Beschreibung

Die Aufgabe des Projektes bestand darin, zu prüfen, in wieweit ein bioelektrochemisches System (BES) auf einer Großveranstaltung zur Behandlung von Urin eingesetzt werden kann, der durch Trenntoiletten gewonnen wird.

Dafür wurde zunächst zusammengestellt, welche Urinmengen anfallen und mit welchen Konzentrationen an organischem Kohlenstoff zu kalkulieren ist. Diese Parameter lassen eine Vorausschau auf erwartbare Stromdichten bzw. erzielbare Wasserstoffmengen zu. Konkret wurde für die weitere Planung mit rund 50 bis 100 Liter Urin pro Tag für jede installierte Toilette gerechnet. Der verfügbare chemische Sauerstoffbedarf (CSB) wurde mit im Mittel 8 g/L CSB angenommen. Danach erfolgte im Rahmen einer Literaturmetaanalyse die Zusammenstellung bestehender skalierbarer bioelektrochemischer Reaktorlösungen. Dabei wurden Grundlagen für Limitierungen in bioelektrochemischen Prozessen herausgearbeitet. Ferner wurden momentan bestehende skalierbare Reaktorlösungen und die derzeitige Patentsituation beschrieben. Aufbauend auf diesen Ergebnissen lassen sich die verfahrenstechnischen Herausforderungen und das Fenster für einen freedom to operate klar beschreiben. Schlussendlich wurde aus den Ergebnissen ein skalierbares Reaktorkonzept abgeleitet. Es wird vorgeschlagen, einen für die mikrobielle Elektro­synthese designten Scheibentauchkörper für die Produktion von Wasserstoff aus Urin ein­zusetzen. Der Reaktor (100 Liter Volumen) soll pro Tag 100 – 200 Liter Urin behandeln.