Ultraschall-gestützte Abwasser- und Schlammbehandlung
Biogas wird aus Quellen wie organischen Siedlungsabfällen, Klärschlamm, Schlamm oder Dünger. Die Ultraschallbehandlung verbessert die Verdaulichkeit dieses organischen Materials, was zu mehr Biogas und weniger Restschlamm führt.
Biogas ist ein Nebenprodukt der Zersetzung von organischem Material durch anaerobe oder aerobe Bakterien. Es besteht hauptsächlich aus Methan, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff. Dies macht Biogas zu einer erneuerbaren Alternative für fossile Brennstoffe wie Erdgas.
Die Energiepreise und die Kosten für die Entsorgung von Chemikalien und Schlämmen, die Umweltgesetzgebung und andere Interessen wie die Verringerung der Geruchsemissionen machen es erforderlich, dass Abfallbehandlungsanlagen ihre Verarbeitungseffizienz verbessern. Die Ultraschalldesintegration des organischen Materials vor der Faulung verbessert die Biogasproduktion erheblich. Außerdem verbessert die Beschallung die Entwässerbarkeit des Schlamms und verringert die Menge des zu entsorgenden Restschlamms.
Ausgangsstoffe für die Biogaserzeugung sind Gemische aus verschiedenen aggregierten und ausgeflockten Stoffen, Fasern, Viren und Bakterien, Zellulose und anderen anorganischen Stoffen. Lebensmittelabfälle, organische Industrie- und Gewerbeabfälle wie Fette oder Vinasse sind ergänzende Einsatzstoffe für mesophile und thermophile Fermenter. Die Ultraschallkavitation zerstört Aggregate und zelluläre Strukturen. Durch die Beeinflussung der Materialstruktur kann der Schlamm leichter entwässert werden. Außerdem wird durch die Zerstörung der Aggregate und Zellwände die Bioverfügbarkeit des intrazellulären Materials für den Abbau durch Bakterien verbessert.
4x 4kW Leistungs-Ultraschall für die Desintegration von Schlamm
Die Ultraschall-Gisintegration von tierischem Dung vor der anaeroben Vergärung verbessert die Biogaserträge.
Die nachstehende Tabelle zeigt den typischen Leistungsbedarf für verschiedene Volumenströme. Das Ultraschallsystem wird in der Regel vor der Beschickung des Faulbehälters in die Anlage integriert. Alternativ kann das organische Material aus dem Fermenter durch das Ultraschallsystem zurück in den Fermenter gespült werden. Daher kann die Ultraschallbehandlung problemlos in bestehende Anlagen nachgerüstet werden.
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Leistungsstarker 48-kW-Ultraschallprozessor für die Schlammdesintegration
- Steigerung des Biogasertrags
- Verbesserter anaeroben Abbau
- Verbesserung des Sedimentationsverhaltens durch Entgasung und Flockenzerfall
- Verbesserung des C/N-Verhältnisses für die Denitrifikation
- Verbesserung der Überschussschlammeindickung
- Verbesserte Verdauung und Entwässerungsfähigkeit
- Verringerung der Menge an Flockungsmitteln
- Geringere Entsorgungskosten durch Reduzierung des Restschlamms nach der Faulung
- Verringerung des erforderlichen Polymers
- Zerstörung von fadenförmigen Bakterien
Wir empfehlen die Durchführung von Versuchen im Pilotmaßstab, z. B. mit Systemen von 1 bis 4 kW. Dies wird die allgemeinen Auswirkungen und Verbesserungen für Ihren speziellen Prozessablauf zeigen. Gerne besprechen wir mit Ihnen Ihren Prozess und empfehlen Ihnen weitere Schritte.
Der UIP6000hdT, ein 6000 Watt starkes Beschallungsgerät, mit Ultraschall-Durchflusszellenreaktor.
Literatur / Literaturhinweise
- 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.
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- 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.
häufig gestellte Fragen
Was ist Abfall- und Schlammbehandlung für die Biogasproduktion?
Bei der Abfall- und Schlammbehandlung zur Biogaserzeugung werden organische Stoffe wie landwirtschaftliche Abfälle, Klärschlamm und Lebensmittelabfälle unter kontrollierten Bedingungen anaerob vergoren. Während dieses Prozesses bauen Mikroorganismen die organischen Stoffe in Abwesenheit von Sauerstoff ab und erzeugen dabei Biogas - eine Mischung, die hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid besteht. Dieses Biogas kann als erneuerbare Energiequelle genutzt werden. Der Behandlungsprozess führt auch zu einem nährstoffreichen Nebenprodukt, dem so genannten Gärrest, der als Düngemittel verwendet werden kann und die Nachhaltigkeit der Abfallbewirtschaftung verbessert.
Was ist Phosphorrecycling aus Klärschlamm?
Beim Phosphorrecycling aus Klärschlamm geht es um die Rückgewinnung von Phosphor, einem wichtigen Nährstoff, aus Klärschlamm, der häufig in Kläranlagen verarbeitet wird. Bei diesem Verfahren wird der Schlamm mit hochfrequenten Schallwellen beschallt, was die Zellwände der Mikroorganismen aufbricht und die Freisetzung von Phosphor aus dem organischen Material fördert. Dadurch wird die Effizienz der Phosphorrückgewinnung verbessert, so dass der Phosphor für die anschließende Extraktion und Reinigung besser zugänglich ist, was letztlich zur nachhaltigen Wiederverwendung von Phosphor in der Landwirtschaft beiträgt.