Optimierung von Rührwerksystemen und dem Mischverhalten in Biogasanlagen mittels numerischer Strömungs-Simulation

Ziel dieses Projektes ist es das Mischverhalten sowie die Performance von Rührsystemen in Biogasanlagen zu erfassen, und mittels CFD-Simulation mathematisch darzustellen.

Die rheologische Beschreibung der Fermenterinhalte (Gärgut) wird basierend auf bestehenden Daten verfeinert und präzisiert. In Abhängigkeit von Korngrößenverteilungen (Halmlängen etc.) sowie eingesetzten Substraten wird die Viskosität sowie das rheologische Verhalten experimentell erfasst.

Durch die Datenaufnahme bei bestehenden Biogasanlagen (Reaktor- und Rührwerksgeometrien) kann das aktuelle Mischverhalten dargestellt werden. Dadurch 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 Zugabe 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:

• Leitfaden zum optimalen Misch-Algorithmus
• Hinweise auf Totzonen
• Minimierter Energieeinsatz bei optimaler Erreichung des Mischzieles
• Beste Anordnung von Rührwerk-Systemen im Fermenter

Kontakt:
Roland Kirchmayr

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