Das Ziel dieser Arbeit ist es biobasierte, bioabbaubare Biokunststoffe mit einfacher Prozesstechnik zu desintegrieren und für anaerobe Mikroorganismen verfügbar zu machen. Mittels der Ergebnisse der Untersuchungen soll nachgewiesen werden, dass eine anaerobe Verwertung der desintegrierten Biokunststoffe bzw. der generierten Flüssigkeiten möglich ist. Außerdem soll ermittelt werden, welches energetische Potenzial dabei freigesetzt wird. Im Rahmen einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wird die Implementierung einer Desintegrationsstufe in einer Vergärungsanlage bewertet.
Zu Beginn der Untersuchungen wird festgestellt, dass eine anaerobe Verwertung im mesophilen und im thermophilen Bereich nur unzureichend realisierbar ist. In den anschließenden Untersuchungen werden Maßnahmen zur Beschleunigung der Desintegration von zertifizierten bioabbaubaren Biokunststoffen untersucht.
Nachdem ein Nachweis der Desintegration verschiedener Biokunststoffe erbracht und aus-reichend hohe Gehalte gelöster Organik nachgewiesen werden, erfolgt im Anschluss die anaerobe Verwertung der erzeugten Flüssigkeiten in einer mesophilen, kontinuierlichen Vergärung.
Die Gärtests geben Aufschluss über die Vergärbarkeit, das Biogaspotenzial, die Biogasqualität und die Abbaugrade der desintegrierten Biokunststoffe. Der höchste Abbaugrad (71,3 %) wird bei der Untersuchung der Flüssigkeiten der Ecovio®-Biobeutel erreicht. Der Abbau der Activia®-Becher (39,6 %) verlief weniger effizient und wird durch hohe Gehalte organischer Säuren und Verdünnungseffekte beeinflusst. Die real erzeugten Biogaspotenziale schwanken zwischen 0,1 lN CH4/g CSB und 0,23 lN CH4/g CSB. Die Biogasqualität während der Versuche ist sehr gut. Die Verhältnisse von CH4 zu CO2 liegen überwiegend zwischen 50:50 und 60:40.
Der Nachweis der energetischen Nutzbarmachung der desintegrierten Biokunststoffe für den mikrobiellen Umsatz bzw. zur Biogasbildung wird erbracht.
Die Implementierung einer Desintegrationsstufe in eine bestehende Vergärungsanlage wird im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit bewertet. Die Implementierung ist technisch realisierbar. Die Kosten der Implementierung übersteigen die Erlöse um ein Vielfaches. Auch bei längeren Betrachtungszeiträumen kann kein Gewinn erwirtschaftet werden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:14-qucosa-186199 |
| Date | 04 January 2016 |
| Creators | Grundmann, Veit |
| Contributors | Technische Universität Dresden, Fakultät Umweltwissenschaften, Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Bernd Bilitewski, Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Bernd Bilitewski, Prof. Dr. mont. Michael Nelles |
| Publisher | Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Relation | dcterms:isPartOf:Beiträge zu Abfallwirtschaft/Altlasten ; Schriftenreihe des Institutes für Abfallwirtschaft und Altlasten; Band 96 |
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