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SUBSTRAT reduzieren FließFÄHIGKEIT VERBESSERN Alternative Substrate NUTZEN BETRIEBSSICHERHEIT ERHÖHEN DesiUS AN BIOGASANLAGEN EFFIZIENTES REPOWERING MIT ULTRASCHALL

SUBSTRAT FließFÄHIGKEIT - Weber-Entec

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Page 1: SUBSTRAT FließFÄHIGKEIT - Weber-Entec

Weber Entec GmbH & Co. KGIm Ermlisgrund 1076337 WaldbronnDeutschland

Telefon +49 (0) 72 43/ 72 88 980Telefax +49 (0) 72 43/ 76 55 [email protected]

Systemanalyse zur Prüfung des Potenzials zur Betriebskostenreduzierung von Biomasse

Planung, Fertigung, Installation und Inbetriebnahme eines angepassten Desintegrationssytems

Mess- und ingenieurtechnische Begleitung bei der Überführung in den Dauerbetrieb

Prozessoptimierung

Bilanzberechnungen

Angebot und Ausführung als Turnkey-Lösung –keine versteckten Kosten

Leasing und Mietkauf möglich

Persönliche, kompetente und unverbindliche Beratung jederzeit

service

SUBSTRATreduzieren FließFÄHIGKEITVERBESSERNAlternativeSubstrate NUTZENBETRIEBSSICHERHEITERHÖHEN DesiUS AN BIOGASANLAGENEFFIZIENTES REPOWERING MIT ULTRASCHALL

Mehr Info? Hier geht es zum Video

Unter Ultraschalldesintegration versteht man den Substrataufschluss mittels Ultraschall. Das Substrat wird auf Zellebene effektiv aufgeschlossen und damit die Substratoberfläche vergrößert. Die resultierende Oberflächen-vergrößerung führt zu einer Beschleunigung des organischen Abbauprozes-ses und schwer zu verstoffwechselnde Substrate werden dem Abbauprozess zugänglich. Zusätzlich wird das Substrat der Fermenter dünner, was sich in vielerlei Hinsicht auf die Biogasanlagenabläufe positiv auswirkt.

Ertrag hoch - Kosten runter mit Ultraschalldesintegration

Optimierte Rentabilität

Steigerung der Gasausbeute / Substrateinsparungen

Deutlich erhöhter Abbaugrad

Stabilisierung der Biologie

Verbesserte Fließeigenschaften

Vermeidung von Schwimmschichten

Reduzierter Rührwerkverschleiß

Reduzierter Pump- und Rührenergiebedarf

Menge schwer umsetzbarer, aber oft günstigerer Sub- strate kann erhöht und da- durch der Maiseinsatz zu- sätzlich reduziert werden

Betriebssicherheit der Biogasanlage wird erhöht

Ihr Nutzen

Dauerhaftes Absenken der Substratviskosität im Fer- menter

Verbesserte Durchmischung

Erhöhte Diffusion

Höhere Gärsubstratumsetzung

Beschleunigter Abbauprozess

Größere Substratoberfläche

Erhöhter Enzym- Aktivitätskoeffizient

Beschleunigte Hydrolyse

Bessere Gärsubstratumsetzung

2. Mobilisierung von Exo-Enzymen

1. Zerkleinerung

Wirkung

kavitation

Hohe Energieimpulse bei Kavitationsimplosion im μm-Bereich

Temperaturen bis zu 5.000 °C

Drücke bis 1.000 bar

Hohe Beschleunigung – hohe Scherkräfte

Wirkung der Kavitations-implosion auf das Substrat

physikalisches Prinzip

vorher nachher

Page 2: SUBSTRAT FließFÄHIGKEIT - Weber-Entec

Inhomogene Substrate mit sehr hohem Trockensubstanzgehalt stellen die Ultraschalltechnologie vor eine besondere Herausforderung. Bei herkömmlichen Systemen, die z. B. mit Stabschwingern ausge-stattet sind, wird die Ausbreitung des Kavitationsfeldes stark gedämpft. Es kann nicht die volle Ultraschallleistung abgegeben werden. Der BioPush Ultraschallreaktor, technologisches Herzstück des Desintegrati-onsUltraschallSystems, genannt DesiUS, erzeugt ein homogenes Kavitations-feld durch leistungsstarke Flächenwandler. Die neue Generation Ultraschall hat sich dadurch gegenüber der sonst üblichen Stabschwingertechnik als deutlich überlegen gezeigt. Durch die spezifische Bauform des BioPush Reaktors sind Verstopfungen ausgeschlossen. Außerdem arbeitet die Ultraschalleinheit zu 100 % wartungsfrei.

