Die anaerobe Vergärung besteht aus einer Kette zusammenhängender biologischer Reaktionen. Die Produkte einer Gruppe von Mikroorganismen dienen der nächsten als Substrat. Wird eine Phase gestört, kann sich dies auf den gesamten Prozess auswirken.
1. Hydrolyse
Komplexe organische Verbindungen wie Kohlenhydrate, Proteine und Fette werden zunächst in kleinere, lösliche Moleküle zerlegt. Dieser Schritt ist besonders bei faserigen und schwer abbaubaren Einsatzstoffen wichtig. Zerkleinerung, Durchmischung und eine geeignete Verweilzeit können dazu beitragen, die Stoffe für Mikroorganismen besser zugänglich zu machen.
2. Acidogenese
In der zweiten Phase werden einfachere Moleküle in organische Säuren, Alkohole, Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt. Dieser Vorgang verläuft schnell und kann zu einer Anreicherung von Säuren führen, wenn die folgenden Phasen nicht Schritt halten. Ein sinkender pH-Wert ist ein Hinweis auf ein gestörtes Gleichgewicht.
3. Acetogenese
Die Produkte der Acidogenese werden anschließend vor allem in Essigsäure, Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt. Diese Phase hängt von einer engen Zusammenarbeit der Mikroorganismen ab: Eine zu hohe Wasserstoffkonzentration kann die erwünschte Umsetzung verlangsamen.
4. Methanogenese
Methanogene Archaeen bilden Methan überwiegend aus Acetat sowie aus Wasserstoff und Kohlendioxid. Sie reagieren empfindlicher auf plötzliche Änderungen der Temperatur, des pH-Werts oder der Belastung sowie auf hemmende Stoffe. Daher wird der Fermenter schrittweise beschickt und anhand mehrerer Kennwerte überwacht – nicht allein anhand der momentanen Gasproduktion.
Quellen und weiterführende Literatur
- T. Al Seadi et al., Priručnik za bioplin, BiG>East, 2008.
- U.S. EPA – How Does Anaerobic Digestion Work?
Dieser Beitrag dient der Information. Er ersetzt weder eine Planung oder fachliche Bewertung noch eine rechtliche, umweltbezogene oder finanzielle Beratung für ein konkretes Vorhaben.