Ultrazvučna dezintegracija životinjskog gnoja prije anaerobne digestije

Ultrazvučna dezintegracija povećava prinos metana (CH₄), smanjuje vrijeme zadržavanja krutih tvari (SRT) i poboljšava ukupnu učinkovitost anaerobne digestije. To je rezultat dezintegracije bioloških krutih tvari i bakterijskih stanica u životinjskom gnoju te oslobađanja unutarstaničnih sastojaka zbog solubilizacije čestične tvari. Hielscher ultrazvučni reaktori za predobradu životinjskog gnoja dovode do veće količine metana (bioplina) i veće topljive kemijske potrošnje kisika (SCOD) pri anaerobnoj digestiji.

Anaerobna digestija životinjskog gnoja

Životinjski otpad podvrgava se anaerobnoj digestiji radi smanjenja sadržaja organske tvari, smanjenja neugodnih mirisa i smanjenja emisija stakleničkih plinova iz pokrivenih sustava. Još jedna potencijalna korist jest smanjenje količine patogena u gnoju. Tipičan životinjski otpad za digestiju obuhvaća svinjski gnoj (gnoj svinja, gnoj tovnih svinja), gnoj mliječnih krava ili gnoj iz tovilišta goveda, kokošji gnoj, pureći gnoj, otpad od struganja jama, gnojovku, otjecajne vode iz tovilišta i otpadne vode od gnoja.

Ultrazvučna dezintegracija

Ultrazvučna kavitacija dezintegrira organske krute tvari i povećava količinu otopljenog organskog supstrata, kao i brzinu razgradnje te razgradivost bioloških krutih tvari tijekom procesa anaerobne digestije. Ovom predobradom povećava se površina dostupna za naknadnu anaerobnu digestiju. Rezultat je poboljšana pretvorba čestica bioloških krutih tvari u bioplin. Time se poboljšava biorazgradivost, povećava prinos bioplina i povećava topljiva kemijska potrošnja kisika (SCOD).

Ultrazvučni reaktori

Hielscher isporučuje ultrazvučne dezintegratore za predobradu u protočnom sustavu pri malim i velikim volumnim protocima. Svi ultrazvučni reaktori projektirani su za neprekidan rad (24hrs/7d/365d) radi maksimalne iskorištenosti opreme. Ovisno o čimbenicima kao što su sastav otpada, TS ili vrijeme zadržavanja krutih tvari u digestoru, potrebna snaga opreme za većinu postrojenja iznosi između 2 i 10 kW po 1 m³/hour. Hielscher ultrazvučne sonde i geometrije reaktora optimizirane su na temelju dugogodišnjeg praktičnog iskustva u predobradi otpada i mulja prije digestije. To je važno jer postavke parametara sonikacije i hidraulička konstrukcija znatno utječu na učinak dezintegracije. Hielscher ultrazvučni reaktori omogućuju obradu viskoznijeg (manje razrijeđenog) materijala radi veće učinkovitosti procesa. Osim toga, Hielscher ultrazvučni uređaji odlikuju se izvanrednom električnom učinkovitošću većom od 81% – što rezultira većim učinkom dezintegracije. Uporaba maceratora prije sonikacije usitnjava veće čestice i vlakna te poboljšava ujednačenost materijala koji ulazi u ultrazvučni sustav.

Kodigestija mješavina otpada

Prednosti ultrazvučne dezintegracije prije digestije nisu ograničene na životinjski gnoj. Ultrazvučna obrada poboljšava hidrolizu tijekom kodigestije gnoja s otpadom od hrane, komunalnim kanalizacijskim muljem ili čak sirovim glicerinom iz proizvodnje biodizela. Ultrazvučna dezintegracija kao predobrada prije mezofilne ili termofilne kodigestije rezultira znatno većim volumnim prinosima metana, nižim sadržajem H₂S (neugodan miris) i nižim sadržajem amonijaka u efluentu nego kod materijala koji nije podvrgnut sonikaciji. Male količine glicerina (4 do 6%) dodane gnoju prije ultrazvučne dezintegracije dovode do znatnog povećanja proizvodnje bioplina.

Prednosti ultrazvučne obrade

Očit učinak ultrazvučne dezintegracije jest povećanje prinosa bioplina. Međutim, još veće uštede proizlaze iz nižih troškova kamionskog prijevoza i nižih troškova odvodnjavanja zbog smanjenja količine otpada nakon digestije materijala. Kraća vremena zadržavanja povećavaju kapacitet digestora i mogu pomoći u izbjegavanju ugradnje dodatnog digestora. Manje neugodnih mirisa zbog nižeg sadržaja H₂S i manje amonijaka u efluentu značajno je za okoliš.

Ugradnja i naknadna ugradnja

Hielscher ultrazvučni reaktori mogu se jednostavno integrirati u nove projekte ili naknadno ugraditi u postojeće anaerobne digestore. Učinke na svoj otpadni materijal možete ispitati u malom mjerilu, npr. koristeći sustav UIP2000 (20kHz, 2000 vata) sa sondom cascatrode i reaktorom s protočnom ćelijom. Modularna konstrukcija ultrazvučnih sustava velikog kapaciteta (npr. 10x UIP4000, 40 kilovata) omogućuje fleksibilnu ugradnju i postupnu nadogradnju. Osobito pri naknadnoj ugradnji u postojeće digestore, troškovi opreme za sonikaciju brzo se amortiziraju zahvaljujući uštedama troškova i prihodima od bioplina. Obratite nam se za besplatne informacije!

Bioplin – obnovljiva energija

Bioplin je ekološki prihvatljiv, obnovljiv izvor energije. Dok se biodizel i bioetanol uglavnom proizvode od prehrambenih ili neprehrambenih usjeva, za proizvodnju bioplina iz gnoja koristi se poljoprivredni otpadni proizvod. Bioplin ne zahtijeva energetski intenzivnu destilaciju ni agresivne kemikalije i ima vrlo malen ugljični otisak. Anaerobna digestija potpomognuta ultrazvukom proizvodi čistu, zelenu i obnovljivu energiju za mnoga stočarska gospodarstva uz troškove konkurentne komercijalnim cijenama prirodnog plina ili niže od njih.