Hochleistungs Ultraschalltechnik für mehr Effizienz in der Biogasanlage
Die Wave-Box ist eine Neuentwicklung zum Hochleistungsaufschluss faseriger Substrate. Mittels einer reversiblen Pumpe wird Fermenter-Substrat oder Gärrest kontinuierlich durch eine intelligente Leitungsführung optimal in den Wirkbereich von Ultraschall erzeugenden „Sonotroden“ gebracht. In der Steuereinheit können Durchfluss, Druck, Spülzyklen usw. variabel angepasst werden. Die Wave-Box wird im Bypass betrieben und ist problemlos in bestehende Biogasanlagen nachrüstbar.
+50%
Effizienzsteuerung
Deutliche Steigerung der möglichen Raumbelastung um bis zu 50%
Steigerung der Pumpleistung um mehr als 60% durch Viskositätsverbesserung
Ökologische Entlastung durch rund 18% weniger CH4- Äquivalent
Verminderung der erforderlichen hydraulischen Verweilzeit durch beschleunigten Abbau der Organik
Keine Schaumbildung durch die nachhaltige Zerstörung der entsprechenden Mikroorganismen durch Hochleistungs-Ultraschall.
Wesentlicher Bestandteil ist das entwickelte Hochleistungs-Ultraschall-System. Dazu gehören ein Volumendurchflussmessgerät, eine druck- und volumengeregelte Pumpe, Sensoren, Spülleitungen sowie eine selbst optimierende und selbst überwachende Steuereinheit.
Die Wave-Box sorgt dafür, dass faserreiche Bestandteile im Substrat aufgelöst werden und die biochemische Hydrolyse dadurch effizienter wird. Es wird mehr Metahn (10-20%) aus der organischen Substanz gebildet. Der Mehrertrag übersteigt die eingesetzte Energie um den Faktor 12-15!
Ultraschall ist Schall oberhalb von höheren Frequenzen, also 20 kHz bis in den Megaherzbereich. In wässrigen Medien bewirken Ultraschallwellen eine periodische Kompression (Druck) und Dehnung (Zug, Unterdruck) des beschallten Mediums. Ultraschall hoher Intensität führt in der Phase des Unterdrucks zum Aufreißen der Wasserphase, was zur Bildung von mikroskopisch kleinen Hohlräumen in der Flüssigkeit führt.
Diese Bläschen füllen sich mit Wasserdampf oder Gas. Sie wachsen in Zugphasen und schrumpfen in Druckphasen, bis sie implodieren. Dieses Phänomen wird als Blasen-implosion oder auch Kavitation bezeichnet. Im Mikromaßstab entstehen dabei Drücke von 500 bar. Diese durch Ultraschall erzeugten Kräfte sind in der Lage, jede noch so robuste Oberfläche zu zerstören.
Die Wave-Box ist ein patentiertes Hochleistungs Ultraschall System, das optimal auf die Desintegration von Biomasse abgestimmt ist. Ultraschallreaktoren arbeiten in der Wave-Box als Durchlaufsystem mit hoher Intensität und Amplitude im unteren Frequenzbereich (20 und 35 kHz).
Gelangt Biomasse in den Wirkbereich der Schallwellen, werden zunächst organische Agglomerate zerlegt und die Gesamtoberfläche der Biomassensuspension wird vergrößert. Weitergehende Beschallung öffnet Pflanzen- und Bakterienzellen.
Dadurch zerreißen Fasern und Zellinhaltsstoffe treten aus. Dabei werden Enzyme, Nährstoffe und Mikronährstoffe freigesetzt, sowie zusätzliche Substrate verfügbar. Die beschallte Biomasse ist somit nicht nur ein hervorragendes Substrat für aktive Mikroorganismen, sondern unterstützt durch Enzym- und Nahwirkung den gesamten Abbauprozess.
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