N E U
Xylanasen
andere GlucanasenCellulasebeta-Glucosidase
beta-Xylosidase
Arabinofuranosidase
Pektinasen
Mannanasenbeta-Galactosidase
M a ß g e s c h n e i d e r te s B a u s te i n - Ko n ze p t f ü r n i e d r i g e re Vi s ko s i t ät u n d
ve r b e s s e r te S u b s t r at -A u s n u t z u n g
Ko m p e te n z i n B i o g a s
Die Wirkung
Spezifische Biokatalysatoren
Die BC.ZYM-Bausteine sind Wirkstoffkom-plexe aus spezifischen Biokatalysatoren (Enzyme und Co-Faktoren), die den Abbau organischer Substrate beschleunigen oder überhaupt erst möglich machen. Viele abbaubare Bestandteile wie Cellulose, Hemicellulose, Proteine oder Stärke sind in vielen Substraten nicht ohne weiteres zu-gänglich. BC.ZYM sorgt für die notwendigen enzy-matischen Zwischenschritte: Freilegung und Spaltung von Zellwandmolekülen und Quervernetzungen, Reduzierung des Kä-figeffekts oder Abspaltung energiereicher Metabolite. Das Ergebnis sind schnelle und effiziente Abbauprozesse.Erst danach können die am Biogasprozess beteiligten Bakterien die weiteren Stufen der Biogasbildung durchführen. Die Auswertung einer Vielzahl von Testreihen an Fermenterinhalten diverser Biogasanla-gen und der Einsatz neuer Analyse-Metho-den haben gezeigt, dass sich die Enzym-Kon-zentrationen und die Zusam mensetzung des Enzympools in Fermentern signifikant unter-scheiden. Entsprechend unterschiedlich fällt die Wirkung von Enzymen in Fermentern aus. Die Hauptfaktoren für diese Unterschiede sind vor allem die stofflichen und struk-turellen Eigenschaften der Inputstoffe, der faserspezifische Abbaugrad der Input-stoffe, die physikalisch-chemischen Prozess-parameter und die vorhandene bakterielle Enzymausstattung. Das Modul-System der BC.ZYM-Bausteine berücksichtigt diese
spezifischen Faktoren und kann genau auf den Fermenter-Inhalt zugeschnitten werden.
Eine eingeschränkte enzymatische Aktivi-tät kann auch in Fermentern mit stabilem biologischen Prozess zu einer schlech-ten Substratausnutzung und/oder einer schlechten Rühr- und Fließfähigkeit füh-ren. Die Folge sind schlecht durchmischte Bereiche (Totzonen) im Fermenter, die zu schweren biologischen und technischen Störungen führen können.Die BC.ZYM-Bausteine verringern die Visko-sität, erhöhen die Rühr- und Fließfähigkeit und unterstützen damit den wirksamen Substratabbau.
Verb
esse
rung
der V
iskos
ität [
%]
Wirkintensität verschiedener Enzym-Bausteine auf die Viskosität in 3 Biogasanlagen
Anlage Katfeld Anlage Berlau Anlage Cromberg
BC.ZYM VK1 BC.ZYM VK 2 BC.ZYM VK3 BC.ZYM VK 4
Durchmischbarkeit von Fermentern vor und nach spezifischem BC.ZYM-Einsatz
Das B
C.ZY
M-M
odul
syst
emBC.ZYM liefert die speziell für den Biogas- Prozess optimierten Enzym-Bausteine. Alle für die Durchführung der komplexen Abbau-schritte notwendigen Enzym aktivitäten, sind in den BC.ZYM-Bausteinen zusam-mengefasst. Jeder BC.ZYM-Baustein hat einen besonderen Wirkungsschwerpunkt.
Die BC.ZYM-Bausteine sind in drei Module gegliedert: Modul 1: BC.ZYM VK 1 bis 4Wirkungsschwerpunkt: Verbesserung der rheo logischen Fermenter-Eigenschaften (Viskosität).In BC.ZYM VK 1 sind beispielsweise alle En-
zyme und Co-Faktoren enthalten, die für die Freilegung und Spaltung von kristallinen Glucanen (z. B. Cellulose) in Pfl anzenfasern notwendig sind.
Modul 2:BC.ZYM SK 1 bis 4Wirkungsschwerpunkt: Gezielte Spaltung schwer abbaubarer Verbindungen.Die BC.ZYM SK-Bausteine werden in der Re-gel nach dem Herabsetzen der Viskosität im Fermenter eingesetzt. Sie sorgen für die Frei-setzung von zellmembrandurchgängigen Substanzen aus komplexen Molekülen.
Modul 3:Anlagenspezi� sche MischungZusammenstellung der BC.ZYM-Bausteine in einer anlagenangepassten Mischung, die für den Erhalt des optimierten Fermenter-betriebes notwendig ist.
Das BC.ZYM-Modulsystem schaff t erstma-lig die Möglichkeit auf der Basis des er-stellten Enzym-Profi ls anlagenangepasste BC.ZYM-Mischungen zu dosieren.
Unser Know-how für Ihren Er folg
Wirkungsschwerpunkte von Enzymaktivitäten ausgewählter BC.ZYM-Bausteine
Modul 1Viskositäts-Komplexe
Modul 2Spezialkomplexe
Modul 3Anlagenspezifi sche
Mischung
BC.ZYM VK1 Faser-viskosität – Spaltung kristalliner Glucane
BC.ZYM SK2 Zuckerfrei-setzung aus Xylanen
BC.ZYM VK 1 BC.ZYM VK 2
BC.ZYM VK 3 BC.ZYM VK 4
BC.ZYM SK 1 BC.ZYM SK 2
BC.ZYM SK 3 BC.ZYM SK 4
BC.ZYM MUSTERMANN
Das BC.Z YM-Modulsystem
Bewertungs-Dreieck für die Auswahl des BC.ZYM VK-Bausteines aus Modul 1Der Substratmix einer Biogasanlage kann die Visko sität im Fermenter erhöhen. Als diff erenzierende Bewertungs-kriterien werden Hemicellulose (H), Cellulose (C) und Schleimstoff e (S) genutzt.
