Hielscher Ultraschalltechnik

Ultraschall-Reinigung von Photo-Bioreaktoren

Mikroalgen können in seichten Teichgewässern oder Photo-Bioreaktoren gezüchtet werden. In Bioreaktoren neigen Algen dazu, als Algenfilm auf der inneren Reaktoroberfläche zu wachsen, wodurch der Einfall von Sonnenlicht blockiert und somit die Photosynthese verhindert werden. Ultraschallreinigung – außerhalb des Reaktors angewendet – entfernt diesen Algenbewuchs effizient.

Photosynthetische Mikroalgen werden in verschiedenen Industriezweigen dazu verwendet, um gesunde Nahrungsmittel, Nahrungsmittelzusätze oder Biodüngemittel herzustellen. Des Weiteren können Mikroalgen zur Sequestrierung von CO2 aus industriellen Quellen eingesetzt werden.

Der Aufbau eines Photo-Bioreaktors

Photo-Bioreaktor für die MikroalgenzuchtUm die Algen einer möglichst großen Lichtabsorptionszone auszusetzen, bestehen Durchfluss-Bioreaktoren aus transparenten Säulenbehältern oder Röhren, die aus speziellen Glas oder Kunststoff gefertigt sind. Denn Lichtmangel ist der wichtigste Faktor, der Algenwachstum und -produktivität bremst. Eine Algen enthaltende Flüssigkeit wird langsam durch das System der Durchfluss-Bioreaktoren gepumpt; dabei werden die Algen der Sonnenlichtabsorptionszone ausgesetzt. Die Algen wachsen innerhalb eines geschlossenen Durchflusssystems, wodurch sich die Möglichkeiten des Festsetzens reduzieren. Durch die kontrollierte Zufuhr von CO2 in den Bioreaktor wird die Photosyntheserate optimiert.

Reaktorreinigung mit Ultraschall

Reinigung eines Bioreaktors mit Ultraschall

Eine spezielle Ultraschallsonotrode wandert an den Röhren des Bioreaktors entlang, um den Bewuchs zu entfernen.

Bewuchs an der inneren Oberfläche des Bioreaktors blockiert den Einfall von Sonnenlicht – dem wesentlichen Faktor für die Produktivität der Algen. Hielscher Ultraschallgeräte werden in einer neuartigen Methode zur effizienten Reinigung der inneren Oberfläche der Glasreaktorröhren eingesetzt. Eine Ultraschallsonotrode wird dabei an der äußeren Oberfläche der Reaktorröhre aufgesetzt, die Ultraschallvibrationen auf das Glas überträgt und das Glas in Schwingung versetzt. Diese Vibrationen entfernen den Bewuchs von der inneren Oberfläche, die losen Algenpartikel werden weggespült, und Sonnenlicht kann wieder ungehindert in den Reaktor fallen. Auch bei Röhren unterschiedlicher Länge kann ein einzelnes Ultraschallsystem an jeder Röhre entlang bewegt und von Röhre zu Röhre versetzt werden.

Weitere Ultraschallprozesse für Algen

Algen bieten auch einen zukunftsfähigen Rohstoff für die Biodieselherstellung. Die Beschallung steigert die Ölextraktion aus Algenzellen und die Umesterung in Biodiesel.

Für anfängliche Pilotprojekte und Testverfahren empfehlen wir Ihnen den Einsatz eines kleineren Gerätes, wie z. B. eines speziellen UIP500-Systems. Dies zeigt Ihnen die generelle Funktionsweise und die spezifische Leistungssteigerung für Ihr individuelles Reaktorsystem. All diese Versuchsverfahren können anschließend problemlos vergrößert werden. Gerne besprechen wir mit Ihnen Ihr Anliegen und beraten Sie während der weiteren Schritte.

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