Water Treatment of Biological Methanation

Titel in Übersetzung: Wasseraufbereitung in der Biologischen Methanisierung

Benedikt Rahe

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Als Grundlage zur Nährstoffrückgewinnung in der biologischen Methanisierung wird der Rückhalt einer Polyamid-Umkehrosmosemembran bei der Aufbereitung von Mehrfachsalzlösungen bei 65°C experimentell untersucht. Die Ströme bestehen (a) aus einer abiotischen Salzlösung und (b) aus einer biotischen Mischung aus Salzlösung und Archaeen (Methanothermobacter thermautotrophicus). Der Rückhalt wird anhand der Leitfähigkeit berechnet. Im Diafiltrationsmodus führt der Einsatz der Membran bei der abiotischen Lösung zu einer 60-fachen Verlängerung der Laufzeit bis zum Erreichen von 25% der Ausgangskonzentration, im Vergleich zu einer theoretischen Berechnung ohne Umkehrosmose. Im Normalbetrieb stabilisiert sich die Membran bei einem Rückhalt von 90 %. Die Rückhalteleistung der Membran und der biotischen Lösung wird durch Zelllyse und einer daraus resultierende Ionenfreisetzung beeinträchtigt. Eine quantitative Analyse der Feed- und Permeatströme zeigt einen ungleichen Rückhalt der verschiedenen Ionenarten. Die besser zurückgehaltene Gruppe der Ionen besteht aus Molybdän, Kobalt, Magnesium, Eisen, Nickel und Phosphor; die zweite Gruppe von weniger zurückgehaltenen Ionen, setzt sich aus Natrium und Kalium zusammen. Eine Wirtschaftlichkeitsberechnung ergibt, dass das Membransystem 84% ± 12% der Kosten für die verwendeten Ionen einsparen kann.
Titel in ÜbersetzungWasseraufbereitung in der Biologischen Methanisierung
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Lehner, Markus, Betreuer (intern)
  • Pinder, Zachary, Betreuer (extern), Externe Person
Datum der Bewilligung21 Okt. 2022
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2022

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 03-10-2027

Schlagwörter

  • Wasseraufbereitung
  • biologische Methanisierung
  • Archaeen
  • Umkehrosmose
  • Umkehrosmose unter erhöhten Temperaturen
  • Nährstoffrückgewinnung
  • Membranaufreinigung

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