BioPush Ultraschallreaktor

Weber Entec GmbH & Co. KG ist ein Tochterunterneh-men der Weber Ultrasonics AG, einem weltweit führenden Hersteller von Ultraschallkomponenten und Ultraschallschweißanlagen.Weber Entec konzentriert sich auf den Anlagenbau ultraschallbasierter Applikationen im Bereich Umwelttechnik – insbesondere auf die Ultraschallbe-handlung biogener Stoffe – die sogenannte Desinte-gration. Durch ein breites Leistungsspektrum liegen Herstellung, Anlagenbau und Vertrieb sowie System-analyse und Prozessoptimierung in einer Hand.

Weber Entec – das unternehmen

Kerntechnologie der DesiUS ist die BioPush Durchflusszelle, die von Weber Entec speziell für landwirtschaftliche und industrielle Bio-gasanlagen entwickelt wurde.

Die Ultraschallreaktoren (1) der schlüsselfertig gebauten Anlage wer-den durch eine Exzenterschnecken-pumpe (3) beschickt. Das Substrat wird mit spezifischer Geschwindig-keit so durch das Schallfeld geführt, dass der für die Behandlung des Substrats ideale spezifische Energie-eintrag erzielt wird. Ein Mazerator (2) schützt die Anlage vor Störstoffen und homogenisiert grob vor, um eine optimale Ankopplung des Ultra-schalls zu erreichen.

Aufbau Anlagen-technik – HoheAnsprüche an Effektivität und Betriebssicherheit

Eine SPS gestützte Steuerung ermöglicht einen robusten und störungsarmen Betrieb. Die An-lage ist zudem mit Temperatur-, Druck- und Volumenstromsensorik (4) ausgestattet. Über Fernzugriff kann auf die SPS-Steuerung zu-gegriffen werden. Mit Hilfe des Siemens Touch-Panels können auf benutzerfreundliche Weise unter anderem Temperaturen, Drücke, Volumenstrom und Zeiten einge-stellt bzw. eingesehen werden.

Sehr hohe Energieeffizienz – 50 % und mehr Ersparnis gegenüber herkömmlichen Desintegrationssystemen

Sehr wartungsarme Anlagentechnik

Hohe Betriebssicherheit

Lange Standzeiten

Optimale Anpassung an die jeweiligen Anforderungen

Geringer Platzbedarf durch kompakte Bauweise,

Einfache Installation -Plug & Play

Schnelle Amortisationszeit

3

2

4

4

MechanischeVorzerkleinerung

Beschickungspumpe

Messtechnik

Messtechnik

Ultraschalleinheit

1

TECHNIK

Unter Berücksichtigung spezifischer Substrateigenschaften kann die Ultraschalldesintegrationsanlage variabel, unkompliziert und ohne Beeinträchtigung des Betriebsablaufs in die bestehende Verfahrenstechnik integriert werden.

HauptfermenterUltraschalleinheit

Mögliche Einbindung

Gas

ertr

ag (

Nl/k

g oT

S)

Externe, unabhängige ErhebungZeit (d)

0,0

0,3

1,2

3,3

4,3

5,4

6,3

7,3

8,2

10,1

11,3

12,3

13,4

14,9

16,2

18,2

19,3

20,3

21,3

22,3

23,4

24,4

25,4

26,3

27,4

28,4

250

200

150

100

50

0

Gasertrag ohne UltraschallErhöhter Gasertrag durch Ultraschall

Gasertrag vorher – nachhertechnologischeVorteile

Page 3: SUBSTRAT FließFÄHIGKEIT - Weber-Entec

Inhomogene Substrate mit sehr hohem Trockensubstanzgehalt stellen die Ultraschalltechnologie vor eine besondere Herausforderung. Bei herkömmlichen Systemen, die z. B. mit Stabschwingern ausge-stattet sind, wird die Ausbreitung des Kavitationsfeldes stark gedämpft. Es kann nicht die volle Ultraschallleistung abgegeben werden. Der BioPush Ultraschallreaktor, technologisches Herzstück des Desintegrati-onsUltraschallSystems, genannt DesiUS, erzeugt ein homogenes Kavitations-feld durch leistungsstarke Flächenwandler. Die neue Generation Ultraschall hat sich dadurch gegenüber der sonst üblichen Stabschwingertechnik als deutlich überlegen gezeigt. Durch die spezifische Bauform des BioPush Reaktors sind Verstopfungen ausgeschlossen. Außerdem arbeitet die Ultraschalleinheit zu 100 % wartungsfrei.

