BIOMAN – Ultrazvuk za probavu biomase
- Energija proizvedena iz bioplina jedan je od najvažnijih obnovljivih izvora i uvjetovana je opskrbom supstratima i otpadnim materijalima kompatibilnim s odgovornim korištenjem obradivih površina, te sigurnom proizvodnjom hrane i stočne hrane.
- BIOMAN je projekt koji financira EU za istraživanje nekoliko fizičkih i enzimatskih strategija i tehnologija predtretmana za bioplinska postrojenja.
- Snažni ultrazvuk je dokazana metoda za poboljšanje probave biomase i time značajno povećanje prinosa bioplina.
Proizvodnja bioplina s petljom reinjektiranja
BIOMAN
Biološki otpadni materijali poput stajnjaka i poljoprivrednih ostataka nude obilan izvor za proizvodnju, u Europi i diljem svijeta. Međutim, budući da ovi supstrati sadrže veliku količinu vlakana (5-80% udjela suhe tvari) s niskim potencijalom metana, ekonomske koristi za rad bioplinskog postrojenja često su premale da bi bile ekonomski isplative zbog niskog bioplina. prinos po toni. Kako bi se poboljšao prinos bioplina, prethodni tretmani (npr. mehanički, toplinski, kemijski i biološki) pokazali su se korisnima (Angelidaki & Ahring, 2000.; Uellendahl i sur., 2007). U projektu Bioman istražuje se koncept obrade za petlju ponovnog ubrizgavanja s ciljem povećanja prinosa bioplina po toni otpadne biomase, uz preduvjet da koristi od obrade premašuju operativne troškove kako bi se osigurala ekonomska održivost.
BIOMAN će za niz malih i srednjih poduzeća razviti fizičke i enzimske strategije predtretmana i tehnologiju za bioplinska postrojenja. To će omogućiti članovima konzorcija SME da donesu cjelovita rješenja na tržište i omogućiti poljoprivrednom sektoru da pokreće bioplinska postrojenja izravno na goveđi gnoj i slamu.
Petlja ponovnog ubrizgavanja
“Petlja za reinjekciju” ́ služi za proizvodnju bioplina od otpornijih niskokaloričnih supstrata s visokim udjelom lignoceluloze kombiniranjem niza mehaničkih i enzimskih tretmana, vidi Slika 1. Smanjivanje veličine, ultrazvuk i enzimski tretmani su tehnologije koje se koriste u Petlji za reinjekciju i primjenjuju se na predtretirane i odvodnjene biomase prije recirkulacije u reaktor bioplina, a ključna pažnja posvećena je ukupnoj ekonomskoj održivosti (Uellendahl i sur. 2013).
Priznanje
BIOMAN je financiran iz Sedmog okvirnog programa Europske unije kojim upravlja REA – Izvršna agencija za istraživanje: (FP7/2007-2013) prema ugovoru o dodjeli bespovratnih sredstava br. FP7-SME-2012, 315664, “BIOMAN”.
Činjenice koje vrijedi znati
Što je bioplin i od čega se sastoji?
Bioplin je mješavina plinova koja nastaje razgradnjom organske tvari u odsutnosti kisika. Njegove glavne komponente su metan (CH₄) i ugljični dioksid (CO₂). Glavne komponente bioplina su metan (CH₄) i ugljični dioksid (CO₂). Bioplin se može proizvoditi od sirovina poput poljoprivrednog otpada, stajskog gnojiva, komunalnog otpada, biljne mase, kanalizacije, zelenog otpada ili hrane. To je obnovljiv izvor energije i u mnogim slučajevima ima vrlo mali ugljični otisak.
Budući da se metan, vodik i ugljikov monoksid (CO) mogu spaliti ili oksidirati s kisikom, bioplin se koristi kao obnovljivi izvor energije. Ova energija se uglavnom koristi kao gorivo i za grijanje ili se preko plinskog motora pretvara u električnu i toplinsku energiju.
Zašto je potrebna predobrada za proizvodnju bioplina?
Biološki otpadni materijali poput stajskog gnoja i poljoprivrednih ostataka sadrže veliku količinu vlakana (5–80% suhe tvari) s niskim metanskim potencijalom, što često čini bioplinske postrojenja neisplativima zbog niskog prinosa bioplina po toni. Predtretmani (mehanički, toplinski, kemijski i biološki) koriste se za poboljšanje prinosa.
Koju ulogu snažni ultrazvuk ima u probavi biomase?
Električni ultrazvuk je dokazana metoda za poboljšanje probave biomase i značajno povećanje prinosa bioplina. Unutar petlje ponovnog ubrizgavanja, ultrazvuk je jedna od ključnih tehnologija dezintegracije koja se primjenjuje uz smanjenje veličine i enzimske tretmane.
Kako mogu pronaći pravi ultrazvučni sustav za svoj proces?
Hielscher nudi laboratorijske i industrijske ultrazvučne procesore (do 16.000 W) i razgovarat će o vašim specifičnim zahtjevima kako bi osigurali sustav koji odgovara vašoj postavci za digestiju ili prethodnu obradu.
Poboljšava li sonikacija aerobnu digestiju otpadnog aktivnog mulja?
Sonikacija je učinkovit način za poboljšanje digestije mulja. Ultrazvuk poboljšava proces povećavajući disruptivnost staničnih stijenki i bio dostupnost supstrata, što u anaerobnoj digestiji povećava prinos metana po toni otpadne biomase. Za aerobnu digestiju otpadnog aktivnog mulja (WAS), isti mehanizam sonikacije također ubrzava disintegraciju i hidrolizu te može smanjiti volumen mulja. Otkrijte prednosti ultrazvučnog tretmana u aerobnoj digestiji WAS-a!
Literatura/Reference
- 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 proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.