NitroSX – Mikrobiologische Biogasentschwefelung

Aktuelle Aspekte wie die stetige Verschärfung der gesetzlichen Emissionsanforderungen und der Bedarf zur energetischen Optimierung erfordern eine innovative Weiterentwicklung der Biogasreinigung, insbesondere die Entfernung von Schwefelwasserstoff (H₂S). Die Verwendung eines biologisch-oxidativen Reinigungsverfahrens stellt eine nachhaltig ganzheitliche Vorgehensweise bei der Biogasentschwefelung dar, um den vorgesehenen Wirkungsgrad für Biogasmotoren und einen wartungsarmen Betrieb ohne Laufzeitverkürzungen gewährleisten zu können.

Ziele des Projektes

Um den H₂S-Gehalt von Biogas zu reduzieren, wird im Rahmen des NitroSX-Projektes ein neues mikrobiologisches Entschwefelungsverfahren untersucht. Der Fokus liegt dabei in der Untersuchung einer alternativen Atmungskette für die biotechnologische Schwefelwasserstoffoxidation auf kunststoffbasierten Biofilmträgermaterial EvU Pearl® und die Etablierung einer automatisierten Prozessführung. So kann insbesondere Nitrat (NO₃^–) neben Sauerstoff (O₂) als Elektronenakzeptor eingesetzt werden. Nitrat hat den Vorteil, dass es ohne hohen Energieeinsatz dem Entschwefelungsprozess zudosiert werden kann bzw. bereits im Medium vorhanden ist.

Im Rahmen des Projektes wird eine Versuchsanlage konzipiert und in Containermaßstab gebaut, die anschließend in landwirtschaftlichen Biogasanlagen getestet wird. Die Anlage wird mit Gärrest und Biogas aus einer Biogasanlage betrieben, um realistische und praxisnahe Betriebsbedingungen zu gewährleisten. Dabei werden die natürlich vorkommenden Mikroorganismen (chemolithotrophen Bakterien), sowie Nährstoffe in Gärrest verwendet, welche reduzierte Schwefelverbindungen zur Energiegewinnung umsetzen. Bei der biologischen Entschwefelung werden diese Stämme genutzt, um H₂S im Biogas mit Nitrat (NO₃^–) abzubauen. Der Umsatz erfolgt stufenweise über elementaren Schwefel bis zum Sulfat.