TU Berlin

Fachgebiet VerfahrenstechnikDr.-Ing. Maximilian Fechter

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Dr.-Ing. Maximilian Fechter

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Lehre
Einführung in die Verfahrenstechnik anhand grundlegender Experimente (Praktikum)

Arbeitsgebiet
Entwicklung einer wirtschaftlichen Ammoniak-Strippanlage für Gärreste in Biogasanlagen zur Nährstoffentfrachtung und Substratflexibilisierung (FNR-Projekt)

Bachelor-/Masterarbeiten
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Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines wirtschaftlichen Ammoniak-strippverfahrens für Biogasanlagen. Dabei liegt der besondere Fokus auf der regionalen Nährstoffentfrachtung, insbesondere Stickstoff. Weitere Vorteile ergeben sich durch die Flexibilisierung der Substratwahl bzw. den Einsatz von Maisersatzstoffen, die über ein hohes Ammoniakbildungspotential verfügen. Gleichzeitig soll der Einsatz von Schwefelsäure bei der Strippgasregeneration stark reduziert werden. Zum Erreichen dieses Ziels soll in einem zweiphasigen Forschungsprojekt auf Basis von verfahrens-technisch grundlegenden Berechnungsparametern aus Laborversuchen eine Demonstrationsanlage gebaut werden, die die Machbarkeit im großtechnischen Einsatz beweist. Die zwei Projektphasen unterteilen sich daher in Phase I: Laborversuche und Projektphase II: Demonstration des StripCompact-Konzepts im Realbetrieb, die im Anschluss an eine erfolgreiche erste Projektphase anknüpft bzw. darauf aufbaut.

Das Besondere am StripCompact-Verfahren, ist der Einsatz von Rauchgas aus dem BHKW als Strippgas. Dieses wird zunächst zur Trocknung der festen Gärreste genutzt, um im Anschluss bei Temperaturen um 80 °C Ammoniak aus der Flüssigphase des Gärrests zu entfernen. (Der grundlegende Prozess des Stoffübergangs aus einem Flüssigkeitsfilm in eine Gasphase ist in Abb. 1 dargestellt.) Die hohe CO2 Beladung des Strippgases soll in der anschließenden Kondensation den Rückhalt von Ammoniakgas im Waschwasser durch pH-Wert Absenkung und Bildung von Carbonaten verbessern.

Abb. 1: Stoffübergang von einem Flüssigkeitsfilm in eine Gasphase
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In der ersten Projektphase, sollen die verfahrenstechnisch wichtigen Auslegungs-parameter in Laborversuchen an einer Versuchsanlage ermittelt werden. Dazu zählen Stoffübergangsparameter, Fließverhalten, Strippverhalten, Kondensationsverhalten, Aufreinigung des Strippgases und Schwefelsäurebedarf. Auf den ermittelten Daten aufbauend sollen Anlagenkonzepte für verschieden große Biogasanlagen erstellt, berechnet, ausgelegt und geplant werden. Hierauf aufbauend erfolgt der Antrag für die zweite Phase und die damit verbundene Auslegung der Demo-Anlage.

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