BioPush Ultraschallreaktor

Weber Entec GmbH & Co. KG ist ein Tochterunterneh-men der Weber Ultrasonics AG, einem weltweit führenden Hersteller von Ultraschallkomponenten und Ultraschallschweißanlagen.Weber Entec konzentriert sich auf den Anlagenbau ultraschallbasierter Applikationen im Bereich Umwelttechnik – insbesondere auf die Ultraschallbe-handlung biogener Stoffe – die sogenannte Desinte-gration. Durch ein breites Leistungsspektrum liegen Herstellung, Anlagenbau und Vertrieb sowie System-analyse und Prozessoptimierung in einer Hand.

Weber Entec – das unternehmen

Kerntechnologie der DesiUS ist die BioPush Durchflusszelle, die von Weber Entec speziell für landwirtschaftliche und industrielle Bio-gasanlagen entwickelt wurde.

Die Ultraschallreaktoren (1) der schlüsselfertig gebauten Anlage wer-den durch eine Exzenterschnecken-pumpe (3) beschickt. Das Substrat wird mit spezifischer Geschwindig-keit so durch das Schallfeld geführt, dass der für die Behandlung des Substrats ideale spezifische Energie-eintrag erzielt wird. Ein Mazerator (2) schützt die Anlage vor Störstoffen und homogenisiert grob vor, um eine optimale Ankopplung des Ultra-schalls zu erreichen.

Aufbau Anlagen-technik – HoheAnsprüche an Effektivität und Betriebssicherheit

Eine SPS gestützte Steuerung ermöglicht einen robusten und störungsarmen Betrieb. Die An-lage ist zudem mit Temperatur-, Druck- und Volumenstromsensorik (4) ausgestattet. Über Fernzugriff kann auf die SPS-Steuerung zu-gegriffen werden. Mit Hilfe des Siemens Touch-Panels können auf benutzerfreundliche Weise unter anderem Temperaturen, Drücke, Volumenstrom und Zeiten einge-stellt bzw. eingesehen werden.

Sehr hohe Energieeffizienz – 50 % und mehr Ersparnis gegenüber herkömmlichen Desintegrationssystemen

Sehr wartungsarme Anlagentechnik

Hohe Betriebssicherheit

Lange Standzeiten

Optimale Anpassung an die jeweiligen Anforderungen

Geringer Platzbedarf durch kompakte Bauweise,

Einfache Installation -Plug & Play

Schnelle Amortisationszeit

3

2

4

4

MechanischeVorzerkleinerung

Beschickungspumpe

Messtechnik

Messtechnik

Ultraschalleinheit

1

TECHNIK

Unter Berücksichtigung spezifischer Substrateigenschaften kann die Ultraschalldesintegrationsanlage variabel, unkompliziert und ohne Beeinträchtigung des Betriebsablaufs in die bestehende Verfahrenstechnik integriert werden.

HauptfermenterUltraschalleinheit

Mögliche Einbindung

Gas

ertr

ag (

Nl/k

g oT

S)

Externe, unabhängige ErhebungZeit (d)

0,0

0,3

1,2

3,3

4,3

5,4

6,3

7,3

8,2

10,1

11,3

12,3

13,4

14,9

16,2

18,2

19,3

20,3

21,3

22,3

23,4

24,4

25,4

26,3

27,4

28,4

250

200

150

100

50

0

Gasertrag ohne UltraschallErhöhter Gasertrag durch Ultraschall

Gasertrag vorher – nachhertechnologischeVorteile

Page 4: SUBSTRAT FließFÄHIGKEIT - Weber-Entec

Inhomogene Substrate mit sehr hohem Trockensubstanzgehalt stellen die Ultraschalltechnologie vor eine besondere Herausforderung. Bei herkömmlichen Systemen, die z. B. mit Stabschwingern ausge-stattet sind, wird die Ausbreitung des Kavitationsfeldes stark gedämpft. Es kann nicht die volle Ultraschallleistung abgegeben werden. Der BioPush Ultraschallreaktor, technologisches Herzstück des Desintegrati-onsUltraschallSystems, genannt DesiUS, erzeugt ein homogenes Kavitations-feld durch leistungsstarke Flächenwandler. Die neue Generation Ultraschall hat sich dadurch gegenüber der sonst üblichen Stabschwingertechnik als deutlich überlegen gezeigt. Durch die spezifische Bauform des BioPush Reaktors sind Verstopfungen ausgeschlossen. Außerdem arbeitet die Ultraschalleinheit zu 100 % wartungsfrei.

