Neue Starterkonzentrate zur Biogaserzeugung aus Substraten mit hohen Stickstoff-Frachten; Teilvorhaben 1: Erzeugung und Anwendung des Starterkonzentrats; Akkronym: AMMOFIT

Abstract

Gesamtziel dieses Vorhabens war die Selektion und die wirtschaftliche Nutzung einer Gemeinschaft von Mikroorganismen (AMMOFIT), die unter hohen Ammoniumgehalten eine effiziente Biogasbildung vollziehen und als Konzentrat sowohl zur Animpfung als auch zur Wiederherstellung einer gestörten Biogasbildung aus stickstoffreichen Substraten eingesetzt werden kann. Im Rahmen des Vorhabens wurde die Adaptationsfähigkeit der Mikroorganismen an erhöhte Ammonium-N Konzentrationen genutzt, um ein Verfahren zu entwickeln, das eine stabile Biogasproduktion aus Substraten mit hohen Stickstofffrachten gewährleistet. Dabei wurde im Gegensatz zu bisherigen Verfahren nicht der Fermenterinhalt behandelt bzw. das Ammonium entfernt , sondern die Gemeinschaft der Mikroorganismen optimal an die Milieubedingungen angepasst. Da die Biogasbildung eine Gemeinschaftsleistung verschiedenster Mikroorganismen ist, wurden keine einzelnen Mikroorganismenarten selektiert, sondern eine in ihrer funktionellen Gesamtheit optimierte Gemeinschaft. Im ersten Schritt des Vorhabens (AMMOFIT) wurde gezielt eine mikrobielle Gemeinschaft (AMMOFIT-Konzentrat) angereichert werden, die eine hohe Stickstoffverträglichkeit aufweist und sich durch eine stabile Biogasproduktion auszeichnet. Gleichzeitig sollte ein Verfahren zur gezielten Kultivierung dieser Gemeinschaft entwickelt werden, um sie stetig zu bevorraten und bei Bedarf die Vermehrung dieser Gemeinschaft in großen Volumina zu ermöglichen. Ziel war die Entwicklung des AMMOFIT-Konzentrates als Produkt zur Adaption von Biogasanlagen an hohe Ammoniumgehalte. Mit Hilfe von Anreicherung mit Gärrest und Fütterung mit einer Lösung aus Propionsäure, Buttersäure, Milchsäure und Ameisensäure konnte aus Fermenterinhalt einer landwirtschaftlichen Biogasanlage ein erstes Starterkonzentrat für den Start von Biogasprozessen hergestellt werden, die bei einer Ammoniumkonzentration von 7000-8000 mg NH4-N/l betrieben werden sollen. Dies konnte den Start eines Biogasprozesses mit einem Substrat mit 20 000 mg NH4-N/l und den anschließenden Betrieb bei 7000-8000 mg NH4-N/l verbessern, so dass die spezifische Methanrate der Fermenter mit Zusatz zeitweise 40 % höher war als die der Fermenter ohne Zusatz.