Biogasg

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Arbeitskreis Biogas 10.12.2007
Biogasgülle
Nähr- und Schadstoffgehalte in Gärrückständen
Christoph Scheffknecht
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Übersicht
Einleitung und Motivation für Projekt
Auswahl und Kurzcharakterisierung der Schadstoffe
Auswahl der Anlagen
Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse
Zusammenfassung und Ausblick
Christoph Scheffknecht
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Einleitung
Mittlerweile rund 30 Biogasanlagen
Verfahrenstechnik teilweise gut untersucht
Nährstoffe in Gärrückständen bekannt
Gülle und Cofermente können Schadstoffe enthalten
-gt aber nur wenig Info
Schadstoffbelastung des Bodens und des
Grundwassers durch landwirtschaftliche Verwertung
der Gärrückstände ?
Einfluss der Schadstoffe auf Gärprozess ?
gt Projekt der Abfallwirtschaft und dem
Umweltinstitut
Christoph Scheffknecht
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Auswahl der Parameter
Wichtigste Düngeparameter sind bekannt
Kriterien für Schadstoffauswahl
Toxizität für Mensch und Umwelt ?
Anreicherung im Boden oder Grundwasser ?
Eintrag über Gülle oder Cofermente plausibel ?
Literaturdaten vorhanden ?
Christoph Scheffknecht
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Schadstoffe
Schwermetalle (Cu, Ni, Zn, Cr, Pb, Cd, Hg)
Anreicherung, Toxizität, Spurenelement
Mineralöl (Kohlenwasserstoffe) Schwer abbaubar,
Toxizität, Grundwasserkontamination
Antibiotika Anreicherung, Resistenz
Tenside (Nonylphenol und ethoxylate, BPA, QAV)
Hormonähnliche Wirkung, bakterizid, schwer
abbaubar
Christoph Scheffknecht
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Schadstoffe II
Polychlorierte Biphenyle (PCB) Anreicherung,
chronische Toxizität, krebserregend
Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe
(PAK) Anreicherung, krebserregend, entstehen bei
unvollständiger Verbrennung
Christoph Scheffknecht
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Auswahl der Anlagen
Aufwand für Untersuchung sehr hoch -gt
Beschränkung auf 6 Anlagen
3 Gruppen von Biogasanlagen
Gr 1 Nur landwirtschaftliche Urproduktion
Gr 2 Zusätzlich Rückstände landwirtschaftlicher
Produkte
Gr 3 Zusätzlich andere biogene Reststoffe
Auswahl nach ansteigendem Potential an
Schadstoffen
1 Anlage Gruppe 1
2 Anlagen Gruppe 2
3 Anlagen Gruppe 3
Auswahl innerhalb der Gruppen nach Inputmengen
und Cofermenten
Christoph Scheffknecht
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Ergebnisse
Nährstoffgehalte im typischen Bereich,
Landwirtschaftl. Verwertung durch Stickstoff
begrenzt
Schwermetallgehalte im typischen Bereich Richt-
und Grenzwerte für Klärschlamm eingehalten
PCB sind nicht nachweisbar
PAK Gehalte in einer Anlagen mit hohem
Cofermentanteil hoch Vergleichbare Richt- und
Grenzwerte unterschritten
Kohlenwasserstoffgehalte sind erstaunlich hoch
unabhängig von Cofermenten Handlungsbedarf !
Christoph Scheffknecht
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Ergebnisse II
Antibiotika Vor allem Tetracycline in
vergleichsweise hohen Mengen -gt Hemmung der
Biogasproduktion möglich ? -gt weiterführendes
Projekt des Umweltbundesamts bereits gestartet
Hygiene Die Grenzwerte werden insbesondere bei
den Enterococcacae bei Anlagen mit hohem
Cofermentanteil überschritten.
Hygieneanforderungen bei 3 von 6 Anlagen nicht
erfüllt.
Nonylphenole und Nonylphenolethoxylate sowie BPA
nur in Spuren im Gärrückstand
Christoph Scheffknecht
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Ergebnisse III
Quartäre Ammoniumverbindungen
Unerwartet hohe Gehalte an Benzalkoniumchloriden
(BAC)
Problem bei Anlagen mit hohem Cofermentanteil
Hemmung der Vergärung sehr wahrscheinlich
Werte deutlich über den Gehalten im Klärschlamm
Ökotoxische Effekte auf Boden können nicht
ausgeschlossen werden
Christoph Scheffknecht
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Zusammenfassung
Problemstoffe
Tierarzneimittel UBA Projekt
Kohlenwasserstoffe
Quartäre Ammoniumverbindungen
Hygiene
Mögliche Auswirkungen
Reduktion der Biogasausbeute
Kontamination des Bodens
Kontamination des Grundwassers
Christoph Scheffknecht
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Zusammenfassung II
Quellen der Schadstoffe
Tierarzneimittel Gülle
Hygiene mesophile Prozessführung
Kohlenwasserstoffe vermutlich Gülle
QAV vermutlich spezielle Cofermente
Cofermente spielen wichtige Rolle beim
Schadstoffgehalt
Weitere Untersuchungen notwendig !
Bitte um Mithilfe beim Folgeprojekt !
Christoph Scheffknecht
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Projektbeteiligte
Abfallwirtschaft Wolfgang Eberhard
Werner Bader Rainer Florineth Walter
Hämmerle Norbert Lerchster Monika
Schmieder Christoph Schedler Peter
Singer Christoph Scheffknecht
Oliver Gans Sigrid Scharf
Christoph Scheffknecht
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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit !
www.vorarlberg.at/umweltinstitut
christoph.scheffknecht_at_vorarlberg.at
Christoph Scheffknecht