Das Auftreten von Schwefelwasserstoff im Faulturm

Der Blick von einem Faulturm aus kann überwältigend sein. Hier ist es ein Teil des Bodensees.

Die Schwefelwasserstoffkonzentrationen liegen nicht so hoch wie bei Biogasanlagen, erreichen aber fast immer Werte die über 2000 ppm liegen, wenn nichts dagegen getan wird. Also Konzentrationen die für Gasmotoren und Blockheizkraftwerke, wie sie häufig bei Klärwerken betrieben werden, zu hoch sind.

Ist bereits eine Phosphatfällung mit Eisensalzen auf dem Klärwerk in Betrieb, ist die Entschwefelung bereits inbegriffen. In der Regel sind lediglich 10% von den Mengen für die Phosphatelimination notwendig um die Entschwefelung zu betreiben.

!!! Nicht jedes eisenhaltige Fällmittel hat ausreichend Eisen für die Entschwefelung!!!!

Fehlt aber jegliches Eisen, weil keine P-Fällung oder diese mit einem reinen Aluminiumprodukt betrieben wird treten die oben angegebenen H2S-Konzentrationen im Faulgas auf. Nur für diese Anlagen gelten in der folgende Tabelle die Schwefelwasserstoffangaben.

 Gegenmaßnahme:

Es muss unterschieden werden ob man im Faulturm schon die Entschwefelung vollziehen will oder erst im Nachhinein das Gas reinigt. Von 3 000 ppm auf 200 ppm ist mit jeder Maßnahme möglich

Es ist ja nicht allein die Frage wie bekomme ich den Schwefelwasserstoff aus dem Gas heraus. Es müssen auch die neben aufgeführten Fragen geklärt sein:  

Entschwefelung im Faulturm:

Dies ist mit Sicherheit die beste Methode für die Entschwefelung, da alle Funktionen mit dem Faulschlamm zusammen erfolgen. Die Zugabe erfolgt mit dem Faulschlamm, die Korrosion des Faulturms wird gestoppt, die Gasproduktion und -Qualität wird nicht negativ beeinflußt, es gibt keine Ablagerungen im Gasraum, der gebundene Schwefel verläßt mit dem ausgefaulten Schlamm das System und kann bedenkenlos als Dünger wieder auf Äcker aufgebracht werden oder, wie es inzwischen üblich ist, verbrannt werden. Hier werden zwar wertvolle Phosphate verbrannt, aber das ist ein anderes Thema.

Wie erreicht man dies? Mit Zugabe von zweiwertigen Eisensalzen. Sie können in flüssiger Form als Eisen-II-Chlorid oder in fester Form als Eisen-II-Sulfat zugegeben werden. Auch dreiwertige Eisensalze sind einsetzbar.

Mit einer einfachen Grunddosierung sind H2S-Konzentrationen, die für den Gasmotorenbetrieb nötig sind problemlos erreichbar, also um die 200 ppm. Es sind auch niedrigere Werte erreichbar, das setzt aber eine Steuerung und Regelung voraus.

Wer bereits nur mit Eisensalzen die Phosphatelimination betreibt braucht sich keine Gedanken mehr über die Entschwefelung des Faulgases machen, da im Faulturm genügend Eisen für die Schwefelbindung zur Verfügung steht.

Entschwefelung des Gases:

Hier gibt es verschiedene Lösungen die zur Entschwefelung zum Einsatz kommen.

Die Finger sollte man von der Sauerstoffzugabe im Gasraum mit einem Aquariumsbelüfter lassen. Das klingt sehr kostengünstig und umweltfreundlich, aber das Verfahren hat einen Hacken: Der Sauerstoff wandelt den Schwefelwasserstoff in elementaren Schwefel um. So weit so gut, aber wie verläßt der Schwefel den Gasraum??? Sicher brechen irgendwann Teile der Schwefelschicht herab und fallen in den Faulschlamm. Es gibt genügend Betreiber, die daraufhin sich von Ihrem Gasmotor verabschieden mussten. Die Lösung war doch nicht so preisgünstig.

Der gleiche Effekt tritt auf wenn bei der Beschickung des Faulturms regemäßig Luft mit angesaugt wird, da der Vorlagebehälter zu leer gepumpt wird.

Anders schaut das aus wenn extra nachgeschaltet ein Gasraum geschaffen ist wo die Zugabe von Sauerstoff erfolgt und der elementare Schwefel sich gezielt auf Platten ablagern kann, die von Zeit zu Zeit entfernt und gereinigt werden können.

Die am häufig benutze Methode ist das Durchleiten des Gases durch eisenhaltiges Filtermaterial. Der Nachteil ist, dass das Filtermaterial ausgetauscht werden muss, wenn es gesättigt ist. Der Arbeitsaufwand ist sehr hoch. In der letzten Zeit werden immer mehr alte Anlagen abgebaut, da auf Klärwerken nicht mehr das Personal vorhanden ist diese Arbeiten zu verrichten.

Auch Gaswäscher können eingesetzt werden. Gerade in Kombination mit einer nachgeschalteten Faulgastrockung als Feinentschwefelung sinnvoll wenn das Gas in das Gasnetz eingespeist werden soll.

siehe: und was man dagen tun kann)

Grundsatzfragen:

Schädigt die Methode die Gasproduktion?

Schädigt die Methode die Gasqualität?

Wie entferne ich den Schwefel (in welcher Form auch immer) aus dem System?

Was mache ich damit dann?

Wieviel Arbeit und Kosten sind damit verbunden?