Disintegrazione ultrasonica dei concimi animali prima della digestione anaerobica

La disintegrazione ultrasonica aumenta il metano (CH4), diminuisce il tempo di ritenzione solida (SRT) e migliora le prestazioni complessive della digestione anaerobica. Questo è il risultato della disintegrazione di biosolidi e cellule batteriche in concimi animali e del rilascio di componenti intracellulari dovuto alla solubilizzazione del particolato. I reattori ad ultrasuoni Hielscher per il pretrattamento di letame animale portano ad una maggiore richiesta di metano (biogas) e di ossigeno chimico più solubile (SCOD) nella digestione anaerobica.

Digestione anaerobica dei concimi animali

I rifiuti animali vengono digeriti anaerobicamente per ridurre il contenuto di materia organica, per la riduzione degli odori e per ridurre le emissioni di gas serra dei sistemi coperti. Un altro potenziale vantaggio è la riduzione degli agenti patogeni del letame. I rifiuti animali tipici per la digestione sono il letame suino (letame di maiale, letame di maiale, letame da latte o da allevamento bovino, letame di pollo, letame di tacchino, raschietto di fossa, letame liquido, letame da allevamento e gli effluenti di letame.

Disintegrazione ad ultrasuoni

La cavitazione ultrasonica disintegra i solidi organici e aumenta la quantità di substrato organico disciolto, nonché il tasso di degradazione e la digeribilità dei biosolidi durante il processo di digestione anaerobica. Questo pretrattamento rende disponibile una maggiore superficie per la successiva digestione anaerobica. Il risultato è una migliore conversione delle particelle biosolidi in biogas. Questo migliora la biodegradabilità, aumenta la produzione di biogas e aumenta la domanda di ossigeno chimico solubile (SCOD).

Disintegrazione ultrasonica dei concimi animali prima della digestione anaerobica

Letame bovino da latte per biogas da digestione anaerobica - fotolia-6194767623-creativenature.nl

Reattori ad ultrasuoni

Hielscher fornisce disintegratori ad ultrasuoni per il pretrattamento in linea di piccoli e grandi volumi di produzione. Tutti i reattori ad ultrasuoni sono progettati per funzionare in continuo (24 ore su 24, 7 giorni su 7, 7 giorni su 7, 365d) per il massimo utilizzo delle apparecchiature. A seconda di fattori quali la composizione dei rifiuti, il TS o il tempo di ritenzione solida nel digestore, la capacità richiesta varia da 2 a 10 kW per 1 m.3/ora per la maggior parte delle installazioni. Le sonde ad ultrasuoni Hielscher e le geometrie dei reattori sono ottimizzate sulla base di molti anni di esperienza pratica nel pretrattamento dei rifiuti e dei fanghi prima della digestione. Questo è importante, poiché la configurazione dei parametri di sonicazione e la progettazione idraulica ha un impatto significativo sull'effetto di disintegrazione. I reattori ad ultrasuoni Hielscher consentono il trattamento di materiale più viscoso (meno diluito) per una maggiore efficienza del processo. Inoltre, i dispositivi ad ultrasuoni Hielscher presentano un'eccezionale efficienza elettrica superiore all'81%. – con conseguente maggiore disintegrazione. L'uso di un maceratore prima della sonicazione riduce le particelle e le fibre più grandi e migliora l'uniformità dell'ingresso nel sistema a ultrasuoni.

Power Ultrasound aiuta i processi chimici come la catalisi, la sintesi e altre reazioni. In questo modo, la sonicazione può essere applicata con successo per i processi di lisciviazione, estrazione o idrodesolforazione.

Processori ad ultrasuoni da 48kW
per flussi ad alto volume

Disintegratore a ultrasuoni in linea

Disintegratore a ultrasuoni in linea

Co-Digestione delle miscele di rifiuti

I benefici della disintegrazione ultrasonica prima della digestione vanno oltre il letame animale. L'ultrasonicazione migliora l'idrolisi della co-digestione del letame con gli scarti alimentari, fanghi di depurazione municipali o persino di glicerina grezza proveniente dalla produzione di biodiesel. La disintegrazione ultrasonica come pretrattamento prima della co-digestione mesofila o termofila mostra rese volumetriche di metano significativamente più elevate, H2S (odore) e ammoniaca di scarico inferiore rispetto al materiale non sonicizzato. Piccole quantità di glicerina (dal 4 al 6%) aggiunte al letame prima della disintegrazione ultrasonica portano ad un significativo aumento della produzione di biogas.

Vantaggi dell'ecografia

Un ovvio effetto della disintegrazione ultrasonica è l'aumento della produzione di biogas. Tuttavia, risparmi ancora maggiori derivano da minori costi di autotrasporto e minori costi di disidratazione grazie alla riduzione dei rifiuti dopo la digestione del materiale. Tempi di ritenzione più brevi migliorano la capacità del digestore e possono aiutare ad evitare l'installazione di un ulteriore digestore. Meno odori grazie alla minore H2S e una minore quantità di ammoniaca in effluenti sono importanti per l'ambiente.

Installazione e retrofitting

I reattori ad ultrasuoni Hielscher possono essere facilmente integrati in nuovi progetti o adattati a digestori anaerobici esistenti. È possibile testare gli effetti del materiale di scarto su piccola scala, ad esempio utilizzando un'opzione UIP2000 (20kHz, 2000 watt) sistema con sonda a cascata e reattore a cella di flusso. Il design modulare dei sistemi ad ultrasuoni ad alta capacità (ad es. 10x UIP4000, 40 kilowatt) consente l'installazione flessibile e l'aggiornamento graduale. In particolare in caso di retrofitting di digestori esistenti, i costi degli impianti di sonicazione vengono rapidamente ammortizzati dai risparmi sui costi e dai ricavi del biogas. Contattateci per informazioni gratuite!

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Biogas – Energie Rinnovabili

Il biogas è un'energia rinnovabile ed ecologica. Mentre Biodiesel e Bioetanolo sono per lo più prodotti da colture alimentari o non alimentari, il biogas da letame utilizza un prodotto di scarto agricolo. Il biogas non richiede una distillazione ad alta intensità energetica o prodotti chimici aggressivi e ha un'impronta di carbonio molto ridotta. La digestione anaerobica ad ultrasuoni produce energia pulita, verde e rinnovabile per molte aziende zootecniche ad un costo competitivo con o inferiore ai prezzi commerciali del gas naturale.