Entwicklung einer Regelungsstrategie für den Anaerobprozess am Beispiel landwirtschaftlicher Biogasanlagen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Oldenbourg Industrieverl.
2012
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| Schriftenreihe: | Stuttgarter Berichte zur Abfallwirtschaft
105 |
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| Beschreibung: | XXVI, 157 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT V I I
D A N K S A G U N G I X
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S X I
A B B I L D U N G S V E R Z E I C H N I S X V
T A B E L L E N V E R Z E I C H N I S X V I I
A B K UE R Z U N G S V E R Z E I C H N I S X I X
K U R Z F A S S U N G X X I I I
A B S T R A C T X X V
1 E I N L E I T U N G 1
1.1 EINORDNUNG DES T H E M A S 1
1.2 ZIELSETZUNG UND ABGRENZUNG DES ARBEITSFELDES 3
2 M A T E R I A L U N D M E T H O D E N 5
2.1 METHODISCHES VORGEHEN 5
2.2 DER BIOGASPROZESS 6
2.2.1 GESCHICHTE UND ANWENDUNG DES PROZESSES 6
2.2.2 GRUNDLAGEN DES BIOGASPROZESSES 8
2.2.3 PROZESSBESCHREIBENDE P A R A M E T E R 11
PROZESSTEMPERATUR 11
GASPRODUKTION U N D -ZUSAMMENSETZUNG 12
ESSIGSAEURE 14
PROPIONSAEURE 16
VERHAELTNIS ESSIG- ZU PROPIONSAEURE 17
SUNNNENPARAMETER D E R FLUECHTIGEN SAEUREN 18
PUFFERKAPAZITAET 19
F O S / T A C 19
AMMONIUM, AMMONIAK 20
PH-WERT 21
WEITERE EINFLUSSGROESSEN 21
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IMAGE 2
X I I I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
UEBERSICHT: GRENZWERTE DER PROZESSPARAMETER 22
2.3 UEBERBLICK MESSTECHNIK 25
2.4 SIMULATION DES BIOGASPROZESSES 28
2.4.1 PROZCSSMODELLE FUER DEN BIOGASPROZESS 28
2.4.2 DAS ANAEROBIC DIGESTION MODEL NO.L (ADM1) 29
2.4.3 VERFAHREN ZUR CHARAKTERISIERUNG DER I N P U T S U B S T R A T C
FUER D A S ADM1 3 3
2.4.4 VERWENDUNG DES ADM1 36
2.4.5 BERECHNUNG VON PROZESSPARAMETERN AUS D E M ADM1 39
GASBERECLMUNGEN 39
BERECHNUNGEN FUER PH, SAEUREN UND PUFFERKAPAZITAET 40
2.5 REGELUNG DES BIOGASPROZESSES 41
2.5.1 RAHMENBEDINGUNGEN UND HINTERGRUND 41
2.5.2 WAS B E D E U T E T REGELUNG? 4 3
2.5.3 UEBERSICHT Z U M S T A N D DER TECHNIK 4 3
2.5.4 VERWENDETES MATERIAL ZUR REGELUNG 45
2.6 BETRIEBSVERSUCHE 48
2.6.1 ISWA-VERSUCHSREAKTOR 48
AUFBAU 48
BETRIEB U N D ANALYTIK 50
2.6.2 HOHENHEIMER LABORFENNENTER 52
AUFBAU 52
BETRIEB U N D ANALYTIK 54
3 E N T W I C K L U N G D E R R E G E L U N G S S T R A T E G I E U N D
E R G E B N I S S E 5 7
3.1 SUBSTRATCHARAKTERISIERUNG 57
3.1.1 VERWENDETE MESS- UND LITERATURDATEN 57
3.1.2 SUBSTRATSPEZIFIKATION FUER DAS ADM1 59
3.2 MODELLKALIBRIERUNG UND SIMULATIONEN 60
3.3 STOERGROESSEN BEI DEN SIMULATIONSRECHNUNGEN 65
3.4 BESCHREIBUNG DES REGELUNGSKONZEPTS BASIEREND A U F CH 4-PRODUKTION U
N D PROZESSZUSTAND 68
3.4.1 UEBERBLICK 68
3.4.2 ANTEIL DES ..KONVENTIONELLEN REGLERS 68
3.4.3 WISSENSBASIERTE ANPASSUNGSMATRIX 69
3.4.4 GESAMTKONZEPT 75
3.5 SIMULATION UND EINSTELLUNG DER REGELUNG 76
3.5.1 ISWA-REAKTOR 77
3.5.2 FERM2 80
3.5.3 FERML 83
3.5.4 ZUSAMMENFASSUNG DER REGELUNGSEINSTELLUNGEN 85
3.6 BETRIEBSVERSUCHE DER R.EGELUNGSSTRATEGIE 86
3.6.1 ISWA-REAKTOR 86
3.6.2 FERM2 89
3.6.3 FERML 91
3.7 WEITERENTWICKLUNG DER RCGCLUNGSSTRATEGIE 98
IMAGE 3
I N H A L T S V E R Z E I C H N I S X I I I
3.7.1 EINSATZ DER MENGE ORGANISCHER TROCKENSUBSTANZ ALS STELLGROESSE DER
REGELUNG 98
3.7.2 WEITERE VARIANTEN DES REGELUNGSKONZEPTS 102
4 A B S C H L I E SS E N D E D I S K U S S I O N , B E W E R T U N G U N
D S C H L U S S F O L G E R U N G E N 1 0 5
5 Z U S A M M E N F A S S U N G U N D F O R S C H U N G S B E D A R F 1
1 1
5.1 ZUSAMMENFASSUNG 111
5.2 FORSCHUNGSBEDARF 113
L I T E R A T U R V E R Z E I C H N I S 1 1 5
A A D M 1 1 3 3
A . L VERGLEICH VON ADML-IMPLEINENTICRUNGEN 133
A.2 BEZEICHNUNGEN DER ZUSTANDSVARIABLEN U N D DES INPUTVEKTORS 133
A.3 MODELLPARAMETER DES ADM1 133
B B E S T I M M U N G S V E R F A H R E N 1 3 7
B . L GASCHROMATOGRAPLIISCHC ANALYSE DER FLUECHTIGEN FETTSAEUREN 137
B.2 FOS-, TAC-BESTINNNUNG 137
C V E R W E N D E T E S U B S T R A T C H A R A K T E R I S T I K A FUER
D A S A D M 1 1 3 9
C . L VERSUCH A M ISWA-REAKTOR 139
C.2 VERSUCHE A N F E R M L U N D FERM2 139
D S I M U L A T I O N S R E C H N U N G E N 1 4 3
D . L AUSGANGSZUSTAENDE DER SIMULATIONSRECHNUNGEN 143
D.2 MATRIX [RAND] ZUR BERECHNUNG DER ZUFAELLIG VERTEILTEN STOERUNGEN 143
E V E R S U C H S D A T E N 1 4 7
E . L ISWA-REAKTOR 147
E.2 FERM2 147
E.3 FERML 147
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