorteile des Verfahrens:
- effizient durch Reduzierung des H2S-Gehaltes um weit über 90 % unabhängig von der Eingangskonzentration (100 – 5.000 ppm)
- sauber, da kein Eintrag von Luft oder Sauerstoff ins Biogas erfolgt
- kostengünstig durch Kombination von chemischer Wäsche und biologischer Oxidation
- flexibel, da schwankende Schwefelfrachten chemisch gepuffert werden
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Beim anaeroben Abbau von organischem Material werden Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelbestandteile von Mikroorganismen in gasförmige Stoffwechselprodukte umgewandelt und freigesetzt. Die Endprodukte dieser Umsetzungen sind Methan, Kohlendioxid, Ammoniak, molekularer Stickstoff und Schwefelwasserstoff. Methan bildet mit Volumenanteilen zwischen 50 und 75 % den Hauptbestandteil des entstehenden Mischgases. Als Biogas wird dieses Mischgas daher technisch u. a. in Blockheizkraftwerken als Brennstoff genutzt. Problematisch für die technische Nutzung ist Schwefelwasserstoff, dessen Anteil im Biogas bis zu 5.000 ppm betragen kann. Diese Komponente ist sowohl hochtoxisch als auch aufgrund ihrer korrosionsfördernden Eigenschaft in technischen Prozessen unerwünscht. Vor der Nutzung von Biogas zur Strom- und Wärmerzeugung oder zur Einspeisung in das Erdgasnetz muss der Schwefelwasserstoffanteil daher aus dem Biogas entfernt werden.
Das Prinzip der Anlage beruht auf einer chemischen Bindung des H2S an eine eisenhaltige Waschflüssigkeit mit einer nachfolgenden biologischen Regeneration. Die Waschflüssigkeit ist mit Mineralsalzen versetzt und bildet gleichzeitig als Nährlösung die Wachstumsgrundlage für die eingesetzten Mikroorganismen.
Die Anlage besteht aus zwei getrennten Reaktionsräumen, durch die die Nährlösung permanent zirkuliert. Die beiden Reaktionen, chemische Absorption und biologische Regeneration, laufen in den beiden Reaktionsräumen parallel jedoch räumlich getrennt ab. Eine Vermischung des sauerstoffarmen Biogases mit Luftsauerstoff findet daher nicht statt.
Der Waschbehälter wird mit Biogas durchströmt. Hier läuft die Sorption des H2S ab. Das entstehende Eisensulfid zirkuliert mit dem Nährmedium in den zweiten Reaktor, den Regenerationsbehälter, der mit Aufwuchskörpern gefüllt und mit Luft durchströmt wird. Hier findet die biologische Oxidation des gebundenen Schwefels statt.
Die Waschflüssigkeit wird mit Mikroorganismen beimpft, die durch biologische Oxidation Schwefelsäure produzieren. Die gebildeten löslichen Endprodukte der biologischen Oxidation können ausgeschleust und problemlos mit dem Gärrest weiterverwendet werden.
Neben Schwefelwasserstoff wird auch Ammoniak in der Waschflüssigkeit zurückgehalten.
