Biernacki, Piotr (2014) Model based sustainable production of biomethane. PhD, Universität Oldenburg.

Preview

Volltext (4Mb)

Abstract

The main intention of this dissertation was to evaluate sustainable production of biomethane with use of mathematical modelling. To achieve this goal, widely acknowledged models like Anaerobic Digestion Model No.1 (ADM1), describing anaerobic digestion, and electrolyte Non-Random Two Liquid Model (eNRTL), for gas purification, were utilized. The experimental results, batch anaerobic digestion of different substrates and carbon dioxide solubility in 2-(Ethylamino)ethanol, were used to determine kinetic constants describing disintegration and hydrolysis phases, together with binary energy interaction parameters for ADM1 and eNRTL respectively. Subsequently, ADM1 with updated parameters was proved to successfully describe anaerobic digestion occurring at existing, industrial scale EWE Biogas Power Plant (2 reactors, each 3 500 m3), later theoretically optimized to biomethane power plant. Additionally the economical, social and ecological criteria were used to search for the optimal alkanolamine applied for biogas upgrading, which were found to be 2-(Ethylamino)ethanol and monoethanolamine (MEA).

["eprint_fieldname_title_plus" not defined]

Herstellung von Biomethan aus landwirtschaftlichen Quellen nach Kriterien der Ökoeffizienz

["eprint_fieldname_abstract_plus" not defined]

Hierbei wurden die Biogasproduktion sowie die Biogasaufbereitung mit Hilfe von mathematischer Modellierung dargestellt. Verwendet wurden dabei das in der Forschung anerkannte Anaerobic Digestion Model Nr. 1 (ADM1) zur Beschreibung der anaeroben Vergärung sowie das electrolyte non-random two liquid Modell (eNRTL) für die Gasreinigung. Auf Basis experimentelle anaerobe Vergärung-Ergebnisse wurden die kinetischen Konstanten der Hydrolyse und Desintegration in ADM1 adaptiert sowie, auf basis experimentelle Löslichkeit-Ergebnisse von CO2 in einer wässrigen Lösung von 2-(Ethylamino)ethanol, die binary interaction energy parameters des eNRTL-Modells bestimmt. Das adaptierte ADM1 Modell nun in der Lage ist die anaerobe Vergärung einer Biogasanlage im Industriemaßstab (2 Reaktoren mit je 3.500 m³, EWE) abzubilden, und wurde im weiteren Verlauf modellbasiert zur Gasaufbereitung optimiert. Unter Berücksichtigung von ökonomischen, sozialen und ökologischen Aspekten wurden 2-(Ethylamino)ethanol und Monoethanolamin als nachhaltiges Absorptionsmittel zur Abtrennung von CO2 aus Biogas identifiziert.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Biogasgewinnung, Methangärung, Ökoeffizienz
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited:	11 Dec 2014 13:10
Last Modified:	12 Dec 2014 10:40
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/2038
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-21191
DOI:
Nutzungslizenz:

Actions (login required)

View Item