BIOMAN – Ultrahang biomassza emésztéshez
- A biogázból előállított energia az egyik legfontosabb megújuló erőforrás, amelynek feltétele a szántóföldek felelősségteljes használatával, valamint a biztonságos élelmiszer- és takarmánytermeléssel összeegyeztethető szubsztrátumok és hulladékanyagok biztosítása.
- A BIOMAN egy EU által finanszírozott projekt, amelynek célja számos fizikai és enzimatikus előkezelési stratégia és technológia vizsgálata biogázüzemek számára.
- A teljesítmény ultrahang bizonyított módszer a biomassza emésztésének javítására, és ezáltal a biogáz hozam jelentős növelésére.
BIOMAN
A biológiai hulladékanyagok, például a trágya és a mezőgazdasági maradványok bőséges termelési erőforrást kínálnak Európában és világszerte. Mivel azonban ezek a szubsztrátumok nagy mennyiségű rostot tartalmaznak (a szárazanyag-tartalom 5–80%-a), alacsony metánpotenciállal, a biogázüzem üzemeltetésének gazdasági előnyei gyakran túl alacsonyak ahhoz, hogy gazdaságilag nyereségesek legyenek az alacsony tonnánkénti biogázhozam miatt. A biogázhozam javítása érdekében az előkezelések (pl. mechanikai, termikus, kémiai és biológiai) hasznosnak bizonyultak (Angelidaki & Ahring, 2000; Uellendahl és mások, 2007). A Bioman projektben az újrainjektáló kör kezelési koncepcióját vizsgálják azzal a céllal, hogy növeljék a hulladék biomassza tonnánkénti biogázhozamát, azzal a feltétellel, hogy a kezelés előnyei meghaladják az üzemeltetési költségeket a gazdasági fenntarthatóság biztosítása érdekében.
A BIOMAN számos kkv számára fizikai és enzimatikus előkezelési stratégiákat és technológiákat fog kidolgozni biogázüzemek számára. Ez lehetővé teszi a kkv-k konzorciumi tagjai számára, hogy teljes körű megoldásokat hozzanak a piacra, és lehetővé teszik a mezőgazdasági ágazat számára, hogy biogázüzemeket működtessenek közvetlenül marhatrágyával és szalmával.
A visszafecskendező hurok
“Az újra befecskendezési hurok” ́ a magas lignocellulóz-tartalmú, alacsony energiatartalmú, rekalcitáló szubsztrátumokból történő biogáz előállítására szolgál különböző mechanikai és enzimes kezelések kombinálásával, lásd az 1. ábrát. A lekicsinyítés, az ultrahangos és az enzimatikus kezelések a Re-Injektáló Hurokban alkalmazandó technológiák, amelyeket az előemésztett és víztelenített biomasszákon alkalmaznak a biogázreaktorba való visszakerülés előtt, és amelyeknél a fő hangsúly az általános gazdasági fenntarthatóságon van (Uellendahl et al. 2013).
Elismerés
A BIOMAN programot az Európai Unió hetedik keretprogramja finanszírozza, amelyet a REA – Kutatási Végrehajtó Ügynökség: (FP7/2007–2013) az n0 FP7 – SME-2012 támogatási megállapodás alapján, 315664, “BIOMAN”.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Mi az a biogáz, és miből áll?
A biogáz az oxigén hiányában zajló szerves anyagok lebomlása során keletkező gázkeverék. Fő összetevői a metán (CH₄) és a szén-dioxid (CO₂). A biogáz fő összetevői a metán (CH₄) és a szén-dioxid (CO₂). A biogáz olyan nyersanyagokból állítható elő, mint a mezőgazdasági hulladék, a trágya, a települési hulladék, a növényi anyagok, a szennyvíz, a zöldhulladék vagy az élelmiszer-hulladék. Megújuló energiaforrás, és sok esetben nagyon csekély a szénlábnyoma.
Mivel a metán, a hidrogén és a szén-monoxid (CO) oxigénnel elégethető vagy oxidálható, a biogázt megújuló energiaforrásként használják. Ezt az energiát többnyire üzemanyagként és fűtési célokra használják, vagy gázmotorral villamos energiává és hővé alakítják.
Miért van szükség előkezelésre a biogáz-előállításhoz?
A biológiai hulladékanyagok, mint például a trágya és a mezőgazdasági maradékanyagok, nagy mennyiségű rostot tartalmaznak (a szárazanyag 5–80%-át), amelyek metántermelő képessége alacsony; ez gyakran a tonnánkénti alacsony biogázhozam miatt teszi a biogázüzemek üzemeltetését veszteségessé. A hozam javítása érdekében előkezeléseket (mechanikai, termikus, kémiai és biológiai) alkalmaznak.
Milyen szerepet játszik a nagy teljesítményű ultrahang a biomassza lebontásában?
A nagy teljesítményű ultrahang bevált módszer a biomassza lebontásának javítására és a biogázhozam jelentős növelésére. A visszasajtolási körben az ultrahang a darabolás és az enzimatikus kezelések mellett az egyik legfontosabb lebontási technológia.
Hogyan találhatom meg a folyamatomhoz legmegfelelőbb ultrahangos rendszert?
A Hielscher laboratóriumi és ipari minőségű ultrahangos feldolgozókat (akár 16 000 W teljesítményig) kínál, és megvitatja az Ön egyedi igényeit, hogy olyan rendszert tudjon biztosítani, amely illeszkedik az Ön emésztési vagy előkezelési folyamatához.
Javítja-e az ultrahangkezelés a hulladék aktív iszap aerob lebontását?
Az ultrahangkezelés hatékony módszer az iszaplebontás fokozására. Az ultrahang a sejtfalak lebontásának fokozásával és a szubsztrát biológiai hozzáférhetőségének javításával teszi hatékonyabbá a folyamatot, ami az anaerob lebontás során növeli a hulladékbiomassza tonnánkénti metánhozamát. A hulladék-aktív iszap (WAS) aerob lebontása során ugyanez az ultrahangos kezelési mechanizmus felgyorsítja a szétesést és a hidrolízist, és csökkentheti az iszap térfogatát. Fedezze fel az ultrahangos kezelés előnyeit az aerob WAS-emésztés során!
Irodalom/Hivatkozások
- 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 gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.
