تفكيك روث الحيوانات بالموجات فوق الصوتية قبل الهضم اللاهوائي
يزيد التفكيك بالموجات فوق الصوتية من إنتاج الميثان (CH4)، ويقلّل زمن احتجاز المواد الصلبة (SRT)، ويحسّن الأداء العام للهضم اللاهوائي. وينتج ذلك عن تفكيك المواد الصلبة الحيوية والخلايا البكتيرية في روث الحيوانات، وإطلاق المكوّنات داخل الخلايا نتيجة تحويل المادة الجسيمية إلى صورة ذائبة. تؤدي مفاعلات Hielscher بالموجات فوق الصوتية المستخدمة في المعالجة المسبقة لروث الحيوانات إلى زيادة الميثان (الغاز الحيوي) وزيادة الطلب الكيميائي على الأكسجين للمواد الذائبة (SCOD) في الهضم اللاهوائي.
الهضم اللاهوائي لروث الحيوانات
تُهضم المخلفات الحيوانية لاهوائيًا لتقليل محتوى المادة العضوية، والحد من الروائح، وتقليل انبعاثات غازات الدفيئة من الأنظمة المغطاة. ومن الفوائد المحتملة الأخرى تقليل مسبّبات الأمراض في الروث. تشمل المخلفات الحيوانية المعتادة المستخدمة في الهضم روث الخنازير (روث الخنازير، وروث الخنازير المعدّة للتسمين)، وروث أبقار الألبان أو روث حظائر تسمين أبقار اللحم، وروث الدجاج، وروث الديك الرومي، ومخلفات كشط الحفرة، والروث السائل، ومياه الجريان السطحي من حظائر التسمين، والسوائل الخارجة من الروث.
التفكيك بالموجات فوق الصوتية
يفكّك التجويف بالموجات فوق الصوتية المواد الصلبة العضوية، ويزيد كمية الركيزة العضوية الذائبة، وكذلك معدل التحلل وقابلية هضم المواد الصلبة الحيوية أثناء عملية الهضم اللاهوائي. تتيح هذه المعالجة المسبقة مساحة سطح أكبر للهضم اللاهوائي اللاحق. وتتمثّل النتيجة في تحسين تحويل جسيمات المواد الصلبة الحيوية إلى غاز حيوي. وهذا يعزّز قابلية التحلل الحيوي، ويزيد إنتاج الغاز الحيوي، ويزيد الطلب الكيميائي على الأكسجين للمواد الذائبة (SCOD).
مفاعلات الموجات فوق الصوتية
توفّر Hielscher أجهزة تفكيك بالموجات فوق الصوتية للمعالجة المسبقة ضمن خط المعالجة لمعدلات معالجة حجمية صغيرة وكبيرة. صُمّمت جميع مفاعلات الموجات فوق الصوتية للعمل بصورة مستمرة (24hrs/7d/365d) لتحقيق أقصى استفادة من المعدات. تبعًا لعوامل مثل تركيب المخلفات، أو TS، أو زمن احتجاز المواد الصلبة في الهاضم، تتراوح القدرة المطلوبة للمعدات بين 2 و10 kW لكل 1 m3/hour في معظم المنشآت. تُحسَّن مجسّات Hielscher بالموجات فوق الصوتية والأشكال الهندسية لمفاعلاتها استنادًا إلى سنوات عديدة من الخبرة العملية في المعالجة المسبقة للمخلفات والحمأة قبل الهضم. وتكمن أهمية ذلك في أن ضبط معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية والتصميم الهيدروليكي يؤثّران تأثيرًا كبيرًا في عملية التفكيك. تتيح مفاعلات Hielscher بالموجات فوق الصوتية معالجة مواد أكثر لزوجة (أقل تخفيفًا) لزيادة كفاءة العملية. كذلك تتميّز أجهزة Hielscher بالموجات فوق الصوتية بكفاءة كهربائية ممتازة تتجاوز 81% – مما يؤدي إلى أداء أعلى في التفكيك. يقلّل استخدام جهاز فرم قبل المعالجة بالموجات فوق الصوتية من حجم الجسيمات الكبيرة والألياف، ويحسّن تجانس المواد الداخلة إلى نظام الموجات فوق الصوتية.
