Gasgestützte Fermenterdurchmischung
Biogas gezielt einblasen – Substrat im Fermenter gleichmäßig durchmischen
Was passiert bei der gasgestützten Fermenterdurchmischung?
Bei der gasgestützten Fermenterdurchmischung wird Biogas gezielt in den Fermenter zurückgeführt und über Gaslanzen oder Düsen in das Substrat eingeblasen. Die aufsteigenden Gasblasen erzeugen eine Bewegung im Fermenter und unterstützen die gleichmäßige Durchmischung des Substrats.
Dadurch können Schwimm- und Sinkschichten reduziert, Totzonen vermieden und die Prozessbedingungen im Fermenter stabilisiert werden. Im Unterschied zu rein mechanischen Rührwerken erfolgt die Durchmischung über den eingebrachten Gasstrom. Ein Seitenkanalverdichter stellt dafür den erforderlichen Volumenstrom und Überdruck bereit.
Die gasgestützte Durchmischung kann dazu beitragen, das Substrat gleichmäßiger zu verteilen, Mikroorganismen besser mit dem organischen Material in Kontakt zu bringen und den biologischen Prozess im Fermenter zu unterstützen.
Typische Anforderungen an die Verdichtertechnik
- gleichmäßiger Gasstrom für eine kontinuierliche Durchmischung
- ausreichender Überdruck für Gaslanzen oder Einblasdüsen
- passende Auslegung nach Fermentergröße und Anzahl der Einblasstellen
- Berücksichtigung von Leitungslängen, Druckverlusten und Betriebsdauer
- geeignete Werkstoffe und Abdichtung bei feuchtem oder aggressivem Biogas
- Prüfung möglicher Korrosionsschutzmaßnahmen für den Innenbereich der Maschine
- ATEX-Ausführung je nach Aufstellort und Zoneneinteilung
- wartungsarmer Betrieb für kontinuierliche Prozessbedingungen
Prozessbeschreibung: Gasgestützte Fermenterdurchmischung mit Seitenkanalverdichter
Bei der gasgestützten Fermenterdurchmischung wird Biogas aus dem Gasraum des Fermenters entnommen, über einen Seitenkanalverdichter gefördert und anschließend über Rohrleitungen, Gaslanzen oder Düsen wieder in das Substrat eingeblasen. Die eingebrachten Gasblasen steigen im Fermenter auf und erzeugen dabei eine vertikale Strömung. Diese Strömung unterstützt die Durchmischung des Fermenterinhalts.
Ziel dieses Prozesses ist es, das Substrat im Fermenter gleichmäßiger zu verteilen und Ablagerungen, Sinkschichten oder Schwimmschichten zu reduzieren. Durch die Bewegung im Fermenter können organische Bestandteile besser verteilt werden. Gleichzeitig wird der Kontakt zwischen Mikroorganismen und vergärbarem Material unterstützt.
Der Seitenkanalverdichter übernimmt dabei die Aufgabe, den erforderlichen Gasvolumenstrom und den notwendigen Überdruck bereitzustellen. Die Auslegung richtet sich unter anderem nach Fermentergröße, Leitungslängen, Anzahl der Einblasstellen, gewünschter Durchmischungswirkung und den vorhandenen Druckverlusten im System.
Da bei Biogasanlagen feuchtes und je nach Zusammensetzung aggressives Gas auftreten kann, müssen Werkstoffe, Abdichtung und mögliche Korrosionsschutzmaßnahmen bei der Auswahl des Verdichters berücksichtigt werden. Besonders während Stillstandszeiten kann sich Kondensat im Inneren der Maschine niederschlagen und Bauteile angreifen.
Je nach Aufstellort, Gasführung und Zoneneinteilung kann außerdem eine geeignete ATEX-Ausführung erforderlich sein. Für eine zuverlässige Funktion sollte der Seitenkanalverdichter deshalb nicht nur nach Volumenstrom und Druck, sondern immer nach dem konkreten Einsatzfall in der Biogasanlage ausgewählt werden.
Warum ATEX und Korrosionsschutz wichtig sind
Bei der gasgestützten Fermenterdurchmischung wird Biogas gezielt gefördert und über Einblasstellen wieder in den Fermenter eingebracht. Da Biogas brennbare Bestandteile enthalten kann, muss je nach Anlagenbereich, Aufstellort und Zoneneinteilung geprüft werden, ob eine geeignete ATEX-Ausführung des Seitenkanalverdichters erforderlich ist.
