Opti-Zent: Untersuchung des Tresteraufschlusses in der Zentrifugation über Experiment und Simulation mit neuartiger Schneckengeometrie zur Steigerung der Ausbeute

Bei der Herstellung von Pflanzenölen oder Fruchtsäften mit 2-Phasen-Dekantern können ca. 80–90 % des enthaltenen Öls bzw. Safts in hoher Qualität extrahiert werden. Um den Verlust deutlich zu reduzieren, sollen die Vorgänge bei der Entwässerung des Tresters, das rheologische Verhalten der Flüssigkeit sowie das Pulverfließen des Haufwerks erforscht werden. Es werden Simulationen der Diskreten-Elemente-Methode gekoppelt mit Strömungssimulation aufgesetzt und damit eine neue Schneckengeometrie für eine verbesserte Extraktion des Tresters entwickelt

Hintergrund des Projekts

Die Olivenölherstellung besteht aus mehreren Schritten. Nach dem Aufschluss und dem Malaxieren werden über eine Dekantierzentrifuge Wasser, Olivenöl und Trester voneinander getrennt. In diesem Trennschritt geht ein Anteil von 5 bis 15% verloren, der später nur als Öl minderwertiger Qualität zurückgewonnen kann. 

Projektziel

Ziel des vorliegenden Projekts ist es über die rheologischen Kenntnisse von Olivenöltrester die Trennung so zu verbessern, dass der verlorene Anteil an Olivenöl reduziert werden kann. 

Projektablauf

Es werden die rheologischen Eigenschaften von Trester in Rheometer und Ringscherzelle untersucht. Basierend auf der Materialkenntnis werden anschließend Simulationen der Vorgänge in Dekantierzentrifugen umgesetzt. Sie erfolgt über die Diskrete Elemente Methode gekoppelt auch mit Strömungssimulation über Finite Volumina sowie Smoothed Particle Hydrodynamics. Die Erkenntnisse werden anschließend experimentell an einer Laborzentrifuge umgesetzt und demonstriert. Die Dekanterschneckengeometrien werden dafür über Rapid Prototyping hergestellt und mit unterschiedlichen Prozessmedien getestet.

Innovation

Die Zielsetzung des Projekts ist insbesondere die Bestimmung rheologischer Eigenschaften von Oliventrester. Darüber hinaus stellt auch die Nutzung von Rapid Prototyping für die Prototypengenerierung von Dekantierzentrifugen wissenschaftliches Neuland dar. Auch die Nutzung der Diskrete Elemente Methode gekoppelt mit Strömungssimulation (Finite Volumina und Smoothed Particle Hydrodynamics) für die Darstellung von Trester ist in dieser Form neuartig. Das Ziel sind letztlich neue Dekantergeometrien für die Bearbeitung von Trester. 


Projektleitung


Projektmitarbeiter:innen


Projektmitwirkung extern

Prof. Dr. med. Susanne Mayer
Bayerische Forschungsstiftung

Robert Zitzlsperger
Bayerische Forschungsstiftung

Projektdauer

01.01.2024 - 31.07.2026

Projektpartner

GHS Separationstechnik GmbH

Projektförderung

Bayerische Forschungsstiftung

Förderprogramm

Bayerische Forschungsstiftung

Adressierte SDGs (Sustainable Development Goals)