BioPush Ultraschallreaktor

Weber Entec GmbH & Co. KG ist ein Tochterunterneh-men der Weber Ultrasonics AG, einem weltweit führenden Hersteller von Ultraschallkomponenten und Ultraschallschweißanlagen.Weber Entec konzentriert sich auf den Anlagenbau ultraschallbasierter Applikationen im Bereich Umwelttechnik – insbesondere auf die Ultraschallbe-handlung biogener Stoffe – die sogenannte Desinte-gration. Durch ein breites Leistungsspektrum liegen Herstellung, Anlagenbau und Vertrieb sowie System-analyse und Prozessoptimierung in einer Hand.

Weber Entec – das unternehmen

Kerntechnologie der DesiUS ist die BioPush Durchflusszelle, die von Weber Entec speziell für landwirtschaftliche und industrielle Bio-gasanlagen entwickelt wurde.

Die Ultraschallreaktoren (1) der schlüsselfertig gebauten Anlage wer-den durch eine Exzenterschnecken-pumpe (3) beschickt. Das Substrat wird mit spezifischer Geschwindig-keit so durch das Schallfeld geführt, dass der für die Behandlung des Substrats ideale spezifische Energie-eintrag erzielt wird. Ein Mazerator (2) schützt die Anlage vor Störstoffen und homogenisiert grob vor, um eine optimale Ankopplung des Ultra-schalls zu erreichen.

Aufbau Anlagen-technik – HoheAnsprüche an Effektivität und Betriebssicherheit

Eine SPS gestützte Steuerung ermöglicht einen robusten und störungsarmen Betrieb. Die An-lage ist zudem mit Temperatur-, Druck- und Volumenstromsensorik (4) ausgestattet. Über Fernzugriff kann auf die SPS-Steuerung zu-gegriffen werden. Mit Hilfe des Siemens Touch-Panels können auf benutzerfreundliche Weise unter anderem Temperaturen, Drücke, Volumenstrom und Zeiten einge-stellt bzw. eingesehen werden.

Sehr hohe Energieeffizienz – 50 % und mehr Ersparnis gegenüber herkömmlichen Desintegrationssystemen

Sehr wartungsarme Anlagentechnik

Hohe Betriebssicherheit

Lange Standzeiten

Optimale Anpassung an die jeweiligen Anforderungen

Geringer Platzbedarf durch kompakte Bauweise,

Einfache Installation -Plug & Play

Schnelle Amortisationszeit

3

2

4

4

MechanischeVorzerkleinerung

Beschickungspumpe

Messtechnik

Messtechnik

Ultraschalleinheit

1

TECHNIK

Unter Berücksichtigung spezifischer Substrateigenschaften kann die Ultraschalldesintegrationsanlage variabel, unkompliziert und ohne Beeinträchtigung des Betriebsablaufs in die bestehende Verfahrenstechnik integriert werden.

HauptfermenterUltraschalleinheit

Mögliche EinbindungG

aser

trag

(N

l/kg

oTS)

Externe, unabhängige ErhebungZeit (d)

0,0

0,3

1,2

3,3

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27,4

28,4

250

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150

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Gasertrag ohne UltraschallErhöhter Gasertrag durch Ultraschall

Gasertrag vorher – nachhertechnologischeVorteile

Page 5: SUBSTRAT FließFÄHIGKEIT - Weber-Entec

Weber Entec GmbH & Co. KGIm Ermlisgrund 1076337 WaldbronnDeutschland

Telefon +49 (0) 72 43/ 72 88 980Telefax +49 (0) 72 43/ 76 55 [email protected]

Systemanalyse zur Prüfung des Potenzials zur Betriebskostenreduzierung von Biomasse

Planung, Fertigung, Installation und Inbetriebnahme eines angepassten Desintegrationssytems

Mess- und ingenieurtechnische Begleitung bei der Überführung in den Dauerbetrieb

Prozessoptimierung

Bilanzberechnungen

Angebot und Ausführung als Turnkey-Lösung –keine versteckten Kosten

Leasing und Mietkauf möglich

Persönliche, kompetente und unverbindliche Beratung jederzeit

service

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Unter Ultraschalldesintegration versteht man den Substrataufschluss mittels Ultraschall. Das Substrat wird auf Zellebene effektiv aufgeschlossen und damit die Substratoberfläche vergrößert. Die resultierende Oberflächen-vergrößerung führt zu einer Beschleunigung des organischen Abbauprozes-ses und schwer zu verstoffwechselnde Substrate werden dem Abbauprozess zugänglich. Zusätzlich wird das Substrat der Fermenter dünner, was sich in vielerlei Hinsicht auf die Biogasanlagenabläufe positiv auswirkt.

