Entwicklung von Rührwerksystemen mit optimalem Mischverhalten in Biogasanlagen und verringertem Energiebedarf mittels numerischer Strömungs-Simulation (CFD)
- Nachwachsende Rohstoffe und neue Technologien
Abstract
Ziel dieses Projektes ist es das Mischverhalten sowie die Performance von Rührsystemen in Biogasanlagen zu erfassen, und mittels CFD-Simulation mathematisch darzustellen. Von diesen Computer-Simulationen kann das aktuelle Mischverhalten abgelesen werden. Daraus können Rückschlüsse auf optimale Reaktorgeometrien und Positionierung von Rühr¬systemen, optimale Rührwerkskombinationen sowie minimierter Energieeinsatz abgeleitet werden. Prinzipiell sollen mindestens 2 Biogasanlagen mit unterschiedlichen Rührwerksystemen er-fasst werden. Die rheologische Beschreibung der Fermenterinhalte (Gärgut) wird basierend auf bestehen-den Daten verfeinert und präzisiert. In Abhängigkeit von Korngrößenverteilungen (Halmlän-gen etc.) sowie eingesetzten Substraten wird die Viskosität sowie das rheologische Verhal-ten experimentell erfasst. Durch die Datenaufnahme bei bestehenden Biogasanlagen (Reaktor- und Rührwerksgeo¬metrien) kann in einem ersten Schritt das aktuelle Mischverhalten dargestellt werden. Da-durch können Hinweise auf die Optimierung der in diesem Projekt beteiligten Biogas¬anlagen hinsichtlich Mischgüte und Energieeinsatz abgeleitet werden. Die CFD-Modelle werden durch ein Validierungsverfahren überprüft. Durch punktuelle Zuga-be von Bacillus globigii werden Rührkessel-Response-Kurven aufgenommen. Das Grundmodell der CFD-Simulation wird dann soweit modifiziert damit Aussagen über folgende Fragestellungen getroffen werden können: Optimierung Mischverhalten bei bestehenden Anlagen Optimierung Rührwerkgeometrie im Fermenter Minimierung Energieeinsatz bei bestehenden Rührsystemen Optimales Rührsystem bei landw. Biogasanlagen Endprodukte: Für bestehende Konzepte/Betreiber Leitfaden zum optimalen Misch-Algorithmus Hinweise auf Totzonen Minimierter Energieeinsatz bei optimaler Erreichung des Mischzieles Für Neu-Konzepte / Konstrukteure Einsatzgrenzen von Rührwerk-Systemen (Langsam-, Schnellläufer; Propeller-, Paddelrühr-werke, Mischung aus diesen Gruppen) Beste Anordnung im Fermenter Minimierter Energieeinsatz
Publikationen
Endbericht zum Projekt AD.CFD (Entwicklung von Rührwerksystemen mit optimalem Mischverhalten in Biogasanlagen und verringertem Energiebedarf mittels numerischer Strömungssimulation)
Autoren: Pohn, S; Kamarad, L; Harasek, M; Bochmann, G Jahr: 2011
Projektbericht
Externe Links und Eigenschaften der Publikation:Zwischenbericht zum Projekt AD.CFD (Entwicklung von Rührwerksystemen mit optimalem Mischverhalten in Biogasanlagen und verringertem Energiebedarf mittels numerischer Strömungssimulation)
Autoren: Pohn, S; Kamarad, L; Harasek, M; Bochmann, G Jahr: 2010
Projektbericht
Externe Links und Eigenschaften der Publikation:
Mitarbeiter*innen
Günther Bochmann
Dipl.-Ing.Dr.nat.techn. Günther Bochmann
BOKU Projektleiter*in
01.05.2008 - 31.12.2010
Ludek Poschmaier-Kamarad
PhD. Ludek Poschmaier-Kamarad
ludek.kamarad@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-97461
Projektmitarbeiter*in
01.05.2008 - 31.12.2010
BOKU Partner
Externe Partner
AAT Abwasser- und Abfalltechnik GmbH & Co
Egon Arnold
Partner
Öko Energie Strem reg. Gen. mbH
Ing. Siegfried Legath
Partner
Rohkraft - Ing. Karl Pfiel GmbH
Ing. Karl Pfiel
Partner
Thöni Industriebetriebe GmbH
DI(Fh) Michael Krismer
Partner
Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik
DI Dr. Michael Harasek
Koordinator