Was ist die Wave-Box?

Die Wave-Box ist eine PRE-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 sowohl in den PRE-Hochleistungsfermenter und die PRE-Kombihydrolyse integrierbar als auch für bestehende Biogasanlagen nachrüstbar.

Woraus besteht die Wave-Box?

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.

Wie funktioniert die Wave-Box?

Ultraschall ist Schall mit Frequenzen jenseits des Hörschalls, also von 20 kHz bis in den Megahertzbereich. 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 Blasenimplosion 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-Ultraschallsystem, 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 Biomassesuspension wird vergrößert. Weitergehende Beschallung öffnet Pflanzenzellen und Bakterienzellen. Dadurch zerreißen Fasern und Zellinhaltsstoffe treten aus. Dabei werde 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 Nährwirkung den gesamten Abbauprozess.

 

Was bringt die Wave-Box?

Die PRE-Wave-Box sorgt dafür, dass faserreiche Bestandteile im Substrat aufgelöst werden und die biochemische Hydrolyse dadurch effizienter wird. Es wird mehr Methan (10-20 %) aus der organischen Substanz gebildet. Der Mehrertrag übersteigt die eingesetzte Energie um den Faktor 12-15.

 

Effizienzsteigerung

• Energieeinsatz 3-5 kW für 500-600 kW Anlage

- Nutzungsenergie 75 kW Steigerung der möglichen Stromproduktion

 

• Ausbring-Leistungen des Gärrestes typische Pumpleistungen

 bei Schleppschlauch-System 40 m3/h

- Pumpleistungen nach Wave-Box Einsatz 80 m3/h

 

• Ökologische Entlastung durch Verminderung des Nachgärpotenzials

 rund 15-18 % weniger CH4-Äquivalent

 

• Der beschleunigte Abbau der Organik führt zur Verringerung der Restmethanbildung, vermindert die erforderliche, hydraulische Verweilzeit (für bestehende Anlagen).

 

• Schaumbildung

Hochleistungs-Ultraschall zerstört nachhaltig für die Schaumbildung

in Fermentern und Abwasserbehandlungsanlagen

 verantwortliche Mikroorganismen.

 

Hochleistungs-Ultraschall Wave-Box Eigenschaften

 1. Mittel zur Effizienzsteigerung von Gärprozessen

 

 2. Einsatz an allen bestehenden Biogas- und Abwasserbehandlungsanlagen

 

 3.  Installation und Inbetriebsetzung innerhalb von 2 Tagen

     Hochfahren und Optimierung via Monitoring/Internet

 

 4. Keine Genehmigungsrelevanz entsprechend BImSchG

 

 5. Lange Wartungszyklen von ca. 2 Jahren bis 16.000 Betriebsstunden

 

 6. Monitoring vom Hersteller, Optimierung des Anlagenbetriebes

     durch Hersteller via Internet

 

 7. Autarker Betrieb zur bestehenden Biogasanlage ohne funktionale Wechselwirkung

 

 8. Einfache und günstige Finanzierungs-Möglichkeiten durch Hersteller (Leasing/Mietkauf) oder Hausbanken

 

 9. Hoher Nutzungsgrad führt zur Liquiditätssteigerung ab der Einfahrphase

 

10.  Effizienz- und Wertsteigerung der gesamten Biogasanlage durch hohe Nutzungseffekte

 

11.  Erhöhung der Vielfalt der Einsatzstoffe wird erreicht