Ertrag hoch - Kosten runter mit Ultraschalldesintegration

Optimierte Rentabilität

Steigerung der Gasausbeute / Substrateinsparungen

Deutlich erhöhter Abbaugrad

Stabilisierung der Biologie

Verbesserte Fließeigenschaften

Vermeidung von Schwimmschichten

Reduzierter Rührwerkverschleiß

Reduzierter Pump- und Rührenergiebedarf

Menge schwer umsetzbarer, aber oft günstigerer Sub- strate kann erhöht und da- durch der Maiseinsatz zu- sätzlich reduziert werden

Betriebssicherheit der Biogasanlage wird erhöht

Ihr Nutzen

Dauerhaftes Absenken der Substratviskosität im Fer- menter

Verbesserte Durchmischung

Erhöhte Diffusion

Höhere Gärsubstratumsetzung

Beschleunigter Abbauprozess

Größere Substratoberfläche

Erhöhter Enzym- Aktivitätskoeffizient

Beschleunigte Hydrolyse

Bessere Gärsubstratumsetzung

2. Mobilisierung von Exo-Enzymen

1. Zerkleinerung

Wirkung

kavitation

Hohe Energieimpulse bei Kavitationsimplosion im μm-Bereich

Temperaturen bis zu 5.000 °C

Drücke bis 1.000 bar

Hohe Beschleunigung – hohe Scherkräfte

Wirkung der Kavitations-implosion auf das Substrat

physikalisches Prinzip

vorher nachher

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Weber Entec GmbH & Co. KGIm Ermlisgrund 1076337 WaldbronnDeutschland

Telefon +49 (0) 72 43/ 72 88 980Telefax +49 (0) 72 43/ 76 55 [email protected]

Systemanalyse zur Prüfung des Potenzials zur Betriebskostenreduzierung von Biomasse

Planung, Fertigung, Installation und Inbetriebnahme eines angepassten Desintegrationssytems

Mess- und ingenieurtechnische Begleitung bei der Überführung in den Dauerbetrieb

Prozessoptimierung

Bilanzberechnungen

Angebot und Ausführung als Turnkey-Lösung –keine versteckten Kosten

Leasing und Mietkauf möglich

Persönliche, kompetente und unverbindliche Beratung jederzeit

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SUBSTRATreduzieren FließFÄHIGKEITVERBESSERNAlternativeSubstrate NUTZENBETRIEBSSICHERHEITERHÖHEN DesiUS AN BIOGASANLAGENEFFIZIENTES REPOWERING MIT ULTRASCHALL

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Unter Ultraschalldesintegration versteht man den Substrataufschluss mittels Ultraschall. Das Substrat wird auf Zellebene effektiv aufgeschlossen und damit die Substratoberfläche vergrößert. Die resultierende Oberflächen-vergrößerung führt zu einer Beschleunigung des organischen Abbauprozes-ses und schwer zu verstoffwechselnde Substrate werden dem Abbauprozess zugänglich. Zusätzlich wird das Substrat der Fermenter dünner, was sich in vielerlei Hinsicht auf die Biogasanlagenabläufe positiv auswirkt.

Ertrag hoch - Kosten runter mit Ultraschalldesintegration

Optimierte Rentabilität

Steigerung der Gasausbeute / Substrateinsparungen

Deutlich erhöhter Abbaugrad

Stabilisierung der Biologie

Verbesserte Fließeigenschaften

Vermeidung von Schwimmschichten

Reduzierter Rührwerkverschleiß

Reduzierter Pump- und Rührenergiebedarf

Menge schwer umsetzbarer, aber oft günstigerer Sub- strate kann erhöht und da- durch der Maiseinsatz zu- sätzlich reduziert werden

Betriebssicherheit der Biogasanlage wird erhöht

Ihr Nutzen

Dauerhaftes Absenken der Substratviskosität im Fer- menter

Verbesserte Durchmischung

Erhöhte Diffusion

Höhere Gärsubstratumsetzung

Beschleunigter Abbauprozess

Größere Substratoberfläche

Erhöhter Enzym- Aktivitätskoeffizient

Beschleunigte Hydrolyse

Bessere Gärsubstratumsetzung

2. Mobilisierung von Exo-Enzymen

1. Zerkleinerung

Wirkung

kavitation

Hohe Energieimpulse bei Kavitationsimplosion im μm-Bereich

Temperaturen bis zu 5.000 °C

Drücke bis 1.000 bar

Hohe Beschleunigung – hohe Scherkräfte

Wirkung der Kavitations-implosion auf das Substrat

physikalisches Prinzip

vorher nachher