Biogas ist typischerweise ein Gemisch aus Gasen, darunter Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2), Schwefelwasserstoff (H2S), flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und atmosphärische Gase wie Stickstoff (N2), Sauerstoff (O2) und Wasser (H2O). Die tatsächliche Zusammensetzung des Biogases kann von der Herkunft und Art des verarbeiteten Abfalls oder der Biomasse und von der tatsächlichen Leistung des Gärungsprozesses abhängen.
Um Biogas jedoch als Brennstoffquelle entweder durch Stromerzeugung oder Einspeisung in das Erdgasnetz zu nutzen, muss es auf sehr niedrige Schwellenwerte gereinigt werden, um sicherzustellen, dass das Biogas die entsprechende Reinheit aufweist. Daher sind Verarbeitungsschritte unerlässlich, um Rohbiogas aufzubereiten und seine Verwendung als direkten Verbrennungsbrennstoff oder erneuerbares Erdgas zu ermöglichen.
Was sind diese Verunreinigungen?
Viele Verunreinigungen können in Biogas- oder Biomethanströmen vorhanden sein.
Schwefelwasserstoff (H2S) und alle Schwefelverbindungen, wie z. B. Mercaptane, entstehen häufig beim Abbau von schwefelhaltigem Biomasse-Einsatzmaterial. Diese Verbindungen verursachen Korrosion in Motoren und Anlagen und beeinträchtigen nachgelagerte Prozesse, so dass sie in der Regel frühzeitig im Biogasaufbereitungsprozess entfernt werden.
Flüchtige organische Verbindungen oder VOCs stammen typischerweise aus Haushaltsabfällen und sind besonders häufig in Deponiegas und einigen Arten von landwirtschaftlichem Biogas. Ihre Entfernung ist notwendig, da sie nachgelagerte Prozesse beeinträchtigen.
Siloxane in Biogas sind flüchtige Organosiliciumchemikalien, die typischerweise aus Abfällen von Haushaltsprodukten wie Waschmitteln, Shampoos, Deodorants, Zahnpasta und Kosmetika stammen. Diese Siloxane enthalten eine Si-O-Si-Bindung, die bei der Verbrennung Siliziumdioxid (SiO2) erzeugen kann. Dieses lagert sich in Motoren und anderen Komponenten ab, verursacht Ablagerungen und reduziert deren Leistungseffizienz, was häufigere Wartungen erforderlich macht.
Ammoniak kann auch durch biologischen Abbau von stickstoffhaltiger Biomasse entstehen. Ammoniak in hohen Konzentrationen gilt jedoch als Hemmstoff der Methanproduktion.
Formaldehyd kann sich auch während des unvollständigen Verbrennungsprozesses von längerkettigen organischen Stoffen bilden.
Welche Verunreinigungen können mit Aktivkohle entfernt werden?
Aktivkohle entfernt effektiv verschiedene Verunreinigungen aus Biogas- oder Biomethanströmen. Für die effektivste Entfernung von Verunreinigungen sind jedoch in der Regel unterschiedliche Kohletypen erforderlich, je nachdem, ob die Hauptverunreinigung eine organische oder anorganische Verunreinigung oder Verbindung ist.
Organische Verunreinigungen
Einige typische organische Verunreinigungen, die Aktivkohle effektiv entfernen kann, sind VOCs und andere Schadstoffe:
| Alpha-Pinen | Aromatische Verbindungen |
| Benzol | Caren |
| Cumol | Cymol |
| D3: Hexamethylcyclotrisiloxan | D4: Octamethylcyclotrisiloxan |
| D5: Decamethylcyclotrisiloxan | D6: Dodecamethylcyclotrisiloxan |
| Dodecan | Ketone? |
| L2 oder MM oder HDMS: Hexamethyldisiloxan | L3 oder MDM: Octamethyltrisiloxan |
| L4 oder MD2M: Decamethylterasiloxan | L5 oder MD3M: Dodecamethylpentasiloxan |
| Limonen | Methylethylketon |
| Naphthalin | Öle |
| Pinen | Silane |
| Siloxane | Lösungsmittel |
| Terpene | TMS Tetramethylsilan |
| Toluol | Trimethylsilanol |
Anorganische Verunreinigungen
Für anorganische Verunreinigungen wird typischerweise eine imprägnierte Aktivkohle verwendet, um die effektivste Entfernung zu gewährleisten. Solche anorganischen Verunreinigungen sind wie folgt:
| Ammoniak | Schwefelwasserstoff (H2S) | Formaldehyd |
| Mercaptane | Schwefeldioxid (SO2) | Schwefelverbindungen |
Für andere Schadstoffe spezialisierterer oder anorganischer Natur lesen Sie unsere Artikel „Was sind Luftschadstoffe“ oder „Was sind flüchtige organische Verbindungen (VOCs)“.
Wie können wir Ihnen helfen?
Die effektivste Kohle zur Behandlung eines Biogas- oder Biomethan-Stroms kann von der Art des zu behandelnden Gases, den Betriebsbedingungen der Anlage, den zu entfernenden spezifischen Verunreinigungen und dem zu erreichenden Behandlungsziel abhängen.
Wenn dies für einen neuen Behandlungsprozess erforderlich ist, sollten Sie die Verwendung eines mobilen Kohlefilters in Betracht ziehen. Dies sind Aktivkohlefilter, die sowohl vor Ort als Biogasbehandlungsbehälter verwendet als auch zum und vom Standort transportiert werden können, ohne dass ein Kohleaustausch vor Ort erforderlich ist.
Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl der Aktivkohle, der Unterstützung unseres mobilen Kohlefilterservices oder einfach nur eine weitere Beratung benötigen, kontaktieren Sie uns bitte.