BIOMAN – Ultralyd til biomassefordøjelse
- Energi produceret af biogas er en af de vigtigste vedvarende ressourcer og er betinget af en forsyning af substrater og affaldsmaterialer, der er forenelig med ansvarlig brug af agerjord og sikker fødevare- og foderproduktion.
- BIOMAN er et EU-finansieret projekt til undersøgelse af flere fysiske og enzymatiske forbehandlingsstrategier og teknologi til biogasanlæg.
- Power ultralyd er en gennemprøvet metode til at forbedre fordøjelsen af biomasse og derved øge biogasudbyttet betydeligt.
Biogasproduktion med reinjektionssløjfe
BIOMAN
Biologisk affaldsmateriale som husdyrgødning og restprodukter fra landbruget udgør en rigelig ressource til produktionen, i Europa og på verdensplan. Men da disse substrater indeholder en høj mængde fibre (5-80 % tørstofindhold) med et lavt metanpotentiale, er de økonomiske fordele ved driften af et biogasanlæg ofte for lave til at være økonomisk rentable på grund af det lave biogasudbytte pr. ton. For at forbedre biogasudbyttet har forbehandlinger (f.eks. mekaniske, termiske, kemiske og biologiske) vist sig at være gavnlige (Angelidaki & Ahring, 2000; Uellendahl et al., 2007). I Bioman-projektet undersøges et behandlingskoncept for Re-Injection Loop med det formål at øge biogasudbyttet pr. ton affaldsbiomasse, med en forudsætning om, at fordelene ved behandlingen overstiger driftsomkostningerne for at sikre økonomisk bæredygtighed.
BIOMAN vil for en række SMV'er udvikle fysiske og enzymatiske forbehandlingsstrategier og teknologi til biogasanlæg. Dette vil gøre det muligt for konsortiemedlemmerne i SMV at bringe komplette løsninger på markedet og gøre det muligt for landbrugssektoren at drive biogasanlæg direkte på kvæggødning og halm.
Reinjektionssløjfen
“Genindsprøjtningssløjfen” ́ er til produktion af biogas fra recalcitrante lavenergisubstrater med et højt indhold af lignocellulose ved at kombinere en række mekaniske og enzymatiske behandlinger, se figur 1. Downsizing, ultralyde og enzymatiske behandlinger er teknologier, der skal bruges i Re-Injection Loop og vil blive anvendt på forrådnede og afvandede biomasser før recirkulation til biogasreaktoren, og hovedfokus er den overordnede økonomiske bæredygtighed (Uellendahl et al. 2013).
Anerkendelse
BIOMAN finansieres af EU's syvende rammeprogram, der forvaltes af REA – Forvaltningsorganet for Forskning: (RP7/2007-2013) i henhold til tilskudsaftale nr. 0 RP7-SMV-2012, 315664 “BIOMAN”.
Fakta, der er værd at vide
Hvad er biogas, og hvad består det af?
Biogas er en blanding af gasser, der dannes ved nedbrydning af organisk materiale under iltfrie forhold. De vigtigste bestanddele er metan (CH₄) og kuldioxid (CO₂). De vigtigste bestanddele i biogas er metan (CH₄) og kuldioxid (CO₂). Biogas kan fremstilles af råmaterialer såsom landbrugsaffald, gylle, husholdningsaffald, plantemateriale, spildevand, grønt affald eller madaffald. Det er en vedvarende energikilde og har i mange tilfælde et meget lille CO₂-aftryk.
Da metan, brint og kulilte (CO) kan forbrændes eller oxideres med ilt, bruges biogas som en vedvarende energikilde. Denne energi bruges mest som brændstof og til opvarmningsformål, eller den omdannes via gasmotor til elektricitet og varme.
Hvorfor er forbehandling nødvendig i forbindelse med biogasproduktion?
Biologiske affaldsmaterialer såsom gylle og landbrugsrester indeholder en høj andel fibre (5–80 % af tørstoffet) med lavt metanpotentiale, hvilket ofte gør biogasanlæg urentable på grund af det lave biogasudbytte pr. ton. Der anvendes forbehandlinger (mekaniske, termiske, kemiske og biologiske) for at forbedre udbyttet.
Hvilken rolle spiller højfrekvent ultralyd i nedbrydningen af biomasse?
Kraftultralyd er en gennemprøvet metode til at forbedre nedbrydningen af biomasse og øge biogasudbyttet markant. Inden for Re-Injection Loop er ultralyd en af de centrale nedbrydningsteknologier, der anvendes sideløbende med nedskæring og enzymatiske behandlinger.
Hvordan finder jeg det rigtige ultralydssystem til min proces?
Hielscher tilbyder ultralydsprocessorer i laboratorie- og industrikvalitet (op til 16.000 W) og vil drøfte dine specifikke behov for at kunne levere et system, der passer til dit nedbrydnings- eller forbehandlingsanlæg.
Forbedrer ultralydsbehandling den aerobe nedbrydning af aktivt slam?
Ultralydsbehandling er en effektiv metode til at forbedre slamnedbrydningen. Ultralyd forbedrer processen ved at øge nedbrydningen af cellevæggene og substratets biotilgængelighed, hvilket ved anaerob nedbrydning øger metanudbyttet pr. ton affaldsbiomasse. Ved aerob nedbrydning af aktivt slam (WAS) fremskynder den samme sonikationsmekanisme også nedbrydningen og hydrolysen og kan reducere slamvolumenet. Oplev fordelene ved ultralydsbehandling i aerob WAS-nedbrydning!
Litteratur/Referencer
- Karaalp, Duygu (2014): Enhancement of Biogas Production from Laying Hen Manure via Sonolysis as Pretreatment. Journal of Bioprocessing & Biotechniques 04(06), January 2014.
- Kavitha S., Jessin Brindha G.M., Sally Gloriana A., Rajashankar K., Yeom I.T., Rajesh Banu J. (2016): Enhancement of aerobic biodegradability potential of municipal waste activated sludge by ultrasonic aided bacterial disintegration. Bioresource Technology 2016 Jan;200:161-169.
- C. M. Braguglia, G. Mininni, A. Gianico (2008): Is sonication effective to improve biogas production and solids reduction in excess sludge digestion? Water Science Technology 1 March 2008; 57 (4): 479–483.
- Uellendahl, H., Njoku, S.I., Kragelund, C., Ottosen, L.,Ruiz , B.(2013): Boosting the economy of manure based biogas plants. Proceedings of the International Anaerobic Digestion Symposium at BiogasWorld 2013, April 23- 25, Berlin.
Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydshomogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.