Biogas ist in der Regel ein Gasgemisch, das Methan (CH₄), Kohlendioxid (CO₂), Schwefelwasserstoff (H₂S), flüchtige organische Verbindungen (VOC) sowie atmosphärische Gase wie Stickstoff (N₂), Sauerstoff (O₂) und Wasserdampf (H₂O) enthält. Die tatsächliche Zusammensetzung des Biogases kann von der Herkunft und Beschaffenheit der verarbeiteten Abfälle oder Biomasse sowie von der tatsächlichen Leistung des Vergärungsprozesses abhängen.
Um Biogas jedoch als Brennstoffquelle zu nutzen – sei es zur Stromerzeugung oder zur Einspeisung in das Erdgasnetz –, muss es auf sehr niedrige Grenzwerte gereinigt werden, um sicherzustellen, dass es die erforderliche Reinheit aufweist. Um einige dieser Verunreinigungen zu entfernen, muss das Rohbiogas daher mehrere Verarbeitungsschritte durchlaufen, um es zu einem direkt verbrennbaren Brennstoff oder zu erneuerbarem Erdgas aufzubereiten.
Was sind das für Verunreinigungen?
In Biogas- oder Biomethanströmen können viele verschiedene Arten von Verunreinigungen oder Fremdstoffen vorkommen.
Schwefelwasserstoff (H₂S) und alle Schwefelverbindungen, wie beispielsweise Mercaptane, die beim Abbau schwefelhaltiger Biomasse-Einsatzstoffe entstehen können, können Korrosionsprobleme in Motoren und Anlagen verursachen und somit den nachgelagerten Betrieb beeinträchtigen. Diese Verbindungen werden in der Regel bereits in frühen Phasen der Biogasaufbereitung entfernt.
Flüchtige organische Verbindungen (VOC) stammen in der Regel aus Haushaltsabfällen und kommen besonders häufig in Deponiegas und bestimmten Arten von landwirtschaftlichem Biogas vor. Aufgrund ihrer Auswirkungen auf nachgelagerte Prozesse müssen sie entfernt werden.
Siloxane im Biogas sind flüchtige Organosiliciumverbindungen, die typischerweise aus Abfällen von Haushaltsprodukten wie Waschmitteln, Shampoos, Deodorants, Zahnpasten 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 Bauteilen ab, verursacht Ablagerungen und verringert deren Wirkungsgrad, was häufigere Wartungsarbeiten erforderlich macht.
Ammoniak kann auch durch den biologischen Abbau von stickstoffhaltiger Biomasse entstehen. In hohen Konzentrationen gilt Ammoniak jedoch als Hemmstoff für die Methanproduktion.
Formaldehyd kann auch bei jedem unvollständigen Verbrennungsprozess von langkettigen organischen Verbindungen entstehen.
Welche Verunreinigungen lassen sich mit Aktivkohle entfernen?
Diese Verunreinigungen lassen sich mithilfe von Aktivkohle wirksam aus Biogas- oder Biomethanströmen entfernen. Für eine möglichst effektive Entfernung der Verunreinigungen sind jedoch in der Regel unterschiedliche Kohlearten erforderlich, je nachdem, ob es sich bei der Hauptverunreinigung um eine organische oder anorganische Verunreinigung bzw. Verbindung handelt.
Organische Verunreinigungen
Zu den typischen organischen Verunreinigungen, die mit Aktivkohle wirksam entfernt werden können, gehören unter anderem:
| Alpha-pinene | Aromatic Compounds |
| Benzene | Carene |
| Cumene | Cymene |
| D3: Hexamethylcyclotrisiloxane | D4: Octamethylcyclotrisiloxane |
| D5: Decamethylcyclotrisiloxane | D6: Dodecamethylcyclotrisiloxane |
| Dodecane | Ketones? |
| L2 or MM or HDMS: Hexamethyldisiloxane | L3 or MDM: Octamethyltrisiloxane |
| L4 or MD2M: Decamethylterasiloxane | L5 or MD3M: Dodecamethylpentasiloxane |
| Limonene | Methyl ethyl ketone |
| Naphthalene | Oils |
| Pinene | Silanes |
| Siloxanes | Solvents |
| Terpenes | TMS Tetramethyl silane |
| Toluene | Trimethyl silanol |
Anorganische Verunreinigungen
Zur möglichst effektiven Entfernung anorganischer Verunreinigungen wird in der Regel imprägnierte Aktivkohle verwendet. Zu diesen anorganischen Verunreinigungen gehören:
| Ammonia | Hydrogen Sulphide (H2S) | Formaldehyde |
| Mercaptans | Sulphur Dioxide (SO2) | Sulphur compounds |
Weitere Informationen zu spezifischeren oder anorganischen Schadstoffen finden Sie in unseren Artikeln „Was sind Luftschadstoffe?“ oder „Was sind flüchtige organische Verbindungen (VOC)“.
Wie können wir Ihnen helfen?
Welcher Aktivkohle-Typ für die Aufbereitung eines Biogas- oder Biomethanstroms am besten geeignet ist, hängt von der Beschaffenheit des aufzubereitenden Gases, den Betriebsbedingungen der Anlage, den zu entfernenden Verunreinigungen und dem angestrebten Aufbereitungsziel ab.
Wenn dies für einen neuen Aufbereitungsprozess erforderlich ist, sollten Sie den Einsatz eines mobilen Aktivkohlefilters in Betracht ziehen. Dabei handelt es sich um Aktivkohlefilter, die sowohl vor Ort als Biogasaufbereitungsbehälter eingesetzt als auch zum und vom Standort transportiert werden können, ohne dass vor Ort ein Kohlewechsel erforderlich ist.
Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl der Aktivkohle, Unterstützung durch unseren mobilen Aktivkohlefilter-Service oder einfach nur eine weitere Beratung benötigen, wenden Sie sich bitte an uns.