Co-Vergärung

Co-Vergärung bezeichnet die Behandlung zusätzlicher organischer Stoffe in der Klärschlammfaulung. Neben der Faulung des bei der Abwasserreinigung anfallenden Klärschlamms, die der Stabilisierung des Schlamms und der Gewinnung von Biogas dient, können beispielsweise Abfälle aus der Lebensmittelverarbeitung mit behandelt werden. Die Co-Vergärung hat gegenüber der reinen Klärschlammfaulung den Vorteil, dass die Biogasausbeute gesteigert wird und im Fall einer Biogasnutzung zur Energiebereitstellung auf der Kläranlage der Eigenversorgungsgrad der Kläranlage gesteigert wird. Sie ist somit ein Instrument, um die Energieeffizienz der Kläranlage zu erhöhen. Substrate, die zur Co-Vergärung eingesetzt werden, werden als Co-Substrate bezeichnet.

Eine Voraussetzung für die Anwendung der Co-Vergärung sind freie Faulraumkapazitäten der Kläranlage. Dies ist bei vielen deutschen Kläranlagen der Fall, weil die Anlagen mit großen Reservekapazitäten dimensioniert wurden. Zusätzlich hat eine Verbesserung der Klärschlammeindickung eine Reduzierung des Schlammvolumens zur Folge gehabt. Durchschnittlich ergeben sich heute Reservekapazitäten von 100 Prozent.

Zusätzlich zu den Anforderungen an die Kläranlage ergeben sich Anforderungen an das Substrat. Es muss pumpfähig sein und darf keine Störstoffe enthalten, wie beispielsweise Fasern oder Sand. Zusätzlich darf es den Faulprozess nicht hemmen und sollte den Faulbehälter nicht zum Aufschäumen bringen.

Neben dem positiven Effekt der Gasertragssteigerung müssen jedoch auch Faktoren berücksichtigt werden, die den Energiebedarf und den Betriebsmittelbedarf der Kläranlage steigern. Je nach Substrat kann eine vorgelagerte Aufbereitung notwendig sein, welche einen zusätzlichen Energiebedarf mit sich bringt. Durch die Zugabe des Co-Substrats steigt das zu behandelnde Schlammvolumen. Dies wiederum führt zu einem höheren Energiebedarf und Betriebsmittelbedarf (Polymere) für die Entwässerung. Ein stickstoffreiches Co-Substrat führt zudem zu einer höheren Prozesswasserbelastung. Dieses Prozesswasser wird dem Belebungsverfahren der Kläranlage zugeführt, wodurch deren Energiebedarf wiederum steigt. Ein möglichst stickstoffarmes Co-Substrat verringert die Stickstoffrückbelastung im Prozesswasser der der Faulung nachgelagerten Prozesse wie der Entwässerung und trägt somit weniger stark zu einem erhöhten Energiebedarf des Belebtschlammverfahrens bei. Es ist festzuhalten, dass neben der Steigerung des Biogasertrags zusätzlich Faktoren zu berücksichtigen sind, die den Energiebedarf und den Betriebsmittelbedarf auf der Kläranlage erhöhen.

Bezogen auf die spezifische Gasausbeute sind insbesondere fetthaltige Substrate für die Co-Vergärung geeignet, obwohl sie zu betrieblichen Problemen in der Faulung führen können.

Synonym(e):

Kofermentation, Co-Fermentation

Englische Übersetzung(en):

co-fermentation