Ултразвуково третиране на отпадъци и утайки
Биогазът се генерира от източници, като битови органични отпадъци, утайки от отпадъчни води, мръсотия или оборски тор. Ултразвукът подобрява смилаемостта на такъв органичен материал, което води до повече биогаз и по-малко остатъчни утайки.
Биогазът е страничен продукт от разлагането на органични вещества от анаеробни или аеробни бактерии. Състои се предимно от метан, въглероден диоксид и сероводород. Това прави биогаза възобновяема алтернатива на изкопаемите горива, като природния газ.
Цените на енергията и разходите за обезвреждане на химикали и утайки, законодателството в областта на околната среда и други интереси, като например намаляването на емисиите на миризми, изискват инсталациите за преработка на отпадъци да подобрят ефективността на преработката си. Ултразвуковото разпадане на органичния материал преди разграждането подобрява значително производството на биогаз. Заедно с това ултразвукът подобрява обезводняемостта на утайката и намалява количеството остатъчна утайка, която трябва да се изхвърли.
Суровините за производството на биогаз са смеси от различни агрегирани и флокулирани вещества, влакна, вируси и бактерии, целулоза и други неорганични вещества. Хранителните отпадъци, органичните промишлени и търговски отпадъци, като мазнини или винаса, са допълнителни суровини за мезофилни и термофилни реактори. Ултразвуковата кавитация разрушава агрегати и клетъчни структури. Поради ефекта върху съставната структура на материала, утайката може да се обезводнява по-лесно. Освен това, разрушаването на агрегатите и клетъчните стени подобрява бионаличността на вътреклетъчния материал за разлагане от бактерии.
4x 4kW мощност-ултразвук за разграждане на утайки
Ултразвуковата гизинтеграция на животински тор преди анаеробно разграждане подобрява добива на биогаз.
Таблицата по-долу показва типичните изисквания за мощност за различни обемни потоци. Ултразвуковата система обикновено е интегрирана в линията преди подаване към реактора. Като алтернатива, органичният материал може да бъде рециркулиран от реактора през ултразвуковата система обратно в реактора. Следователно стъпката на ултразвук може лесно да бъде преоборудвана в съществуващи съоръжения.
|
48kW мощен ултразвуков процесор за разграждане на утайки
- Увеличаване на добива на биогаз
- Подобрено анаеробно разлагане
- Подобряване на седиментационното поведение поради дегазация и разпадане на люспи
- Подобряване на съотношението C/N за денитрификация
- Подобряване на сгъстяването на излишната утайка
- Подобрено храносмилане и обезводняемост
- Намаляване на количеството флокуланти
- По-ниски разходи за обезвреждане поради намаляване на остатъчните утайки след разграждане
- Намаляване на необходимия полимер
- Унищожаване на нишковидни бактерии
Препоръчваме провеждането на изпитвания в пилотен мащаб, например при използване на системи с мощност от 1 до 4 kW. Това ще покаже общите ефекти и подобрения за вашия конкретен поток от процеси. Ще се радваме да обсъдим процеса с вас и да препоръчаме по-нататъшни стъпки.
UIP6000hdT, мощен ултразвук с мощност 6000 вата, с ултразвуков клетъчен реактор.
Литература / Препратки
- Antonio-Abdu Sami M. Magomnang and Sergio C. Capareda (2018): Effects of Sequential Sodium Hydroxide Ultrasonication and Hot Water Treatment of Rice Straw and Coconut Shell on Biogas Production. Indian Journal of Science and Technology Vol. 11 (18), 2018. 1-12.
- Yasuo Tanaka (2002): A dual purpose packed-bed reactor for biogas scrubbing and methane-dependent water quality improvement applying to a wastewater treatment system consisting of UASB reactor and trickling filter. Bioresource Technology, Volume 84, Issue 1, 2002. 21-28.
- Pérez-Elvira S, Fdz-Polanco M, Plaza FI, Garralón G, Fdz-Polanco F. (2009): Ultrasound pre-treatment for anaerobic digestion improvement. Water Science Technology 60(6), 2009. 525-32.
- Lisa A. Davies, Andrew Dargue, John R. Dean, Michael E. Deary (2015): Use of 24kHz ultrasound to improve sulfate precipitation from wastewater. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 23, 2015.
Често задавани въпроси
Какво представлява третирането на отпадъци и утайки за производство на биогаз?
Третирането на отпадъци и утайки за производство на биогаз включва анаеробно разграждане на органични материали, като селскостопански отпадъци, утайки от отпадъчни води и хранителни отпадъци, в контролирана среда. По време на този процес микроорганизмите разграждат органичната материя в отсъствието на кислород, произвеждайки биогаз - смес, съставена предимно от метан и въглероден диоксид. Този биогаз може да се използва като възобновяем източник на енергия. Процесът на третиране също води до богат на хранителни вещества страничен продукт, известен като ферментационен продукт, който може да се използва като тор, повишавайки устойчивостта на практиките за управление на отпадъците.
Какво е рециклиране на фосфор от утайки?
Рециклирането на фосфор от утайки включва възстановяване на фосфор, основно хранително вещество, от утайките от отпадъчни води, който често се преработва в пречиствателни станции за отпадъчни води. В този процес се използва соникация чрез прилагане на високочестотни звукови вълни към утайката, което нарушава клетъчните стени на микроорганизмите и засилва отделянето на фосфор от органичния материал. Това подобрява ефективността на възстановяването на фосфора, като го прави по-достъпен за последващ добив и пречистване, като в крайна сметка допринася за устойчивото повторно използване на фосфора в селското стопанство.