Ultraäänijätteen ja lietteen käsittely
Biokaasua tuotetaan esimerkiksi orgaanisesta yhdyskuntajätteestä, puhdistamolietteestä, lietteestä tai lanta. Ultrasonication parantaa tällaisen orgaanisen materiaalin sulavuutta, mikä johtaa enemmän biokaasuun ja vähemmän jäännöslietettä.
Biokaasu on sivutuote, joka syntyy orgaanisen aineen hajoamisesta anaerobisilla tai aerobisilla bakteereilla. Se koostuu pääasiassa metaanista, hiilidioksidista ja rikkivedystä. Tämä tekee biokaasusta uusiutuvan vaihtoehdon fossiilisille polttoaineille, kuten maakaasulle.
Energian hinta ja kemikaali- ja lietekustannukset, ympäristölainsäädäntö ja muut intressit, kuten hajupäästöjen vähentäminen, edellyttävät jätteenkäsittelylaitoksilta käsittelytehon parantamista. Orgaanisen materiaalin ultraäänihajoaminen ennen ruoansulatusta parantaa biokaasun tuotantoa merkittävästi. Tämän sonikoinnin ohella parannetaan lietteen vedenpoistokykyä ja vähennetään hävitettävän jäännöslietteen määrää.
Biokaasun tuotannon raaka-aineet ovat erilaisten aggregoitujen ja flokkuloitujen aineiden, kuitujen, virusten ja bakteerien, selluloosan ja muiden epäorgaanisten aineiden seoksia. Ruokajäte, orgaaniset teollisuus- ja kaupalliset jätteet, kuten rasvat tai vinassi, ovat lisäraaka-aineita mesofiilisille ja termofiilisille mädättäjille. Ultraäänikavitaatio tuhoaa aggregaatit ja solurakenteet. Koska liete vaikuttaa materiaalin rakenteeseen, se voidaan poistaa vedestä helpommin. Lisäksi aggregaattien ja soluseinien tuhoutuminen parantaa solunsisäisen materiaalin hyötyosuutta bakteerien hajoamiseen.

4x 4kW teho-ultraääni lietteen hajoamiseen
Alla olevassa taulukossa esitetään tyypilliset tehovaatimukset eri tilavuusvirroille. Ultraäänijärjestelmä on yleensä integroitu inline-järjestelmään ennen syöttämistä mädättämöön. Vaihtoehtoisesti orgaaninen materiaali voidaan kierrättää mädättämöstä ultraäänijärjestelmän kautta takaisin mädättämöön. Siksi ultrasonication-vaihe voidaan helposti jälkiasentaa olemassa oleviin tiloihin.
|
- Biokaasun tuotto kasvaa
- Parempi anaerobinen hajoaminen
- Sedimentaatiokäyttäytymisen parantaminen kaasunpoiston ja hiutaleiden hajoamisen vuoksi
- C/N-suhteen parantaminen denitrifikaatiossa
- Lietteen sakeuttamisen parantaminen
- Parempi mädätys ja vedenpoisto
- Flokkulanttien määrän vähentäminen
- Pienemmät hävittämiskustannukset mädätyksen jälkeisen jäännöslietteen vähenemisen ansiosta
- Tarvittavan polymeerin vähentäminen
- Filamenttisten bakteerien tuhoaminen
Suosittelemme pilottimittakaavan kokeita esimerkiksi 1–4 kW:n järjestelmillä. Tämä näyttää yleiset vaikutukset ja parannukset tietylle prosessivirralle. Keskustelemme mielellämme prosessistasi kanssasi ja suosittelemme jatkotoimia.

UIP6000hdT, 6000 watin tehokas sonikaattori, ultraäänivirtaussolureaktorilla.
Kirjallisuus / Viitteet
- 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.
- Yasuo Tanaka (2002): A dual purpose packed-bed reactor for biogas scrubbing and methane-dependent water quality improvement applying to a wastewater treatment system consisting of UASB reactor and trickling filter. Bioresource Technology, Volume 84, Issue 1, 2002. 21-28.
- 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.
Usein Kysytyt Kysymykset
Mikä on jätteiden ja lietteen käsittely biokaasun tuotannossa?
Jätteiden ja lietteen käsittely biokaasun tuotantoa varten käsittää orgaanisten materiaalien, kuten maatalousjätteen, puhdistamolietteen ja elintarvikejätteen, anaerobisen mädätyksen valvotuissa ympäristöissä. Tämän prosessin aikana mikro-organismit hajottavat orgaanisen aineen ilman happea ja tuottavat biokaasua - seosta, joka koostuu pääasiassa metaanista ja hiilidioksidista. Tätä biokaasua voidaan käyttää uusiutuvana energialähteenä. Käsittelyprosessin tuloksena syntyy myös ravinnepitoinen sivutuote, mädäte, jota voidaan käyttää lannoitteena ja joka parantaa jätehuoltokäytäntöjen kestävyyttä.
Mikä on fosforin kierrätys lietteestä?
Lietteen fosforin kierrätyksessä otetaan talteen fosforia, joka on välttämätön ravinne, puhdistamolietteestä, jota käsitellään usein jätevedenpuhdistamoissa. Sonikaatiota käytetään tässä prosessissa soveltamalla lietteeseen korkeataajuisia ääniaaltoja, jotka häiritsevät mikro-organismien soluseinämiä ja lisäävät fosforin vapautumista orgaanisesta materiaalista. Tämä parantaa fosforin talteenoton tehokkuutta ja helpottaa sen myöhempää louhintaa ja puhdistusta, mikä viime kädessä edistää fosforin kestävää uudelleenkäyttöä maataloudessa.