פירוק אולטרסוני של זבל בעלי חיים לפני עיכול אנאירובי

פירוק אולטרסוני מגדיל את תפוקת המתאן (CH₄), מקצר את זמן שהיית המוצקים (SRT) ומשפר את הביצועים הכוללים של העיכול האנאירובי. זאת כתוצאה מפירוק המוצקים הביולוגיים ותאי החיידקים בזבל בעלי החיים ומשחרור רכיבים תוך־תאיים עקב המססת החומר החלקיקי. כורים אולטרסוניים של Hielscher לטיפול מקדים בזבל בעלי חיים מובילים ליותר מתאן (ביוגז) ולצריכת חמצן כימית מסיסה (SCOD) גבוהה יותר בעיכול אנאירובי.

עיכול אנאירובי של זבל בעלי חיים

פסולת בעלי חיים עוברת עיכול אנאירובי כדי להפחית את תכולת החומר האורגני, לצמצם ריחות ולהפחית פליטות גזי חממה ממערכות מכוסות. יתרון אפשרי נוסף הוא הפחתת גורמי מחלה בזבל. פסולת בעלי חיים טיפוסית לעיכול כוללת זבל חזירים (זבל מחזירים צעירים ומחזירים בוגרים), זבל מבקר לחלב או ממכלאות פיטום של בקר לבשר, זבל תרנגולות, זבל תרנגולי הודו, פסולת מגירוד בורות, זבל נוזלי, נגר ממכלאות פיטום ותשטיפי זבל.

פירוק אולטרסוני

קוויטציה אולטרסונית מפרקת מוצקים אורגניים ומגדילה את כמות המצע האורגני המומס, וכן את קצב הפירוק ואת יכולת העיכול של מוצקים ביולוגיים במהלך תהליך העיכול האנאירובי. טיפול מקדים זה מגדיל את שטח הפנים הזמין לעיכול האנאירובי שבא אחריו. התוצאה היא המרה משופרת של חלקיקי מוצקים ביולוגיים לביוגז. הדבר משפר את יכולת הפירוק הביולוגי, מגדיל את תפוקת הביוגז ומעלה את צריכת החמצן הכימית המסיסה (SCOD).

כורים אולטרסוניים

Hielscher מספקת מפרקים אולטרסוניים לטיפול מקדים בתוך קו התהליך בספיקות נפחיות קטנות וגדולות. כל הכורים האולטרסוניים מתוכננים לפעולה רציפה (24hrs/7d/365d) לניצול מרבי של הציוד. בהתאם לגורמים כגון הרכב הפסולת, TS או זמן שהיית המוצקים במעכל, הספק הציוד הנדרש ברוב המתקנים נע בין 2 ל־10 kW לכל 1 m³/hour. הגשושים האולטרסוניים וגאומטריות הכורים של Hielscher מותאמים באופן מיטבי על סמך שנות ניסיון מעשי רבות בטיפול מקדים בפסולת ובבוצה לפני עיכול. יש לכך חשיבות, שכן הגדרת פרמטרי הסוניקציה והתכנון ההידראולי משפיעים במידה ניכרת על אפקט הפירוק. הכורים האולטרסוניים של Hielscher מאפשרים לעבד חומר צמיג יותר (מדולל פחות) לשיפור יעילות התהליך. כמו כן, המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מתאפיינים בנצילות חשמלית יוצאת דופן של יותר מ־81% – וכתוצאה מכך בביצועי פירוק משופרים. שימוש במרסק לפני הסוניקציה מקטין חלקיקים גדולים וסיבים ומשפר את אחידות החומר המוזן למערכת האולטרסונית.

עיכול משותף של תערובות פסולת

יתרונות הפירוק האולטרסוני לפני העיכול חורגים מעבר לזבל בעלי חיים. הטיפול האולטרסוני משפר את ההידרוליזה במהלך עיכול משותף של זבל עם פסולת מזון, בוצת שפכים עירוניים או אפילו גליצרין גולמי מייצור ביודיזל. פירוק אולטרסוני כטיפול מקדים לפני עיכול משותף מזופילי או תרמופילי מניב תפוקות מתאן נפחיות גבוהות משמעותית, רמות נמוכות יותר של H₂S (ריח) וריכוזי אמוניה נמוכים יותר בקולחים בהשוואה לחומר שלא עבר סוניקציה. כמויות קטנות של גליצרין (4 עד 6%) המתווספות לזבל לפני הפירוק האולטרסוני מובילות לעלייה משמעותית בייצור הביוגז.

יתרונות הטיפול האולטרסוני

השפעה ברורה של פירוק אולטרסוני היא העלייה בתפוקת הביוגז. עם זאת, חיסכון גדול אף יותר נובע מעלויות הובלה נמוכות יותר ומעלויות נמוכות יותר של סילוק מים, עקב הפחתת כמות הפסולת לאחר עיכול החומר. זמני שהייה קצרים יותר משפרים את קיבולת המעכל ועשויים לסייע להימנע מהתקנת מעכל נוסף. הפחתת הריח עקב רמות נמוכות יותר של H₂S וריכוזי אמוניה נמוכים יותר בקולחים הם בעלי חשיבות סביבתית.

התקנה ושילוב במתקנים קיימים

אפשר לשלב בקלות כורים אולטרסוניים של Hielscher בפרויקטים חדשים או להוסיף אותם למעכלים אנאירוביים קיימים. תוכלו לבדוק את ההשפעות על חומר הפסולת שלכם בקנה מידה קטן, למשל באמצעות מערכת UIP2000 (20kHz, 2000 וואט) עם גשוש cascatrode וכור בעל תא זרימה. התכנון המודולרי של מערכות אולטרסוניות בעלות כושר עיבוד גבוה (למשל 10x UIP4000, 40 קילוואט) מאפשר התקנה גמישה ושדרוג הדרגתי. בפרט בעת שילוב הציוד במעכלים קיימים, עלויות ציוד הסוניקציה מוחזרות במהירות בזכות החיסכון בעלויות וההכנסות מביוגז. צרו איתנו קשר לקבלת מידע ללא תשלום!

ביוגז – אנרגיה מתחדשת

ביוגז הוא מקור אנרגיה מתחדש וידידותי לסביבה. בעוד ביודיזל וגם ביואתנול מיוצרים בעיקר מגידולי מזון או מגידולים שאינם למזון, ביוגז מזבל מנצל תוצר פסולת חקלאי. ביוגז אינו מצריך זיקוק עתיר אנרגיה או כימיקלים אגרסיביים, וטביעת הרגל הפחמנית שלו קטנה מאוד. עיכול אנאירובי בסיוע אולטרסאונד מפיק אנרגיה נקייה, ירוקה ומתחדשת עבור משקים רבים לגידול בעלי חיים, בעלות תחרותית ביחס למחירי הגז הטבעי המסחרי או נמוכה מהם.