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Biogasanlagen

GasMix-System: Boost für den Fermenter

Außenliegende Pumpe einer Biogasanlage
am Montag, 30.01.2017 - 13:00 (Jetzt kommentieren)

Das Gasmix-System erzielt durch Mischdüsen und Gaseinperlung eine um bis zu 10 Prozent höhere Biogasproduktion. Außerdem wird durch eine kurze Mischzeit wenig Strom benötigt. Das belegt eine Studie der Aarhus Universiät in Dänemark.

Viele Biogasanlagen lassen sich wegen der mechanischen Teile im Inneren des Behälters schlecht warten:

  • Beim Öffnen der Folie entweicht das bereits gewonnene Gas und bei Reparaturen fällt die Anlage oft ein bis zwei Tage aus, was mit einem entsprechenden Verlust einhergeht.
  • Außerdem erzeugen herkömmliche Rührwerke nur eine kreisförmige Strömung am Boden, während sich an der Oberfläche eine Schwimmdecke bildet, die verhindert, dass das Gas aufsteigt, was ebenfalls Einbußen bedeutet.

GasMix-System von Landia

Das zum Patent angemeldete GasMix-System von Landia wird hingegen extern installiert und ist somit leicht wartbar. Es besteht aus einem Diffusor für die Gaseinperlung und ein bis zwei Mischdüsen zur Durchmischung des Substrats und bewirkt in der Vertikalen eine zusätzliche Bewegung durch das aufsteigende Gas.

Dank dieses dreidimensionalen Effekts ist die Ausbeute bei geringeren Einschaltzeiten deutlich besser, wie auch eine Studie der Aarhus Universität in Dänemarkt belegt. Der agrarmanager hat in seiner aktuellen Ausgabe Januar 2017 das System vorgestellt.

So funktioniert das GasMix-System

Sobald die Chopperpumpe läuft, wird das Substrat im Bodenbereich des Tanks in das Messersystem gezogen, sodass alle Klumpen zerkleinert werden. Das gewährleistet einen verstopfungsfreien Betrieb. Das zerkleinerte Substrat hat eine größere Oberfläche, was zu einer schnelleren Zersetzung führt.

Das im oberen Bereich des Behälters befindliche Gas wird abgezogen, über das Venturisystem der Pumpe erneut mit Schlamm vermischt und unter hohem Druck durch den Diffusor zurück in die untere Hälfte des Behälters gepresst, was zu einer starken Durchmischung des Tankinhalts führt: Durch die dreidimensionale Rührwirkung, die zugleich die Bildung von Schwimmdecken verhindert, wird das Gas teilweise wieder flüssig und ist bereit, neue Bindungen einzugehen, wodurch das gewonnene Methan reiner wird.

Außerdem wird der Verrottungsprozess beschleunigt, sodass eine größere Menge schneller als bisher verarbeitet werden kann und somit insgesamt eine bessere Ausbeute erzielt wird. Wie lange die Phasen im Einzelfall dauern, ist je nach Anlage unterschiedlich. In der Regel sollte jedoch eine Betriebszeit von 10 bis 20 Minuten pro Stunde angestrebt werden.

Das System kommt dabei ohne die wartungsintensiven, großblättrigen Propeller aus, mit denen herkömmliche Rührwerke typischerweise arbeiten. Der Gasmix wir extern installiert, was mehr Sicherheit bedeutet und die Instandhaltung erleichtert. Auch die Anlagekosten reduzieren sich, da keine Bedienungsstege, Plattformen oder Kransysteme mehr notwendig sind. Zudem wirken keine Schubkräfte auf die Behälterwände und -böden. Dementsprechend müssen diese auch nicht verstärkt werden, da keine statischen Probleme mehr auftreten.

Wissenschaftliche Ergebnisse

Wissenschaftler der Aarhus Universität in Dänemark haben das GasMix-Sysxtem genau untersucht. Die Erkenntnisse wurden in sechs Punkte zusammengefasst:

  1. Es hat sich gezeigt, dass das Landia GasMix-System in einem Fermenter, der landwirtschaftliche Abfälle verwertet, die Methanproduktion um annähernd 11% steigert
  2. Der Abbau organischer Trockensubstanz wurde in einem Fermenter, der landwirtschaftliche Abfälle verwertet, um 11 % erhöht.
  3. Die Methanproduktion wurde in einem Fermenter, der Klärschlamm und Fette behandelt, in einem geringeren Umfang gesteigert.
  4. Das Landia GasMix-System hat einen größeren Nutzen, wenn es für Mist und Biomasse-Substrate eingesetzt wird.
  5. Als das Landia GasMix-System in einem Wärmetauschertank, der landwirtschaftliche Abfälle vor der Vergärung behandelt, genutzt wurde, wurde die Zähflüssigkeit um mehr als 31 % reduziert.
  6. Der weniger zähflüssige Input aus dem Wärmetauschertank erlaubte eine 12,5 prozentige Verringerung der nachfolgenden Reaktor-Mischzeit.
     

GasMix-System von Landia

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