Neben dem Explosionsschutz spielt der Korrosionsschutz eine wichtige Rolle. Biogas kann feucht sein und je nach Zusammensetzung aggressive Bestandteile enthalten. Besonders während Stillstandszeiten kann sich Kondensat im Inneren des Verdichters niederschlagen. Dieses Kondensat kann Gehäuseflächen, Laufräder, Schrauben und weitere Bauteile angreifen.
Korrosion kann die engen Spaltmaße im Seitenkanalverdichter verändern und dadurch Druckaufbau, Volumenstrom und langfristige Funktionsfähigkeit beeinträchtigen. Deshalb sollten bei der Auslegung mögliche Schutzmaßnahmen wie geeignete Werkstoffe, behandelte oder versiegelte Innenflächen, abgedichtete Ausführungen oder Edelstahlschrauben geprüft werden.
Für einen zuverlässigen Betrieb ist daher nicht nur entscheidend, dass der Verdichter den erforderlichen Volumenstrom und Überdruck liefert. Ebenso wichtig ist, dass die Maschine zum Medium, zur Feuchtigkeit, zur Einbausituation und zu den sicherheitstechnischen Anforderungen der Biogasanlage passt.
Mögliche Schutzmaßnahmen für feuchtes Biogas
Feuchtes Biogas kann in Verbindung mit Kondensation und aggressiven Bestandteilen zu erhöhten Anforderungen an den Seitenkanalverdichter führen. Deshalb sollte bei der Auslegung geprüft werden, ob zusätzliche Schutzmaßnahmen für den konkreten Einsatzfall sinnvoll oder erforderlich sind.
Mögliche Maßnahmen können sein:
behandelte oder versiegelte Innenflächen
geeignete korrosionsbeständige Werkstoffe
Edelstahlschrauben für besonders beanspruchte Bereiche
abgedichtete Ausführung zur besseren Trennung sensibler Bereiche
geeignete Materialauswahl für Gehäuse, Laufrad und Verbindungselemente
Prüfung der Aufstellung, Leitungslängen und möglicher Kondensatbildung
regelmäßige Kontrolle bei Anlagen mit längeren Stillstandszeiten
Welche Schutzmaßnahmen tatsächlich erforderlich sind, hängt von der Zusammensetzung des Gases, der Feuchtigkeit, der Einbausituation und den Betriebsbedingungen ab. Deshalb sollte die Maschine nicht pauschal ausgewählt, sondern passend zum Prozess und zur Biogasanlage ausgelegt werden.
Seitenkanalverdichter für Fermenterdurchmischung auslegen lassen
Für die gasgestützte Fermenterdurchmischung muss der Seitenkanalverdichter passend zum Fermenter, zur Gasführung und zu den vorhandenen Einblasstellen ausgewählt werden. Entscheidend sind unter anderem der benötigte Volumenstrom, der erforderliche Überdruck, die Leitungslängen, die Anzahl der Gaslanzen oder Düsen sowie die Betriebsbedingungen der Anlage.
SKVTechnik unterstützt Sie bei der Auswahl eines geeigneten Seitenkanalverdichters für Ihren konkreten Einsatzfall. Besonders bei feuchtem Biogas, möglichen Stillstandszeiten, Korrosionsschutzanforderungen oder ATEX-relevanten Bereichen sollte die Maschine nicht pauschal ausgewählt, sondern anwendungsbezogen geprüft werden.
Diese Angaben helfen bei der Anfrage:
Einsatzfall: gasgestützte Fermenterdurchmischung
Fermentergröße oder Anlagenvolumen
gewünschter Gasvolumenstrom
erforderlicher Überdruck an den Einblasstellen
Anzahl der Gaslanzen oder Düsen
Leitungslängen und mögliche Druckverluste
Zusammensetzung und Feuchtigkeit des Biogases
Betriebsweise: Dauerbetrieb, Intervallbetrieb oder Standby
Aufstellort des Verdichters
mögliche ATEX-Anforderungen
gewünschte Korrosionsschutzmaßnahmen