Steigern Sie die Effizienz Ihrer Biogasanlage und erzielen Sie höhere Erträge
DER BIOGAS BOOSTER

Der Biogas-Booster wurde Anfang der 90er Jahre unter dem Namen "Bio Crack" von der Innovum GmbH in Österreich erfunden und bis heute ständig weiter entwickelt. Sie ist des Weiteren seit über 20 Jahren der Pionier in der Anwendung von elektrostatischen Aufbereitungssystemen für Wasser, Abwasser und Luft und verfügt über eine große Kompetenz in der Optimierung von Klär- und Biogasanlagen.

 

Seit November 2017 hat die 1001 Green Products GmbH exklusiv den Vertrieb und die Kundenbetreuung in Deutschland übernommen.

 

Der Biogas-Booster ist die perfekt aufeinander abgestimmte Verbindung einer bio-elektromechanischen mit einer bio-chemischen Komponente. Die innovative Idee basiert auf der Kombination von elektrokinetischer Zerstörung der Zellwände des Fermentersubstrates mit einer abgestimmten Beigabe von organischen Aufzuchtkörpern.

 

Elektrokinetische Desintegration und abgestimmtes Einbringen von Zusatzstoffen

 

Folgende Effekte und damit eine dauerhafte Steigerung der Wirtschaftlichkeit stellen sich beim Einsatz dieser Kombination ein:

 

  • Ihr Substrat wird noch besser aufgeschlossen und aktiviert.
  • Die Viskosität sinkt und wird für die Methangasbakterien verfügbarer.
  • Freisetzung eigener Enzyme aus dem Substrat
  • Eine effektivere Biologie wird bewirkt, sodass eine bis zum 3-fachen höhere Methangasbakterien-Population heranwächst, was eine deutliche Leistungssteigerung Ihrer Anlage zur Folge hat
  • Eigenenergie für Rührwerke, Pumpen und den Nass-Zerkleinerer reduziert sich
  • Die Inputmaterialien verringern sich und die Gasqualität verbessert sich
  • Da Stickstoff und Schwefelwasserstoff gebunden werden, kommt es zu einer starken Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Gasmotoren
  • Erhöhung der Biogas- bzw. Stromausbeute von ca.  8 - 18%
  • Erhöhung des Abbaugrades und des Methan-Gehaltes
  • Verbesserung der Prozessstabilität
  • Verringerung von Rührzeiten und Substratmengen
  • Verringerung von Schwimm- und Sinkschichten

Ihre Vorteile auf einen Blick

 

Die Lebensdauer unseres Biogas-Booster beträgt mehr als 12 Jahre und sein Eigen-Energiebedarf ist mit 35 W/h pro Sonde minimalst.

 

Sparen Sie mit unserem Biogas-Booster Inputmaterial und senken Ihren Eigen-Energieverbrauch oder schaffen Sie für Ihre Methangasbakterien ein "Wohlfühlklima" und erhöhen Sie den Gasertrag.

 

Die einzigartige Kombination aus elektrokinetischer Zellaufspaltung und den entsprechenden Zusatzstoffen macht es möglich.

 

Der Biogas-Booster ist somit die optimale Ergänzung zur Leistungssteigerung Ihrer Biogasanlage.

Anwendungsbeispiel

Mehr als 500 installierte Systeme
Cell cracking mit Hochspannung Die elektrokinetische Komponente des Biogas-Booster

Mit dem Biogas-Booster erfolgt die Zerstörung der Zellwände des Substrates auf elektrokinetischem Weg. Dabei verformt und destabilisiert ein elektrisches Feld die Membranen der Zellen des organischen Materials in den Schlämmen der Klär- und Biogasanlagen, bis diese porös sind. Dadurch werden die organischen Stoffe und Verbindungen zugänglicher für fermentierende Bakterien. Diese spezialisierten Mikroorganismen sind dann in der Lage, die Substanzen erheblich effizienter in Biogas zu verwandeln. Darüber hinaus stimuliert das Verfahren die Bakterien in ihrer Leistungskraft und -bereitschaft, noch mehr Biomasse zu verarbeiten. So behandelt erzielen Biogasanlagen einen um bis zu 18 Prozent höheren Gasertrag. Da der Energieeinsatz hierbei unter dem Ertragszuwachs liegt, wird so die Effizienz der gesamten Anlage gesteigert.

 

Der Biogas-Booster ist ein Modul aus einem Edelstahlgehäuse (Behandlungsraum) mit einer innenliegenden, kunststoffbeschichteten Elektrode. Im Kopfteil der Elektrode ist die Elektronik und über ein Netzteil die Stromversorgung integriert.

