Optimierung ihres Biomasserückführfilters durch Kombination mit Ultraschalltechnik
Wavebox mit Ultraschalltechnik
Returgant Direkt für Biogas- und Kläranlagen.
Die einzigartige Kombination des Biomasserückführfilters Returgant Direkt in Verbindung mit der Ultraschalltechnik macht es möglich, unvergorene und bisher nicht abgebaute Fasern zu zerkleinern. Dadurch wird ein noch höherer Gasertrag erreicht!
Das Problem & die Lösung
Zwischen 8% – 15% des anfallenden Gärrestes sind Fasern, die beim Filtern noch nicht vergoren bzw. abgebaut wurden. Trotz gängiger Techniken gelingt es nicht, die Fasern vollständig zu zerkleinern.
Durch eine geschickte Einbindung eines Biomasserückführfilters in Kombination mit einer Ultraschalltechnik in das bestehende System der Biogasanlage ist es möglich, die Fasern noch besser und schneller aufzulösen und die Organik zu lösen. Durch den Aufschluss der Fasern wird eine schnellere Abbaugeschwindigkeit erreicht. Dadurch kann mehr Leistung aus dem gleichen Behältersystem herausgeholt werden.
Steigerung ihres Biogasertrags von bis zu 20 % möglich.*
- Vermeidung von Emissionen aus Separationssystem
- Erhöhung des Gasbildungspotenzials der Einsatzstoffe
- Minderung des Restgaspotenzials im Gärrest
- Normale BGA: Abbau der Organik 75%
- BGA mit Sepogant-Direkt und WaveBox: Abbau der Organik 90%
*Returgant Direkt – Biomasserückführfilter in Kombination mit Ultraschall-Wavebox.
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Mehr InformationenDas Verfahren
Diese Variante entnimmt Substrat aus dem Fermenter oder Nachgärer und leitet es nach dem Filtern als eingedickte Phase mit den noch nicht vollständig vergorenen Faserstoffen direkt zurück in den Fermenter/ Nachgärer. Auch schwer abbaubare Stoffe wie GPS (Stroh, Mist) können durch dieses Verfahren abgebaut werden.
Die Ultraschalltechnik WaveBox macht es möglich das Material maximal aufzuschließen, da durch die Ultraschallwellen Luftbläschen im Substrat entstehen und implodieren. Diese Kavitation führt dazu, dass durch den Aufschluss von Fasern ein höherer Anteil der organischen Trockensubstanz Gas abgeben kann.
Durch das Verfahren des wiederholten Fütterns werden Einsatzstoffe gespart. Dies führt dazu, dass das gesamte Gaspotential der zugeführten Substrate ausgeschöpft wird.
Zudem wird die Einsparung von Rührwerken sowie deren Rührzeiten im Gärrestlager erreicht, da sich in den Behältern eine homogene Masse einer einheitlichen Struktur befindet, welche sich nicht wieder entmischt. Des Weiteren wird bei der Fütterung Volumen der Einsatzstoffe eingespart, was eine geringere Belastung (Energie und Verschleiß) der Einbringtechnik zur Folge hat.
In einer herkömmlich betriebenen Biogasanlage findet ein Abbau der Organik von 75 % statt. Sobald hier ein Biomasserückführfilter in Verbindung mit einer Ultraschalltechnik verwendet wird, steigt der Abbau der Organik auf ca. 90 %. So kann eine Steigerung des Biogases von bis zu 20 % aus dem Originalsubstrat, das der Biogasanlage gefüttert wird, erreicht werden.
