Ultrazvučna dezintegracija životinjskog gnoja prije anaerobne digestije

Ultrazvučna dezintegracija povećava prinos metana (CH₄), smanjuje vrijeme zadržavanja čvrste tvari (SRT) i poboljšava ukupnu učinkovitost anaerobne digestije. To je rezultat dezintegracije biočvrstih tvari i bakterijskih ćelija u životinjskom gnoju te oslobađanja unutarćelijskih komponenata zbog solubilizacije čestične tvari. Hielscher ultrazvučni reaktori za predtretman životinjskog gnoja dovode do više metana (bioplina) i više rastvorljive hemijske potrošnje kisika (SCOD) u anaerobnoj digestiji.

Anaerobna digestija životinjskog gnoja

Životinjski otpad se anaerobno razgrađuje radi smanjenja sadržaja organske tvari, smanjenja neugodnih mirisa i smanjenja emisija stakleničkih plinova iz natkrivenih sistema. Još jedna potencijalna korist je smanjenje patogena iz gnoja. Tipični životinjski otpad za digestiju su svinjski gnoj (gnoj svinja, gnoj tovnih svinja), gnoj mliječnih krava ili gnoj goveda iz tovilišta, pileći gnoj, ćureći gnoj, otpad od struganja jama, tečni gnoj, otpadne vode iz tovilišta i efluent gnoja.

Ultrazvučna dezintegracija

Ultrazvučna kavitacija dezintegrira organske čvrste tvari i povećava količinu otopljenog organskog supstrata, kao i brzinu razgradnje i probavljivost biočvrstih tvari tokom procesa anaerobne digestije. Ovaj predtretman čini dostupnijom veću površinu za naknadnu anaerobnu digestiju. Rezultat je poboljšana konverzija čestica biočvrstih tvari u bioplin. Time se poboljšava biorazgradivost, povećava prinos bioplina i povećava rastvorljiva hemijska potrošnja kisika (SCOD).

Ultrazvučni reaktori

Hielscher isporučuje ultrazvučne dezintegratore za inline predtretman malih i velikih zapreminskih protoka. Svi ultrazvučni reaktori su projektovani za neprekidan rad (24 h/7 d/365 d) radi maksimalnog iskorištenja opreme. Ovisno o faktorima kao što su sastav otpada, TS ili vrijeme zadržavanja čvrste tvari u digestoru, potreban kapacitet opreme varira između 2 i 10 kW po 1 m³/h za većinu instalacija. Hielscher ultrazvučne sonde i geometrije reaktora optimizirani su na osnovu višegodišnjeg praktičnog iskustva u predtretmanu otpada i mulja prije digestije. To je važno, jer konfiguracija parametara ultrazvučne obrade i hidraulički dizajn imaju značajan utjecaj na efekat dezintegracije. Hielscher ultrazvučni reaktori omogućavaju obradu viskoznijeg (manje razrijeđenog) materijala za veću efikasnost procesa. Hielscher ultrazvučni uređaji također imaju izvanrednu električnu efikasnost veću od 81 % – što rezultira većom učinkovitošću dezintegracije. Upotreba makeratora prije ultrazvučne obrade smanjuje veće čestice i vlakna te poboljšava ujednačenost ulaza u ultrazvučni sistem.

Ko-digestija otpadnih smjesa

Prednosti ultrazvučne dezintegracije prije digestije nadilaze životinjski gnoj. Ultrazvučna obrada poboljšava hidrolizu tokom ko-digestije gnoja s otpadom od hrane, komunalnim kanalizacijskim muljem ili čak sirovim glicerinom iz proizvodnje biodizela. Ultrazvučna dezintegracija kao predtretman prije mezofilne ili termofilne ko-digestije pokazuje znatno veće volumetrijske prinose metana, niži H₂S (miris) i niži amonijak u efluentu nego neobrađeni (nesonicirani) materijal. Male količine glicerina (4 do 6 %) dodane gnoju prije ultrazvučne dezintegracije dovode do značajnog povećanja proizvodnje bioplina.

Prednosti ultrazvučne obrade

Očigledan efekat ultrazvučne dezintegracije je povećanje prinosa bioplina. Međutim, još veće uštede proizlaze iz nižih troškova transporta i nižih troškova odvodnjavanja zbog smanjenja količine otpada nakon digestije materijala. Kraća vremena zadržavanja poboljšavaju kapacitet digestora i mogu pomoći da se izbjegne instalacija dodatnog digestora. Manje mirisa zbog nižeg H₂S i manje amonijaka u efluentu od značaja su za okoliš.

Instalacija i naknadna ugradnja

Hielscher ultrazvučni reaktori mogu se lako integrirati u nove projekte ili naknadno ugraditi u postojeće anaerobne digestore. Efekte na vaš otpadni materijal možete testirati u malom obimu, npr. pomoću UIP2000 (20kHz, 2000 vati) sistema sa kaskatrodnom sondom i reaktorom s protočnom ćelijom. Modularni dizajn ultrazvučnih sistema velikog kapaciteta (npr. 10x UIP4000, 40 kilovata) omogućava fleksibilnu instalaciju i postepenu nadogradnju. Posebno kod naknadne ugradnje u postojeće digestore, troškovi opreme za ultrazvučnu obradu brzo se amortizuju uštedama troškova i prihodima od bioplina. Kontaktirajte nas za besplatne informacije!

Bioplin – obnovljiva energija

Bioplin je ekološki prihvatljiva, obnovljiva energija. Dok se biodizel i bioetanol uglavnom proizvode iz prehrambenih ili neprehrambenih usjeva, bioplin iz gnoja koristi poljoprivredni otpadni proizvod. Bioplin ne zahtijeva energetski intenzivnu destilaciju ni agresivne hemikalije i ima vrlo mali ugljični otisak. Ultrazvučno potpomognuta anaerobna digestija proizvodi čistu, zelenu i obnovljivu energiju za mnoge stočarske pogone po cijeni konkurentnoj komercijalnim cijenama prirodnog plina ili nižoj od njih.