Anaerobe Fermentation im LAMBDA MINIFOR Laborfermenter

Biologischer Abbau von organischen Abfällen und Analyse der Biogasproduktion im LAMBDA MINIFOR Laborfermenter.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie der Universidad Autónoma de Baja California sind organische Feststoffabfälle zur Herstellung von Biogas unter anaeroben Bedingungen und ständigem Mischen im Laborfermenter LAMBDA MINIFOR 7L fermentiert worden.

Biologischer Abbau von organischen Abfällen und Analyse der Biogasproduktion in LAMBDA MINIFOR Laborfermenter

Abbildung 1   Quelle: Nakasima-López, Mydory, Paul Taboada-González, Quetzalli Aguilar-Virgen, and Nicolás Velázquez-Limón. "Adaptación de Inóculos Durante el Arranque de la Digestión Anaerobia con Residuos Sólidos Orgánicos." Información tecnológica 28, no. 1 (2017): 199-208.

Für den biologischen Abbauprozess haben die Forscher organische Abfälle als Substrat dem Reaktorgefäss zugeführt und den behandelten Abfluss sowie das produzierte Biogas abgeführt. Während der anaeroben Fermentation sind die organischen Abfälle im LAMBDA MINIFOR Laborfermenter gemischt und gleichzeitig wichtige Fermentationsparameter wie pH und Temperatur mit den eingebauten Sonden gemessen und vollautomatisch geregelt worden.

 

Aufrechterhaltung der anaeroben Fermentationsbedingungen einfach gemacht!

Mit LAMBDA MINIFOR Laborfermentern sind anaerobe Fermentationsbedingungen einfach aufrecht zu erhalten:

1. Vollständige Dichtung des Reaktorgefässes für die anaerobe Fermentation

MINIFOR gewährleistet die vollständige physikalische Verschliessung (Versiegelung) des Reaktorgefässes und schützt so den Gärungsprozess vor der Umgebungsluft aus dem Labor.Beständige und mehrfach versiegelnde Dichtungen ermöglichen den einfachen und zugleich perfekten Anschluss der Messelektroden, Flüssigkeits- und Gaslinien am Laborfermenter.

 Laborfermenter beständig versiegelt für anaerobe Fermentation

 

Abbildung 2   Der komplette Verschluss des MINIFOR Reaktorgefässes sorgt für die Aufrechterhaltung anaerober Bedingungen während der gesamten Fermentation.

 

2. Entlüftung mit Hilfe vom Inertgas Stickstoff (N2)

Zur Unterstützung der anaeroben Bedingungen wird zudem durch eine kontrollierte Zugabe von Inertgas Stickstoff (N2) die Restluft im Innern des Laborfermenters verdrängt:

  1. Kopfraum-Entlüftung durch Oberflächenbegasung mit Stickstoff
  2. N2-Sparger zur Sauerstoffverdrängung im Medium mit den organischen Abfällen.

In jedem LAMBDA MINIFOR Laborfermenter sind zur Verdrängung der Luft bzw. des Sauerstoffs standardmässig bereits die benötigten Module eingebaut:

 

  • Ein MASSFLOW für Stickstoff (N2)
  • Anschlüsse für die Kopfraumentlüftung
  • Ein Einblasrohr mit selbstreinigenden Mikrosparger zur Mediumentlüftung
  • Ein Vibromischer, der den Mikrosparger bewegt

 

H2S Gas und Schutz des Laborfermenters

Während dem Abbau von organischen Abfällen in der anaeroben Fermentation wird unter anderen das Gas Schwefelwasserstoff (H2S) produziert, das Metalloberflächen angreift.
Damit sowohl der Laborfermenter geschützt ist, als auch die biologischen Abbauversuche durch keine unerwünschte Metallkorrosion beeinträchtigt werden, liefert der Hersteller LAMBDA Laboratory Instruments Ganzglas-Reaktorgefässe für MINIFOR Laborfermenter.
Anstelle von Metallkanülen werden für Biogasversuche auf Kundenwunsch auch Teflonschläuche geliefert oder können Metallteile mit Teflon beschichtet werden. Auch massgeschneiderte Ersatzteile mit H2S resistenten Elastomeren oder Polyurethan-Membranen zum Schutz gegen die Korrosion durch Schwefelwasserstoff sind erhältlich.

 

Konzentrationsbestimmungen der Abgase während der anaeroben Fermentation

Die Abgaslinie des Laborfermenters LAMBDA MINIFOR erlaubt den einfachen Einbau von Messgeräten zur Konzentrationsbestimmung von Methan und Kohlendioxid:

  • LAMBDA METHAMETER misst die Methankonzentration (CH4)
    (Messbereiche: 0 - 9.99 % oder 10.0 - 99.9 %)
  • LAMBDA CARBOMETER misst die Kohlenstoffdioxidkonzentration (CO2)
    (Messbereiche: 0 - 9.99 % oder 10.0 - 99.9 %)

Das Gasflussmessmodul  LAMBDA MASSFLOW (h)s misst kontinuierlich den Gesamtdurchfluss des Abgases während der Laborfermentation wie dem anaeroben Abbau von organischen Abfällen in Abwässern oder der Biogasproduktion. Für die laufende Datenspeicherung & wissenschaftlichen Berechnungen an Ihrem PC sind alle erwähnten Gasmessmodule und Laborfermenter auch an den Computer anschliessbar.

 

Schlüsselwörter: Anaerobe Fermentation, Laborfermenter, Abbau von organischen Abfällen in Abwässer, Biogas, H2S, Methankonzentration, Kohlenstoffdioxidkonzentration