Applikationsuntersuchungen eines HF-basierten Messsystems zur Bestimmung des TS-Gehaltes in Medien zur anaeroben Biogasproduktion

(gefördert durch die AiF)

Projektpartner

• hf sensor GmbH, Leipzig
  
• BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH, Nordhausen

Projektinhalt

Das Ziel Forschungsprojektes besteht in der Entwicklung eines neuen Messsystems auf Basis von Mikrowellen-Applikatoren (MW) zur Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes (TS) von sehr feuchten Medien (Schlämmen) in technischen Anlagen zur Biogaserzeugung. Im Gesamtvorhaben führt das iba die applikativen Tests des dielektrischen TS-Messsystems an Laboranlagen und realen technischen Anlagen zur Biogaserzeugung durch. Schwerpunkte bilden hier Gärversuche mit unterschiedlichen Substanzen und unterschiedlichen Wasseraufnahmevermögen sowie Untersuchungen zum Hydrolyseverhalten. Der TS-Gehalt als Parameter zur Prozessüberwachung ermöglicht u.a. eine Aussage über die Raumbelastung, den Abbaugrad und damit über die Effizienz der Biogasanlage. Durch die Online-Verfügbarkeit dieser Prozessparameter wird eine höhere Transparenz der mikrobiellen Stoffwechselprozesse erwartet. Durch die damit mögliche bessere Zustandsklassifizierung des biologischen Abwasserreinigungsprozesses werden Grundlagen zur Erarbeitung neuartiger Regelkonzepte geschaffen. Für die grundlegenden Untersuchungen und zur Ermittlung der elektrischen Eigenschaften der Einzelbaugruppen wurde ein spezieller Messplatz entwickelt, mit dem Einzel- und Dauermessungen an einem großen Probenspektrum bei Variation der Umgebungstemperatur und reproduzierbarer Beaufschlagung mit Gasblasen durchgeführt werden konnten. Messanordnung und Laborbiogasanlage ermöglichten die Erprobung einer neuen berührungslosen Messanordnung mit unterschiedlichen Applikatorgeometrien. Dabei war der Messkopf an der Außenwand des Glasreaktors angebracht. Die Messungen erfolgten sowohl im Transmissions- als auch im Reflektions-Mode an Modellsubstanzen.