BIOMAN – Ultraheli biomassi seedimiseks
- Biogaasist toodetud energia on üks tähtsamaid taastuvaid loodusvarasid ning seda tingib substraatide ja jäätmematerjalidega varustatus, mis on kooskõlas põllumaa vastutustundliku kasutamisega, ning ohutu toidu ja sööda tootmine.
- BIOMAN on ELi rahastatud projekt, mille eesmärk on uurida mitmeid biogaasijaamade füüsikalisi ja ensümaatilisi eeltöötlusstrateegiaid ja -tehnoloogiaid.
- Võimsus ultraheli on tõestatud meetod biomassi seedimise parandamiseks ja seeläbi biogaasi saagise oluliseks suurendamiseks.
Biogaasi tootmine reinjektsioonisilmusega
BIOMAN
Bioloogilised jäätmematerjalid, nagu sõnnik ja põllumajandusjäägid, on tootmiseks külluslik ressurss nii Euroopas kui ka kogu maailmas. Kuna aga need substraadid sisaldavad suures koguses kiude (5–80% kuivainesisaldusest), millel on väike metaanipotentsiaal, on biogaasijaama käitamisest saadav majanduslik kasu sageli liiga väike, et olla majanduslikult kasumlik, kuna biogaasi kogus tonni kohta on väike. Biogaasi saagise parandamiseks on osutunud kasulikuks eeltöötlus (nt mehaaniline, termiline, keemiline ja bioloogiline) (Angelidaki & Ahring, 2000; Uellendahl jt, 2007). Biomani projektis uuritakse re-injection loop'i töötluskontseptsiooni eesmärgiga suurendada biogaasi saagist ühe tonni jäätmebiomassi kohta, eeldusel, et töötlemisest saadav kasu ületab tegevuskulusid, et tagada ökonoomne jätkusuutlikkus.
BIOMAN töötab mitmete VKEde jaoks välja füüsikalised ja ensümaatilised eeltöötlusstrateegiad ja tehnoloogia biogaasijaamade jaoks. See võimaldab VKEde konsortsiumiliikmetel tuua turule terviklahendusi ja põllumajandussektoril käitada biogaasitehaseid otse loomasõnnikul ja põhul.
Tagasipööramise silmus
“Tagasisüstimise tsükkel” ́ on mõeldud biogaasi tootmiseks raskesti lagundatavatest madala energiasisaldusega substraatidest, milles on kõrge lignotselluloosi sisaldus, kombineerides erinevaid mehaanilisi ja ensümaatilisi töötlemismeetodeid (vt joonis 1). Peenestamine, ultraheli- ja ensüümiline töötlemine on tehnoloogiad, mida kasutatakse tagasisuunamissüsteemis ning mida rakendatakse eelkääritatud ja veetustatud biomassile enne selle tagasisuunamist biogaasi reaktorisse; peamine rõhk on üldisel majanduslikul jätkusuutlikkusel (Uellendahl jt 2013).
Kinnituse
BIOMANi rahastab Euroopa Liidu seitsmes raamprogramm, mida haldab REA – Teadusuuringute Rakendusamet: (FP7/2007-2013) toetuslepingu n0 FP7-SME-2012 alusel, 315664, “BIOMAN”.
Faktid, mida tasub teada
Mis on biogaas ja millest see koosneb?
Biogaas on gaaside segu, mis tekib orgaanilise aine lagunemisel hapnikuvabas keskkonnas. Selle peamised koostisosad on metaan (CH₄) ja süsinikdioksiid (CO₂). Biogaasi peamised koostisosad on metaan (CH₄) ja süsinikdioksiid (CO₂). Biogaasi saab toota sellistest toorainetest nagu põllumajandusjäätmed, sõnnik, olmejäätmed, taimne materjal, reovesi, rohejäätmed või toidujäätmed. See on taastuv energiaallikas ja paljudel juhtudel on selle süsiniku jalajälg väga väike.
Kuna metaani, vesinikku ja süsinikmonooksiidi (CO) saab hapnikuga põletada või oksüdeerida, kasutatakse taastuva energiaallikana biogaasi. Seda energiat kasutatakse enamasti kütusena ja kütmiseks või muundatakse see gaasimootori kaudu elektriks ja soojuseks.
Miks on biogaasi tootmiseks vaja eeltöötlust?
Bioloogilised jäätmed, nagu sõnnik ja põllumajandusjäägid, sisaldavad suures koguses kiudaineid (5–80% kuivainest), millel on madal metaanipotentsiaal, mis muudab biogaasijaamad sageli ebaülevaatlikuks, kuna biogaasi saagis tonni kohta on väike. Saagi suurendamiseks kasutatakse eeltöötlemist (mehaanilist, termilist, keemilist ja bioloogilist).
Millist rolli mängib võimsusultraheli biomassi lagundamisel?
Võimsusultraheli on tõestatud meetod biomassi lagundamise parandamiseks ja biogaasi saagise märkimisväärseks suurendamiseks. Re-Injection Loop süsteemis on ultraheli üks peamisi lagundamistehnoloogiaid, mida kasutatakse koos tükeldamise ja ensüümtöötlusega.
Kuidas leida oma protsessile sobiv ultraheli süsteem?
Hielscher pakub laboratoorset ja tööstuslikku taseme ultraheliprotsessoreid (võimsusega kuni 16 000 W) ning arutab teie konkreetsed nõuded, et pakkuda süsteemi, mis sobib teie lagundamis- või eeltöötlusseadmetega.
Kas ultrahelitöötlus parandab jäätmete aktiivse muda aeroobset lagundamist?
Ultrahelitöötlus on tõhus viis muda lagundamise tõhustamiseks. Ultraheli parandab protsessi, suurendades rakuseinte lagunemist ja substraadi bioloogilist kättesaadavust, mis anaeroobses lagundamises suurendab metaani saagist jäätmebiomassi tonni kohta. Aktiivse reoveesette (WAS) aeroobses lagundamises kiirendab sama ultrahelimehhanism samuti lagunemist ja hüdrolüüsi ning võib vähendada reoveesette mahtu. Avastage ultraheliravi eelised aeroobses WAS-lagundamises!
Kirjandus / viited
- 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 toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.