معالجات بالموجات فوق الصوتية بقدرة 48kW
لتيارات ذات معدلات تدفق حجمية عالية
جهاز تفكيك بالموجات فوق الصوتية ضمن خط المعالجة
الهضم المشترك لخلائط المخلفات
تتجاوز فوائد التفكيك بالموجات فوق الصوتية قبل الهضم نطاق روث الحيوانات. تحسّن المعالجة بالموجات فوق الصوتية التحلل المائي أثناء الهضم المشترك للروث مع مخلفات الطعام، أو حمأة مياه الصرف الصحي البلدية ، أو حتى الغليسرين الخام الناتج عن إنتاج الديزل الحيوي. يُظهر التفكيك بالموجات فوق الصوتية بوصفه معالجة مسبقة قبل الهضم المشترك في درجات الحرارة المتوسطة أو المرتفعة إنتاجية حجمية أعلى بكثير للميثان، ومستويات أقل من H2S (الرائحة)، ومستويات أقل من الأمونيا في السوائل الخارجة مقارنة بالمواد غير المعالجة بالموجات فوق الصوتية. تؤدي إضافة كميات صغيرة من الغليسرين (4 إلى 6%) إلى الروث قبل التفكيك بالموجات فوق الصوتية إلى زيادة كبيرة في إنتاج الغاز الحيوي.
فوائد المعالجة بالموجات فوق الصوتية
من الآثار الواضحة للتفكيك بالموجات فوق الصوتية زيادة إنتاج الغاز الحيوي. غير أن وفورات أكبر تتحقق نتيجة انخفاض تكاليف النقل بالشاحنات وانخفاض تكاليف نزع الماء بسبب تقليل المخلفات بعد هضم المواد. تحسّن أزمنة الاحتجاز الأقصر قدرة الهاضم، وقد تساعد على تجنّب تركيب هاضم إضافي. ويُعدّ انخفاض الروائح بسبب انخفاض H2S وانخفاض الأمونيا في السوائل الخارجة أمرين ذوي أهمية بيئية.
التركيب والتحديث
يمكن دمج مفاعلات Hielscher بالموجات فوق الصوتية بسهولة في المشروعات الجديدة أو إضافتها إلى الهاضمات اللاهوائية القائمة لتحديثها. ويمكنك اختبار التأثيرات على مواد المخلفات لديك على نطاق صغير، مثلًا باستخدام نظام UIP2000 (20kHz, 2000 watts) مزوّد بمجسّ cascatrode ومفاعل خلية التدفق. يتيح التصميم القائم على الوحدات لأنظمة الموجات فوق الصوتية عالية القدرة (مثل 10x UIP4000، بقدرة 40 كيلوواط) مرونة التركيب والترقية التدريجية. ولا سيما عند تحديث الهاضمات القائمة، تُستردّ تكاليف معدات المعالجة بالموجات فوق الصوتية بسرعة من خلال وفورات التكاليف وعائدات الغاز الحيوي. يُرجى التواصل معنا للحصول على معلومات مجانية!
الغاز الحيوي – طاقة متجددة
الغاز الحيوي مصدر طاقة متجددة وصديق للبيئة. وفي حين أن الديزل الحيوي و الإيثانول الحيوي يُنتجان في الغالب من محاصيل غذائية أو غير غذائية، فإن الغاز الحيوي المستخرج من الروث يستخدم أحد مخلفات الزراعة. لا يتطلّب الغاز الحيوي تقطيرًا كثيف الاستهلاك للطاقة أو مواد كيميائية شديدة التأثير، وله بصمة كربونية صغيرة جدًا. ينتج الهضم اللاهوائي المدعوم بالموجات فوق الصوتية طاقة نظيفة وخضراء ومتجددة للعديد من منشآت تربية الماشية، بتكلفة تنافس أسعار الغاز الطبيعي التجارية أو تقلّ عنها.