 

Zum Aufbau der elektrokinetischen Desintegration (Erläuterung s.u.) dient das Edelstahlgehäuse als äußere Elektrode. Durch die Stromzufuhr über die innen liegende Elektrode wird ein Hochspannungsfeld von bis zu 70.000 Volt erzeugt. Dieses Hochspannungsfeld wirkt unmittelbar auf das durch das Modul geführte Substrat. Die elektrischen Kräfte wirken dabei auf Zell- und Enzym-ebene, die in einem schnellen Wechsel von Kontraktion und Expansion aufbrechen und ihre intrazellulären Bestandteile freigeben. Dadurch lösen sich auch zusammenhaftende Verklumpungen sowie festorganische Strukturen (wie z.B. Stroh) auf.

 

Abb. Biogas Booster Element:

Röhre mit Spannungsdiode

Funktionsweise

 

Das aktive Fermentersubstrat durchfließt ein Rohrleitungssystem in dem ein Hochspannungsfeld anliegt.

Die elektrischen Kräfte im Hochspannungsfeld verformen und destablilisieren die Zellmembran. Übersteigt die Verformung die elastische Widerstandskraft der Zellmembran, wird diese durchlässig bzw. bricht auf. Zellinhaltsstoffe werden freigesetzt und können zur Methanerzeugung genutzt werden.

 

Ein weiterer Effekt der elektrokinetischen Behandlung ist die Stimulation der Bakterienkulturen, die sinngemäß "wachgerüttelt" werden, wodurch sie ihr Futter schneller und besser aufnehmen, um es anschließend abzubauen.

 

Im Ergebnis steigt der Methangasanteil (bei reduziertem Kohlendioxid-Anteil), das Substrat wird deutlich dünnflüssiger, feiner und setzt zusätzlich eigene Enzyme sowie Spurenelemente frei, Schwimm- und Sinkschichten werden reduziert, die Prozessstabilität verläuft deutlich homogener. Das verringert die Rührzeiten.

 

Mit dieser prozessbiologischen Optimierung wird eine Erhöhung der Biogas- bzw. Stromausbeute ab ca. 8 % bis zu 18 % und eine Reduzierung der Kosten für den Eigenstrombedarf um bis zu 30% erreicht.

DIE VORTEILE DES BIOGAS BOOSTER
  • Ergebnisverbesserung zwischen 8% und 18%
  • Integration in die bestehende BGA ohne großen Aufwand
  • Full Service- und Austausch-Paket im Mietpreis inklusive
  • Mietpreis deutlich geringer als Mehrertrag
  • Sehr niedrige Energiekosten (35 W/h pro Hochspannungsröhre)
Elektrokinetische Desintegration

Zellaufschluss durch Hochspannung

 

Die elektrokinetische Desintegration gehört zu den etablierten Verfahren zur Substratkonditionierung, d.h. zur Verbesserung der Verdaulichkeit des Substrats. Ursprünglich kommt dieses Verfahren aus der Abwassertechnik zur Behandlung von Klärschlämmen. Im Unterschied zur mechanischen Zerkleinerung wirkt die Desintegration bis auf die Zellwände, die hierdurch aufgebrochen werden.

 

Durch die erzeugte Hochspannung - Gleichstrom wird hochtransformiert und erreicht Spannungen bis zu 70.000 V - werden die Zellwände des Biosubstrats aufgeschlossen. Dadurch entstehen elektrohydraulische Vorgänge, die direkt auf die Biosuspension einwirken. Hierdurch werden die Zellmembranen perforiert und die Zellflüssigkeiten können austreten. Die Inhaltsstoffe der Zellen, insbesondere die schwerer abbaubaren Stoffe (z.B. Lignin, Cellulose, etc.) können nun von den Biogasbakterien für deren Stoffwechsel besser genutzt werden. Der Aufschlussgrad richtet sich nach der Kontaktzeit zwischen den Elektroden.

 

"Beim Verfahren der elektrokinetischen Desintegration (vgl. Abb. 1) wird durch eine Stoßwellenbehandlung nach Überschreitung der dielektrischen Festigkeit des Behandlungsmediums ein elektrischer Durchschlag erreicht. So entsteht eine hohe Strahlungsintensität, die in Flüssigkeiten eine Schockwelle erzeugt. Diese führt zu Scherkräften. Dies bedeutet, dass durch das Anlegen eines elektrischen Feldes die Zellmembranen zusammengedrückt werden, bis diese zusammenbrechen (= Elektroporation; vgl. Abb. 1). Die wichtigsten Einflüsse auf die Effektivität dieser Behandlung stellen die elektrische Feldstärke, der spezifische Energieeintrag und die Behandlungstemperatur dar."

