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Hochleistungs – Ultraschalltechnologie

Die patentierte Neuentwicklung Hochleistungs-Ultraschalltechnologie von PRV (Planungsbüro Rossow) bietet Ihnen folgende Vorteile:

  • Bis zu 20% mehr Gas
  • Senkung des Eigenenergieverbrauchs
  • Verminderung der Einsatzstoffe und des Gärrestes
  • Reduktion der Viskosität im Substrat
  • Intensivierung des biologischen Abbauprozesses
  • Zerkleinerung (Desintegration) von Biomasse
  • Auflösung der faserreichen Bestandteile im Substrat
  • Die biochemische Hydrolyse wird effizienter
  • Für Neubauten und Nachrüstungen
  • Erhöhung der Verfügbarkeit von Endoenzymen und anderen Inhaltsstoffen

Wavebox 1

 

Wavebox 2

Was bringt die Wave-Box?
Die von PRE patentierte Wave-Box sorgt dafür, dass faserreiche Bestandteile im Substrat aufgelöst werden und die biochemische Hydrolyse dadurch effizienter wird. Es wird deutlich mehr Methan (10 – 20%) aus der organischen Substanz gebildet. Der Mehrertrag übersteigt die eingesetzte Energie um ein Vielfaches.

Was ist die Wave-Box?
Die Wave Box ist eine von PRE patentierte Neuentwicklung zum Hochleistungsaufschluss faseriger Substrate. Mittels einer reversiblen Exzenterschneckenpumpe von ARMATEC FTS wird Fermentersubstrat 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 sowohl in den Fermenter und die Hydrolyse integrierbar als auch für bestehende Biogasanlagen nachrüstbar.

Woraus besteht die Wave-Box?
Wesentlicher Bestandteil ist das von Fa. PRV entwickelte Hochleistungs-Ultraschall-System. Dazu gehören ein Volumendurchflussmessgerät, eine druck- und volumengeregelte Pumpe, Sensoren, Spülleitungen sowie eine Steuereinheit.

Wie funktioniert die Wave-Box?
Ultraschall ist Schall mit Frequenzen jenseits des Hörschalls, also von 20 kHz bis in den Megahertzbe-reich. 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 Ereignis wird als 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 Fa. Ultrawaves hat für die Wave-Box ein patentiertes Hochleistungs-Ultraschallsystem zur Verfügung gestellt, das optimal auf die Desintegration von Biomasse abgestimmt ist. Die Ultraschallreaktoren arbeiten in der Wave-Box als Durchlaufsystem mit hoher Intensität und Amplitude im unteren Frequenzbereich (20 bis 35 kHz).

Gelangt Biomasse in den Wirkbereich der Schallwellen, werden zunächst organische Agglomerate zerlegt und die Gesamtoberfläche der Biomassesuspension wird vergrößert. Weitergehende Beschallung öffnet Pflanzenzellen und Bakterienzellen. Dadurch zerreißen Fasern und Zellinhaltstoffe treten aus. Dabei werden Enzyme, Nährstoffe und Mikronährstoffe freigesetzt und zusätzliche Substrate werden verfügbar. Die beschallte Biomasse ist somit nicht nur ein hervorragendes Substrat für aktive Mikroorganismen, sondern unterstützt durch Enzym- und Nährwirkung den gesamten Abbauprozess.

Wavebox Diagramm 1

Wavebox Diagramm 2

 


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