Entwicklung eines zweistufigen anaeroben Verfahrens zur kontinuierlichen Wasserstoff- und Methanerzeugung aus organischen Abfällen und Abwässern:
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Aachen
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2010
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IMAGE 1
I
INHALT SEITE
ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN III
VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN VI
VERZEICHNIS DER TABELLEN IX
1 EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG 1
2 GRUNDLAGEN - STAND DES WISSENS 3
2.1 WASSERSTOFF OEKONOMIE 3
2.1.1 WASSERSTOFF ALS ENERGIETRAEGER 3
2.1.2 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON WASSERSTOFF 5
2.1.3 WASSERSTOFFSPEICHERUNG 7
2.1.4 ENERGETISCHE NUTZUNG VON WASSERSTOFF 8
2.2 STAND DER ANAEROBTECHNLK IN DEUTSCHLAND 10
2.3 GRUNDLAGEN DES ANAEROBEN ABBAUS 11
2.3.1 GRUNDLAGEN DER STOFFWECHSELPROZESSE DES ANAEROBEN ABBAUS 11
2.3.2 ABBAU VON KOHLENHYDRATEN UNTER ANAEROBEN BEDINGUNGEN 17
2.4 ANAEROBE WASSERSTOFFERZEUGUNG (DARK FERMENTATION) 18
2.5 STAND DER FORSCHUNG IM BEREICH DER ANAEROBEN H 2-PRODUKTION 21
2.6 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DEN GRUNDLAGEN FUER DIE ANSAETZE DER
EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 29
3 MATERIAL UND METHODEN 33
3.1 MESSGROESSEN UND ERRECHNETE PARAMETER 33
3.1.1 ANALYTIK DER FESTSTOFFE 33
3.1.2 ANALYTIK DER FLUESSIGPHASE 34
3.1.3 ANALYTIK DER GASPHASE 36
3.1.4 ERRECHNETE PARAMETER 37
3.2 IMPFMATERIALEN 41
3.2.1 FAULSCHLAMM EINER KOMMUNALEN KLAERANLAGE 41
3.2.2 KOMPOST 41
3.3 VORBEHANDLUNG DER IMPFSUBSTANZ FAULSCHLAMM 42
3.4 SUBSTRATE 43
3.5 VERSUCHSAUFBAU UND -DURCHFUEHRUNG DER DISKONTINUIERLICHEN VERSUCHE 45
3.6 VERSUCHSAUFBAU UND -DURCHFUEHRUNG DER KONTINUIERLICHEN VERSUCHE 49
3.6.1 KONTINUIERLICHE FERMENTATIVE WASSERSTOFFPRODUKTION 50
3.6.2 KONTINUIERLICHE METHANPRODUKTION 54
3.6.3 ENTWICKLUNG EINES SYSTEMS ZUR KOMBINATION AUS BIO-WASSERSTOFF- UND
METHANPRODUKTION 57
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DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
3.6.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DEN VORVERSUCHEN R3A, R4A UND R3L - R3 63
4 ERGEBNISSE DER BATCH-VERSUCHE 65
4.1 SYSTEMANALYSE DER BATCH-VERSUCHE UND DER GASANALYTIK 65
4.1.1 SYSTEMANALYSE DES VERSUCHSAUFBAUS GB21 65
4.1.2 ANALYSE UND KORREKTUR DER GASANALYTIK 66
4.1.3 PLAUSIBILITET DER KORREKTUR 71
4.2 EIGNUNG DER IMPFMATERIALIEN ZUR FERMENTATIVEN H 2-PRODUKTION 73
4.2.1 VERLAUF DER GASBILDUNG (BATCH) 74
4.2.2 WASSERSTOFFPOTENTIALE IN ABHAENGIGKEIT VON IMPFMATERIAL UND PH-WERT
77 4.2.3 ANALYSEERGEBNISSE DER GAERRESTE 79
4.2.4 KOHLENSTOFFBILANZ DER BATCH-VERSUCHE 80
4.3 EIGNUNG VERSCHIEDENER SUBSTRATE 83
5 ERGEBNISSE DER VERSUCHE ZUR OPTIMIERUNG DER KONTINUIERLICHEN
WASSERSTOFFPRODUKTION 87
5.1 OPTIMIERUNG DER RANDBEDINGUNGEN FUER DIE KONTINUIERLICHE
WASSERSTOFFPRODUKTION87
5.1.1 ANAEROBE WASSERSTOFFERZEUGUNG IN ABHAENGIGKEIT VON DER
SUBSTRATKONZENTRATION IM ZULAUF (R10L) 87
5.1.2 EINFLUSS DER HYDRAULISCHEN VERWEILZEIT (HRT) AUF DIE H
2-PRODUKTION 89 5.1.3 WASSERSTOFFERZEUGUNG IN ABHAENGIGKEIT VON DER
BETRIEBSTEMPERATUR 95
5.2 AUSWIRKUNGEN VON STRESSSITUATIONEN AUF DIE PROZESSSTABILITAET IN
ABHAENGIGKEIT VOM IMPFMATERIAL (R1 UND R2) 100
5.2.1 ABLAUF UND RANDBEDINGUNGEN DER VERSUCHSREIHEN R1 UND R2 100 5.2.2
NAEHRSTOFFMANGEL (STICKSTOFF) 102
5.2.3 AUSWIRKUNG EINES TEMPERATURABFALLS 105
5.2.4 AUSWIRKUNG EINER MASSIVEN UEBERLASTUNG 107
5.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DEN VERSUCHEN DER KONTINUIERLICHEN ANAEROBEN
WASSERSTOFF ERZEUGUNG 109
6 KOMBINIERTE WASSERSTOFF-UND METHANERZEUGUNG 113
6.1 RANDBEDINGUNGEN DER KOMBINIERTEN WASSERSTOFF- UND METHANERZEUGUNG
113
6.2 GASPRODUKTION DER KOMBINIERTEN WASSERSTOFF- UND METHANPRODUKTION 116
6.3 ENERGETISCHER VERGLEICH DER KOMBINIERTEN WASSERSTOFF- UND
METHANPRODUKTION MIT DER KONVENTIONELLEN VERGAERUNG 120
6.4 ANALYTIK DER GAERRESTE 123
7 ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNG UND AUSBLICK 127
8 LITERATUR 131
ANHANG 140 |
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| topic_facet | Methanproduktion Wasserstofferzeugung Kompost Faulschlamm Vergärung Hochschulschrift |
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