Auslegungsbeispiel
- Fermentation ca. 40m³/ d
- NawaRo Substratmix mit Gras/ GPS Anteil
- Verweilzeit: 60 Tage
- Raumlast ca. 8 kg oTS/ m³*d
- WaveBox 4-Sonotroden ca. 3,5 kW
- Steigerung der Biogasproduktion um ca. 14%
Vermerk: Die Proben stammen aus der BGA Isny (Baden-Württemberg) – Mai 2021
Technologische Aspekte der Kombination
Effizienzsteigerung der Ultraschallanlage durch
- die Behandlung der eingedickten Organik
- Anordnung der Sonotroden – max Eintauchtiefe
- optimale Gasabführung
- keine Ablagerungen
Effekte für die Ultraschalltechnik
- Erhöhung des Wirkungsgrads der WaveBox
- deutliche Minderung des TS-Gehalts im Gesamtsystem – dadurch Minderung der Betriebskosten
- Einsparungseffekte durch erhöhten organischen Abbau
- bessere Rührfähigkeit durch Verringerung der Scherkräfte
Ökologische Aspekte der Kombination
- Emissionen werden vermieden
- Erhöhung des Gasbildungspotenzials der Einsatzstoffe
- Minderung des Restgaspotenzials im Gärrest
- herkömmliche BGA: Abbau der Organik 75%
- BGA mit Returgant Direkt und Wavebox: Abbau der Organik 90%
- bis zu 20% mehr Biogas aus Originalsubstanz
Wavebox - Anwendungsgebiet Biogasanlagen– Häufige Fragen (FAQ)
Die WaveBox nutzt Ultraschallwellen, um faserige Substrate gezielt aufzuschließen. Eine Pumpe befördert das Substrat durch die Wave-Box, wo Sonotroden Ultraschallwellen erzeugen. Diese Schallwellen bilden mikroskopische Luftbläschen, die im Substrat implodieren. Durch diesen Kavitationseffekt werden die Fasern im Substrat aufgebrochen, wodurch Mikroorganismen die organische Masse schneller und effizienter abbauen können.
Die Wave-Box bietet zahlreiche Vorteile für Biogasanlagen:
- Sie kann in bestehende Anlagen nachgerüstet werden.
- Der Abbau der organischen Trockensubstanz kann um bis zu 20% gesteigert werden, was die Biogasausbeute erhöht.
- Die Rührzeiten im Gärrestlager werden verkürzt, wodurch der Energiebedarf für das Rührwerk sinken kann.
- Schaumbildung kann verhindert werden, was den Anlagenbetrieb stabilisiert.
Die intelligente Steuerung der WaveBox ermöglicht eine flexible Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen. Über die Steuereinheit können Durchfluss, Druck und Energieeintrag individuell eingestellt werden, um eine optimale Verarbeitung des Substrats zu gewährleisten. So wird sichergestellt, dass die Anlage effizient und störungsfrei läuft.
Wavebox - Anwendungsgebiet Kläranlagen – Häufige Fragen (FAQ)
Die WaveBox nutzt Ultraschallwellen, um Schlamm effizienter aufzuschließen. Dadurch werden die organischen Bestandteile im Klärschlamm besser abgebaut, was die Methanproduktion in Faulbehältern steigert und die Entsorgungskosten senkt.
Durch den Aufschluss der Zellstrukturen im Klärschlamm wird die biologische Verwertung verbessert. Dies führt zu einer besseren Schlammstabilität und einer reduzierten Geruchsbildung.
Die optimierte Zellaufschließung führt zu einer schnelleren und vollständigeren Vergärung des organischen Materials. Dadurch kann die Biogasausbeute um bis zu 20% gesteigert werden, was die Wirtschaftlichkeit der Kläranlage verbessert.
Ja, die WaveBox ist für eine einfache Nachrüstung konzipiert und kann problemlos in bestehende Kläranlagen integriert werden. Sie wird in den Schlammkreislauf eingebunden und lässt sich flexibel anpassen.
Da der aufgeschlossene Schlamm leichter pumpbar wird, kann der Energieaufwand für Rührwerke und Pumpen reduziert werden. Gleichzeitig steigt das gewonnene Biogasvolumen und somit die Energieausbeute.
Ja, durch die verbesserte Schlammstruktur kann die Schaumbildung in Faultürmen und Nachklärbecken reduziert werden. Dies führt zu einem stabileren Betrieb und minimiert Betriebsstörungen.
Kurz & knapp
Die Kombination aus dem Biomasserückführfilter, dem Zurückhalten von noch nicht vollständig vergorenen Fasern und der Behandlung der Biomasse durch Ultraschall stellt das derzeit einzige funktionierende Verfahren dar, um das Beste aus dem Substrat herauszuholen. So wird kein Gaspotential verschenkt, da energiereiches Futter, unabhängig von den Verweilzeiten, nicht ungenutzt bleibt.
Bei der Fütterung der Anlage wird an Volumen der Einsatzstoffe eingespart, wodurch die Belastung (Energie und Verschleiß) der Einbringtechnik geringer wird.
Der effektive Abbau der Fasern des Substrats hat zur Folge, dass eine Steigerung des Gasertrags von bis zu 20% erreicht werden kann.
