Optimierung der Fest-Flüssig-Separartion
durch Ladungsverschiebung an der Oberfläche der im Gärrest enthaltenen Feststoffpartikel
• höhere Feststsoff-Gehalte der entwässerten Gärreste
• deutliche Reduzierung des Polymerverbrauchs
• höhere Abscheidegrade an Feststoffen => erhebliche Verbesserung der Filtrat- / Zentratqualität
Das elektrophysikalische Hochspannungssystem OptiSep 80 erzeugt in einem Durchflussreaktor ein elektrisches Feld, welches durch den zu behandelnden Gärrest durchströmt wird. Die Stärke des elektrischen Feldes wird durch die eingestellte Hochspannung eingestellt. In Abhängigkeit zur Stärke des elektrischen Feldes können höhere Gehalte an Trockenrückstand, Reduzierung des Verbrauchs an polymeren Flockungsmitteln und die erhebliche Verbesserung der Filtrat-/Zentrat-Qualität durch weitergehende Abscheidung feiner und feinster Partikel aus dem Gärrest.
Die Durchflussreaktoren sind frei von Einbauten und somit nicht durch Verzopfung und Verstopfung gefährdet.
In den Hochspannungsgeneratoren wird eine Spannung von bis zu 80.000 V erzeugt, dabei fließt kein Strom ! Bei einer sehr niedrigen Stromstärke von nur max. 0,1 mA kann die Optimierung der Fest-Flüssig-Separation mit nur sehr geringer elektrischer Leistung von max. 1 Wh / m3 (z.B. 20 Wh / 20 m3/h Gärrest) realisiert werden.
Durch die Hochspannungstechnik wird die weitgehende Zerstörung des Zeta-Potentials der Feinstteilchen (< 20 mm) erreicht. Die Kraft des Zeta-Potentials verhindert bei Feststoffpartikeln mit einer Teilchengröße von weniger als 20 mm in wässriger Umgebung, u.a. in Biogas-Gärresten, ein Zusammenballen, so dass diese mit wirtschaftlichen Verfahren nicht filtrierbar sind. Die Anwendung der Hochspannungstechnik ist daher auch bei der Fest-Flüssig-Separation von Gärresten von besonderer Bedeutung. Neben der Steigerung der Gehalte an Trockenrückstand im abgeschiedenen Feststoff kann durch das elektrophysikalische Hochspannungssystem eine erhebliche Reduzierung des Verbrauchs an polymeren Flockungsmitteln sowie die deutliche Verbesserung der Filtrat-/Zentratqualität durch eine weitergehende Abscheidung der feinen und feinsten Partikel aus den Biogas-Gärresten erreicht werden.
Die Ladungsverschiebung an der Oberfläche der Feststoffpartikel erfolgt in Abhängigkeit zur Strärke des elektrischen Feldes. Der Einfluss auf die Einsparung an polymeren Flockungsmitteln (pFM) lässt sich durch Strömungspotentialmessung (Ladungstitration mit pFM) ermitteln.
In diesem Beispiel führen fast alle Hochspannungseinstellungen zu einem geringeren Verbrauch an pFM. Im Diagramm ist das Strömungspotential über dem Verbrauch an pFM bei der Ladungstitration dargestellt. Die blaue Kurve beschreibt die Ladungstitration ohne den Einfluss des elektrischen Feldes (Referenzlinie bei 0 Volt).
Neben dem Verbrauch an pFM kann der Erfolg der Ladungsverschiebung auf das Reduzieren der Viskosität ebenfalls messtechnisch ermittelt und dargestellt werden. Die Viskositäten bei unterschiedlichen Stäken des elektrischen Feldes gegenüber der unbehandelten Schlammprobe (bei 0 Volt) wurden mit einem Rheometer gemessen. Dabei konnte die Reduzierung der Viskosität bis nahezu 93% nachgewiesen werden.
Geringere Viskosität des zu separierenden Gärrestes begünstigt die effizientre Einmischung polymerer Flockungsmittel.
Weitere Informationen zum Hochspannungssystem OptiSep 80 erhalten Sie gerne in einer pdf-Datei als e-mail-Anhang. Bitte fordern Sie diese über das nachfolgende Formular an: