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Mechanische Substrataufbereitung

Mechanische Zerkleinerung oder Zerfaserung:

Zur Zerkleinerung und Zerfaserung von langen und faserigen Stoffen, wie beispielsweise Mist, Stroh oder Gras, sind unterschiedliche Systeme auf dem Markt. Man unterscheidet dabei grundsätzlich, ob die Substrate dabei mittels Schneidsystemen lediglich in kleinere Teile zerkleinert werden, oder ob die Substratfasern z. B. durch Quetschen oder Zerschlagen an ihrer Teilchenstruktur angegriffen werden.

Zerkleinerung im Futtermischwagen

Insbesondere holzige, ligninhaltige Materialien können bei der Vergärung Probleme bereiten, da deren organische Bestandteile von den Bakterien nur langsam oder gar nicht umgesetzt werden können. Um solche Substrate für die Gärbakterien besser verfügbar zu machen, werden sie in diesen Aufbereitungsanlagen zunächst zerkleinert. Dadurch wird erreicht, dass die Oberfläche der Materialien und damit die Besiedelungsfläche für die Bakterien vergrößert wird. Es hat sich gezeigt, dass neben der reinen Zerkleinerung (Reduzierung der groben Teilchengröße) auch die Veränderung im mikroskopischen Bereich eine wichtige Rolle spielt. Diese Veränderungen werden durch Quetschen, Reißen, Schlagen oder Prallen hervorgerufen. Es werden, je nach Aufbereitungssystem, entweder die trockenen Feststoffe zerkleinert, oder die trockenen Substrate werden mit Gülle oder Rezirkulat angemaischt und in einer Nassaufbereitung behandelt.

Die Zerkleinerung kann z. B. durch Quetschen und Pressen des Gärsubstrates in gegenläufigen Schnecken erfolgen. Durch die entstehenden Scherkräfte, den Druck und die Temperaturerhöhung werden die Substratstrukturen teilweise aufgelöst.

Bild:PlanET

In anderen Aufbereitungssystemen wird das Gärsubstrat mittels einer schräg installierten rotierenden Kreisscheibe durch die entstehenden Zentrifugalkräfte in siebähnliche Vorrichtungen gedrückt und zerkleinert. Die gewünschte Partikelgröße des zerkleinerten Gärstubstrates kann dabei durch Wahl der entsprechenden Segmentgröße erzielt werden.

Es sind außerdem Systeme auf dem Markt, in denen die Substrate vor der Einbringung mit Schneid-, Mahl- oder Prallwerkzeugen behandelt werden.

Durch diese Aufbereitungssysteme werden die Gärsubstrate sowohl zerkleinert und in ihrer inneren Struktur verändert, als auch durchmischt und homogenisiert. Die aufbereiteten Substrate können die Effektivität einer Biogasanlage, durch die bessere Verfügbarkeit der Organik und damit schnellere und gleichmäßigere Vergärung, steigern. Das jeweilige Aufbereitungssystem sollte individuell für jede Biogasanlage und auf deren Substratplanung abgestimmt werden. Es sollte auch berücksichtigt werden, welche Einbringtechnik vorhanden ist, die eventuell nur erweitert werden könnte.

Versprochen wird viel - Achtung vor Verschleiß und Stromfressern!

Bei der Wahl einer Substrataufbereitung spielen, neben den Investitionskosten, auch die Energie- und Verschleißkosten oft eine große Rolle. Die entstehenden abrasiven Kräfte führen zu relativ großen Abnutzungen an Messern und Ketten. Bevor man sich für eine Aufbereitungstechnik entscheidet, sollte man sich am besten vor Ort bei Betreibern von Referenzanlagen über deren Erfahrungen mit diesen Systemen erkundigen.

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