Technische Universität Berlin
Fachgebiet Bioverfahrenstechnik
Ackerstraße 76
13355 Berlin
Prof. Peter Neubauer – Projektleiter
Telefon: +49 (0)30 314 72573
E-Mail: peter.neubauer@tu-berlin.de
Dr. Stefan Junne – Projektkoordinator
Telefon: +49 (0)30 314 72527
E-Mail: stefan.junne@tu-berlin.de
Friedel H. Schwartz – Projektleiter
Telefon: +49 (0)203 742140
E-Mail: fhs@sequip.de
Holger Hielscher – Projektleiter
Telefon: +49 (0)3328 437 4800
E-Mail: hielscher@devad.biz
Kernbotschaften:
Veränderungen der Partikelgrößenverteilung konnten mit der eingesetzten Methodik im Bereich 1–2.000 µm direkt in der Flüssigphase verfolgt werden.
Die Partikelgrößenverteilungsmessung in einer Vielzahl von Gärsubstraten zeigt je nach mechanischen oder physikalischen Aufschlussmethoden eine mit Prozessparametern korrelierbare Veränderung im Bereich von unter 200 µm.
Diese Veränderung beeinflusst die Hydrolyse und damit die CO2-Bildung in Batch-Gärtests und kontinuierlicher Kultivierung.
Der notwendige Leistungseintrag, insbesondere bei Anwendung von Ultraschall, kann durch eine Messung der Partikelgrößenverteilung optimiert werden.
Wenn die Verfügbarkeit von Kohlenhydraten der Geschwindigkeits-bestimmende Schritt ist, kann die anaerobe Gärung verbessert werden, entweder durch eine vollständigere Verwertung, eine Verkürzung der notwendigen Retentionszeit oder durch ein breiteres Spektrum an einsetzbarem (Misch-)Substrat.
Die fokusierte Laserlicht-basierte Rückreflexionsmessung eignet sich zu der schnellen, lokalen Messung der Partikelgrößenverteilung direkt im Gärsubstrat, wenn optische Parameter auf die Mess-umgebung angepasst werden können.
Im Projekt wird ein neuartiges Verfahren zur Messung der Größenverteilung von Partikeln adaptiert, um die Aufbereitung von Substraten sowie die Behandlung der Flüssigphase des Biogasprozesses mittels Ultraschall zu optimieren. Die Lösung soll einfach in Bestandsanlagen integrierbar sein und die Online-Messung autark auswertbar sein. Die Methodik wird exemplarisch an drei unterschiedlichen Praxisanlagen getestet.
Durch die Maßnahmen wird eine Erhöhung der Substratflexibilität und Anlageneffizienz angestrebt. Dazu soll der Ultraschall-basierte Aufschluss von Partikeln soweit mittels Laserlicht-basierter Rückreflexion gemessen werden, dass eine in situ Optimierung in Echtzeit ermöglicht wird.
TU Berlin
Aufbau eines Laborversuchsstandes und Einsatz der gekoppelten Aufschluss- und Analysenmethodik in mittels statistischer Versuchsplanung geplanten Versuchsreihen. Transfer in den Praxismaßstab, in dem die Ultraschall- und Analysentechnik im Bypass angewendet und aufbauend auf den Ergebnissen im Labormaßstab der Einsatz von Ultraschall optimiert wird. Zum Abschluss erfolgt eine Kosten-/Nutzenanalyse anhand der Praxisversuche.
S+E Sequip GmbH
Es werden Sensoren hardwareseitig für Applikationen zur Partikelgrößenverteilung in der Flüssigphase von Gärprozessen modifiziert. Zudem erfolgt u.a. eine Softwareanpassungen zur Unterscheidung biologisch aktiver und inaktiver Partikel anhand ihres Rückreflexionsverhaltens.
Devad GmbH
Entwicklung und Konstruktion eines rezirkulierenden Ultraschallsystems einschließlich dem Zerkleinern von Agglomeraten und dem Aufschluss biomechanischen Materials zur Optimierung der Flüssigphase in Gärprozessen.
TU Berlin
S+E Sequip GmbH
Devad GmbH