 

Quelle: Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Optimierung der Verfahrenstechnik landwirtschaftlicher Biogasanlagen von Dipl.-Ing. agr. Andreas Lehner, Dr.-Ing. Mathias Effenberger, Dr. agr. Andreas Gronauer

 

 

Abb. 1: Mechanismen der Elektroporation (schematisch); links: eine Zelle in einer leitfähigen Lösung zwischen zwei Elektroden; rechts: die auf die Zellmembran wirkenden Kräfte (Kopplow al., 2004)

Abb. 2: Mit Durchfluss des Substrats (von links nach rechts) wird die zunehmende Desintegration sichtbar.

OPTIMIERUNG & EFFIZIENZSTEIGERUNG
  • Die Gasausbeute steigt von 8% bis zu 18%
  • Alternativ weniger Gärsubstrate bei gleicher Gasausbeute (= geringere Rohstoffkosten)
  • Kürzere Verweilzeit bei gleichem oder besserem Aufschlussgrad im Fermenter
  • Höhere Durchsätze bzw. höhere Faulraumbelastung (= höhere Ausbeute bei gleicher Baugröße)
ORGANISCHE AUFZUCHTKÖRPER · BIO-BOOST-A

Methangasbakterien haben, ähnlich wie Mikroalgen, Flechten oder Moose sowie andere Lebewesen, ein natürliches Anhaftbestreben. Dazu finden sie in den organischen Anhaftkörpern im Bio-Boost-A ideale Voraussetzungen und Lebensbedingungen.

Wie an nördlichen Gebäudesockeln sichtbar, wachsen Mikroalgen in offenporigen Mauerwerksputzen. Dieses Verhalten ähnelt dem natürlichen Anhaftbestreben von Methangasbakterien. Durch die Gitterstruktur der organischen Anhaftkörper des Bio-Boos-A wird die Koloniebildung der Bakterien massiv unterstützt – die „Eigentumswohnung“ für die Methangasbakterien.

Somit führt das Bio-Boost-A führt zu einer 3-fach höheren Bakterienpopulation im Substrat. Die Lebensbedingungen der Bakterien verbessern sich um ein Vielfaches.

 

 

Koloniebildung der Methangasbakterien

(Foto: Wagner/GFZ)

In der Natur sind biologische Prozesse komplexe selbstregelnde Systeme. Biotechnologischen Verfahren, wie der anaeroben Fermentation, fehlen meist die Möglichkeit des Ausgleichs und sie neigen zur Eigenhemmung. Die mikrobielle Population eines Fermenters entwickelt sich in Abhängigkeit seiner Eingangsstoffe und Prozessparameter - und dies nicht unbedingt im Sinne des Betreibers.

Das Bio-Boost-A verstärkt oder hemmt gezielt das Wachstum und die Aktivität ausgewählter Bakterienarten im Fermenter und verbessert somit den Methanertrag. Nicht nur die Methanogenese, sondern auch die Hydrolyse profitieren vom Bio-Boost-A. Der Aufschluss wird auch bei stark verholzten Substraten verbessert und die Biomasse effizienter verwertet.

 

 

 

Die perfekte Lösung für Ihre Bedürfnisse
  • Unsere Technologie schafft mehr Nahrung für die Methangas-bakterien und sorgt für eine Vergrößerung der Anzahl der Bakterien – mehr Futter und mehr Bakterien

 

  • Wir liefern, montieren und begleiten Sie dauerhaft bei der Einsparung von Inputmaterial oder für mehr Gasertrag

 

  • Regelmäßige Laboranalysen durch uns stellen Ihren Erfolg sicher

Unsere Mission ist es, jedem Kunden eine passgenaue und individuell abgestimmte Lösung zu bieten. Dazu erhalten Sie ein Angebot, das genau auf die Anforderungen Ihrer Anlage abgestimmt ist. Die Abstimmung erfolgt auf der Grundlage Ihrer Angaben auf unserem Fragebogen und der anschließenden Präsentation der für Sie erarbeiteten, optimalen Systemkonfiguration. Hierbei profitieren Sie von den Erfahrungen aus über 4.500 weltweit installierten Anlagen.

 

Die Anzahl der benötigten Biogas-Booster Module sowie die Konfiguration und die Leistungsgrößen der einzelnen Systemkomponenten ergibt sich aus Ihrem Anlagenprofil. Darüber hinaus entscheiden Sie über den Automatisierungsgrad. Der ist von der manuellen Steuerung bis zur vollautomatischen Systemintegration für alle Komponenten verfügbar.

 

Die Systemkomponenten werden frei Haus geliefert und bei Ihnen zusammengestellt. In der Regel wird eine Anbindung an den Hauptfermenter präferiert. Für größere Anlagen ist optional eine Containerlösung verfügbar.

 

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