Ultrazvučna obrada otpada i mulja
Bioplin se proizvodi iz izvora, kao što su komunalni organski otpad, kanalizacijski mulj, blato ili stajnjak. Ultrasonication poboljšava probavljivost takvog organskog materijala što dovodi do više bioplina i manje zaostalog mulja.
Bioplin je nusprodukt razgradnje organske tvari od strane anaerobnih ili aerobnih bakterija. Sastoji se uglavnom od metana, ugljičnog dioksida i sumporovodika. To čini bioplin obnovljivom alternativom za fosilna goriva, kao što je prirodni plin.
Cijene energije i troškovi odlaganja kemikalija i mulja, zakonodavstvo o zaštiti okoliša i drugi interesi, kao što je smanjenje emisija neugodnih mirisa, zahtijevaju da postrojenja za obradu otpada poboljšaju svoju učinkovitost obrade. Ultrazvučna dezintegracija organskog materijala prije probave značajno poboljšava proizvodnju bioplina. Uz to ultrazvuk poboljšava sposobnost isušivanja vode iz mulja i smanjuje količinu zaostalog mulja koji treba odložiti.
Sirovine za proizvodnju bioplina su mješavine raznih agregiranih i flokuliranih tvari, vlakana, virusa i bakterija, celuloze i drugih anorganskih tvari. Otpad od hrane, organski industrijski i komercijalni otpad, kao što su masti ili vinasa, dodatna su sirovina za mezofilne i termofilne digestore. Ultrazvučna kavitacija razara agregate i stanične strukture. Zbog utjecaja na sastavnu strukturu materijala, mulj se može lakše odvodniti. Nadalje, uništavanje agregata i staničnih stijenki poboljšava bioraspoloživost intracelularnog materijala za razgradnju bakterijama.
Donja tablica prikazuje tipične zahtjeve za snagom za različite volumenske protoke. Ultrazvučni sustav općenito je integriran u liniji prije hranjenja u digestor. Alternativno, organski materijal se može recirkulirati iz digestora kroz ultrazvučni sustav natrag u digestor. Stoga se korak ultrazvučne obrade može lako naknadno ugraditi u postojeće objekte.
|
- Povećanje prinosa bioplina
- Poboljšana anaerobna razgradnja
- Poboljšanje ponašanja sedimentacije zbog otplinjavanja i raspadanja pahuljica
- Poboljšanje C/N-omjera za denitrifikaciju
- Poboljšanje zgušnjavanja viška mulja
- Poboljšana probava i mogućnost isušivanja vode
- Smanjenje količine flokulanata
- Niži troškovi zbrinjavanja zbog smanjenja zaostalog mulja nakon digestije
- Smanjenje potrebnog polimera
- Uništavanje filamentoznih bakterija
Preporučamo provođenje probnih razmjera, npr. korištenjem sustava od 1 do 4 kW. Ovo će pokazati opće učinke i poboljšanje za vaš tok procesa. Bit će nam drago razgovarati s vama o vašem procesu i preporučiti daljnje korake.
Literatura / Reference
- 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.
Često postavljana pitanja
Što je obrada otpada i mulja za proizvodnju bioplina?
Obrada otpada i mulja za proizvodnju bioplina uključuje anaerobnu digestiju organskih materijala, kao što su poljoprivredni otpad, kanalizacijski mulj i otpad od hrane, u kontroliranim okruženjima. Tijekom tog procesa mikroorganizmi razgrađuju organsku tvar u nedostatku kisika, proizvodeći bioplin—mješavinu koja se prvenstveno sastoji od metana i ugljičnog dioksida. Bioplin se može koristiti kao obnovljivi izvor energije. Proces obrade također rezultira nusproizvodom bogatim hranjivim tvarima, poznatim kao digestat, koji se može koristiti kao gnojivo, povećavajući održivost praksi gospodarenja otpadom.
Što je recikliranje fosfora iz mulja?
Recikliranje fosfora iz mulja uključuje obnavljanje fosfora, esencijalne hranjive tvari, iz kanalizacijskog mulja, koji se često obrađuje u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda. Sonikacija se koristi u ovom procesu primjenom visokofrekventnih zvučnih valova na mulj, koji ometaju stanične stijenke mikroorganizama i pojačavaju otpuštanje fosfora iz organskog materijala. To poboljšava učinkovitost oporabe fosfora, čineći ga pristupačnijim za kasniju ekstrakciju i pročišćavanje, što u konačnici pridonosi održivoj ponovnoj upotrebi fosfora u poljoprivredi.