Desintegración ultrasónica de estiércoles animales antes de la digestión anaerobia

La desintegración ultrasónica aumenta el metano (CH4), disminuye el tiempo de retención de sólidos (TRS) y mejora el rendimiento general de la digestión anaerobia. Esto es el resultado de la desintegración de los biosólidos y las células bacterianas de los estiércoles animales y la liberación de componentes intracelulares debido a la solubilización de la materia particulada. Los reactores ultrasónicos de Hielscher para el pretratamiento de estiércoles animales producen más metano (biogás) y más demanda química de oxígeno soluble (SCOD) en la digestión anaerobia.

Digestión anaeróbica de estiércoles animales

Los residuos animales se digieren anaeróbicamente para reducir el contenido de materia orgánica, para reducir los olores y para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de los sistemas cubiertos. Otro beneficio potencial es la reducción de patógenos del estiércol. Los desechos animales típicos para la digestión son el estiércol porcino (estiércol de cerdo, estiércol de cerdo), estiércol lácteo o estiércol de cebadero de vacuno, estiércol de pollo, estiércol de pavo, raspado de pozo, estiércol líquido, escorrentía de cebadero y efluente de estiércol.

desintegración ultrasónica

La cavitación ultrasónica desintegra los sólidos orgánicos y aumenta la cantidad de sustrato orgánico disuelto, así como la tasa de degradación y la digestibilidad de los biosólidos durante el proceso de digestión anaerobia. Este pretratamiento hace que haya más superficie disponible para la posterior digestión anaerobia. El resultado es una mejor conversión de las partículas de biosólidos en biogás. Esto mejora la biodegradabilidad, aumenta el rendimiento de biogás e incrementa la demanda química de oxígeno soluble (SCOD).

Desintegración ultrasónica de estiércoles animales antes de la digestión anaerobia

Estiércol de vacas lecheras para biogás de digestión anaerobia - fotolia-61947623-creativenature.nl

reactores ultrasónicos

Hielscher suministra desintegradores ultrasónicos para el pretratamiento en línea de pequeños y grandes volúmenes de producción. Todos los reactores ultrasónicos están diseñados para funcionar de forma continua (24 horas/7 días/365 días) para una utilización máxima del equipo. Dependiendo de factores como la composición de los residuos, el TS o el tiempo de retención de sólidos en el digestor, la capacidad requerida del equipo varía entre 2 y 10 kW por 1 m3/hora para la mayoría de las instalaciones. Las sondas ultrasónicas y las geometrías de los reactores de Hielscher están optimizadas sobre la base de muchos años de experiencia práctica en el pretratamiento de residuos y lodos antes de la digestión. Esto es importante, ya que la configuración de los parámetros de sonicación y el diseño hidráulico tienen un impacto significativo en el efecto de desintegración. Los reactores ultrasónicos Hielscher permiten procesar material más viscoso (menos diluido) para lograr una mayor eficacia del proceso. Además, los dispositivos ultrasónicos de Hielscher presentan una extraordinaria eficiencia eléctrica superior al 81%. – lo que se traduce en un mayor rendimiento de la desintegración. El uso de un macerador antes de la sonicación reduce las partículas y fibras más grandes y mejora la uniformidad de la entrada en el sistema ultrasónico.

Los ultrasonidos potentes ayudan en procesos químicos como la catálisis, la síntesis y otras reacciones. Así, la sonicación puede aplicarse con éxito en procesos de lixiviación, extracción o hidrodesulfuración.

Procesadores ultrasónicos de 48 kW
para alto volumen de flujos

Desintegrador ultrasónico en línea

Desintegrador ultrasónico en línea

Codigestión de mezclas de residuos

Los beneficios de la desintegración por ultrasonidos antes de la digestión van más allá del estiércol animal. La ultrasonicación mejora la hidrólisis de la codigestión de estiércoles con residuos alimentarios, lodos de depuradora municipales o incluso glicerina cruda procedente de la producción de biodiésel. La desintegración ultrasónica como pretratamiento antes de la codigestión mesofílica o termofílica muestra rendimientos volumétricos de metano significativamente más altos, menos H2S (olor) y menos amoníaco en el efluente que el material no desoniculado. Pequeñas cantidades de glicerina (4 a 6%) añadidas al estiércol antes de la desintegración por ultrasonidos conducen a un aumento significativo de la producción de biogás.

Beneficios de la ultrasonicación

Un efecto obvio de la desintegración ultrasónica es el aumento del rendimiento de biogás. Sin embargo, el ahorro es aún mayor debido a la reducción de los costes de transporte y de deshidratación por la reducción de residuos tras la digestión del material. Los tiempos de retención más cortos mejoran la capacidad del digestor y pueden ayudar a evitar la instalación de un digestor adicional. Menos olores debido al menor contenido de H2S y menos amoníaco en el efluente tienen importancia medioambiental.

Instalación y modernización

Los reactores ultrasónicos de Hielscher pueden integrarse fácilmente en nuevos proyectos o reequiparse en digestores anaerobios ya existentes. Puede probar los efectos para su material de desecho a pequeña escala, por ejemplo, utilizando un UIP2000 (20 kHz, 2000 vatios) sistema con sonda cascatrode y reactor de celda de flujo. El diseño modular de los sistemas ultrasónicos de alta capacidad (por ejemplo, 10x UIP4000, 40 kilovatios) permite una instalación flexible y una actualización gradual. En particular, cuando se reequipan digestores existentes, los costes del equipo de sonicación se amortizan rápidamente gracias al ahorro de costes y a los ingresos por biogás. Póngase en contacto con nosotros para obtener información gratuita.

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biogás – energía renovable

El biogás es una energía renovable y respetuosa con el medio ambiente. Mientras que Biodiésel y El bioetanol se producen principalmente a partir de cultivos alimentarios o no alimentarios, el biogás procedente del estiércol utiliza un residuo agrícola. El biogás no requiere destilación de alto consumo energético ni productos químicos agresivos, y su huella de carbono es muy reducida. La digestión anaeróbica asistida por ultrasonidos produce energía limpia, verde y renovable para muchas explotaciones ganaderas a un coste competitivo o inferior al del gas natural comercial.


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