Das Bewertungs-Dreieck dient als Grundlage für die Auswahl des richtigen Produkts. Ihr Schaumann BioEnergy-Spezialberater berät Sie vor Ort.
Anlagedaten
Inputstoff e
Viskositätsbeurteilung
Fermenteranalytik
BC.ZYM VK 1 BC.ZYM VK 2
BC.ZYM VK 3 BC.ZYM VK 4Mod
ul 1
Auswahl des Produkts aus Modul 1 „Viskositäts-Komplexe“ auf Basis der vorliegenden Daten und Bewertungskriterien:
1020
3040
5060
7080
90
10 20 30 40 50 60 70 80 90
1020
3040
5060
7080
90VK1VK2VK3VK4
Typ S
Typ H
Typ C
Faser-problem
Schleim-problem
Hemi-cellulose
Produkteinsatz zur gezielten Viskositäts absenkung
Nach Einsatz des Produkts aus dem BC.ZYM-Modul 1 kann die Prüfung der Wirkung des Produkts im Fermenter erfolgen.
Viskositätsbeurteilung
Stromaufnahme
Wirkungsnachweis
Eigenverbrauch kWh
Einsatzzeitraum BC.ZYM
[Tage]1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49
1.200
1.100
1.000
900
800
700
600
500
400
BC.ZYM optimiert den Eigenstrombedarf
Eige
nstro
m [k
Wh /
Tag]
Der Einsatz von BC.ZYM verringert die Viskosität, verkürzt Rühr- und Pumpzeiten im Fermenter und senkt den Eigenstrombedarf.
5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0
120
100
80
60
40
20
0
Trockensubstanz [%-FM]
Visk
ositä
t [dP
as]
■ Anlage 1 vor Enzymeinsatz ▲ Anlage 1 nach Enzymeinsatz
Ergebnis der Viskositätsanalyse nach Einsatz des BC.ZYM VK-Bau-steines aus Modul 1
Prüfung der Viskosität und der Stromaufnahme
Wirkungssicherheit und Einsatzer folg
Zielgerichtete, fermenterspezifi sche Ergänzung des BC.ZYM SK-Produkts zur nachhaltigen Verbesserung der Substratausnutzung.
Auswahl des Produkts aus Modul 2 „Spezialkomplexe“ auf Basis der vorliegenden Daten und Bewertungskriterien:
oder/und Erstellung einer anlagenindividuellen Mischung:
Der auf die Inputstoff e abgestimmte Einsatz der BC.ZYM-Bausteine verbessert den Substratabbau und senkt die Viskosität signifi kant.
Mod
ul 3
BC.ZYM MUSTERMANN
BC.ZYM SK 1 BC.ZYM SK 2
BC.ZYM SK 3 BC.ZYM SK 4Mod
ul 2
Ergebnisse aus Ersteinsatz
Inputstoff e
Fasertypisierung
Feineinstellung des Enzym-Einsatzes
Mit dem kontinuierlichen BC.ZYM-Einsatz stellt sich in jedem Fermenter ein eigenes Enzym-Profi l ein. Die gezielte Ergänzung unterrepräsentierter Enzymaktivi-täten steigert den Abbau schwieriger Substratbestand-teile nachhaltig.Die Analyse des Enzym-Profi ls zeigt die Wirkung der eingesetzten BC.ZYM-Bausteine und ermöglicht die dynamische Anpassung der anlagenspezifi schen BC.ZYM-Mischung. Dadurch kann u. a. auf gegebene Veränderun gen im Substratmix reagiert werden.
Das Ergebnis der Enzym-Profil-Analyse ermög -licht die Feineinstellung der anlagenspezifischen BC.ZYM-Mischung.
Enzym-Profi l-Analyse
ANGEPASSTE MISCHUNGBC.ZYM MUSTERMANN
Mod
ul 3.
1
Spaltung von Cellulose/Glucanen
Spal
tung
von
Xyla
nen
Spal
tung
von
Seite
nket
ten
Spaltung von Pektinen
Ergebnis einer Enzym-Profil-Analyse
Zyklische Produktanpassung
Schaumann BioEnergy GmbH · An der Mühlenau 4 · 25421 Pinneberg Tel. +49 4101 218-5400 · Fax +49 4101 218-5499 · [email protected] · www.schaumann-bioenergy.eu
E i n s at z vo n S I L A S I L E N E R G Y. X D
Kompetenz in Biogas
■ Verbesserung der spezifischen Substratausnutzung
■ Steigerung der Rühreffizienz
■ Verbesserung der Pumpfähigkeit
■ Verstärkte Nutzung kostengünstiger Inputstoffe
■ Verbesserung der Prozessstabilität
■ Höherer Unternehmensgewinn
Das Ergebnis ➔ Ihr Gewinn
Das BC.ZYM-Modulsystem ermöglicht erstmalig, den im Fermenter vorliegenden Enzym-Status zu erfassen und den effizienten Substrat-Abbau zielgerichtet zu unterstützen.
Maximale Effizienz durch maßgeschneiderte BC.Z YM-Bausteine
1410
24_D
E
