Desintegration durch Ultraschall

Desintegration durch Ultraschall

Unter Ultraschalldesintegration versteht man den Substrataufschluss mit Ultraschall. Das Substrat wird auf Zellebene effektiv aufgeschlossen und damit die Substratoberfläche vergrößert. Die resultierende Oberflächenvergrößerung führt zu einer Beschleunigung des organischen Abbauprozesses und somit zu einer gesteigerten Biogasausbeute. Zusätzlich wird durch die Freisetzung von Exo-Enzymen aus der äußeren Zellschicht die Enzymaktivität im Faulturm erhöht.

Bei der Desintegration mit Ultraschall werden die von einem Generator erzeugten elektrischen Schwingungen durch einen Konverter (Schallwandler) in mecha­nische Schwingungen umgewandelt. Diese Schwingungen werden über eine sog. Sono­trode in das umgebende Medium übertragen. Sie verursachen hier abwechselnd im Rhythmus der Ultraschallfrequenz hohe Über- und Unterdrücke, je nachdem, ob sich der Schwinger gerade ausdehnt oder zusammenzieht. Während der Unterdruckphase ent­stehen in der beschallten Flüssigkeit mikroskopisch kleine Dampfblasen, die in der anschlie­ßenden Überdruckphase implodieren. Diesen Vorgang bezeichnet man als Kavitation. Aus der Implosion, welche hohe Drücke und Temperaturen freisetzt, entstehen in der näheren Umgebung starke Prall- und Scherkräfte, die zu einer Desintegration der umgebenden Mikro­organismen führen.

Kerntechnologie des SmartDMS ist die Ultraschalltechnik von Weber Ultrasonics. Der eigens für  die Behandlung biogener Schlämme entwickelte Reaktor BioPush trägt den hohen Anforderungen an den Desintegrationsprozess Rechnung und eignet sich in mehrfacher Hinsicht deutlich besser als die herkömmliche Stabschwinger- oder Sonotrodentechnik.