Ultradźwiękowa dezintegracja nawozów zwierzęcych przed fermentacją beztlenową

Dezintegracja ultradźwiękowa zwiększa ilość metanu (CH₄), zmniejsza czas retencji substancji stałych (SRT) i poprawia ogólną wydajność fermentacji beztlenowej. Jest to wynikiem rozpadu biosolidów i komórek bakteryjnych w nawozach zwierzęcych oraz uwalniania składników wewnątrzkomórkowych w wyniku solubilizacji cząstek stałych. Reaktory ultradźwiękowe Hielscher do wstępnej obróbki odchodów zwierzęcych prowadzą do większej ilości metanu (biogazu) i bardziej rozpuszczalnego chemicznego zapotrzebowania na tlen (SCOD) w fermentacji beztlenowej.

Beztlenowa fermentacja odchodów zwierzęcych

Odpady zwierzęce są poddawane fermentacji beztlenowej w celu zmniejszenia zawartości materii organicznej, redukcji nieprzyjemnych zapachów i zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych z systemów krytych. Inną potencjalną korzyścią jest redukcja patogenów odchodów zwierzęcych. Typowymi odpadami zwierzęcymi przeznaczonymi do fermentacji są odchody świń (obornik świński, obornik wieprzowy), obornik mleczny lub obornik z ferm wołowiny, obornik kurzy, obornik indyczy, skrawki dołów, obornik płynny, spływy z ferm i ścieki z obornika.

dezintegracja ultradźwiękowa

Kawitacja ultradźwiękowa dezintegruje organiczne ciała stałe i zwiększa ilość rozpuszczonego substratu organicznego, a także szybkość degradacji i strawność biosolidów podczas procesu fermentacji beztlenowej. Ta obróbka wstępna sprawia, że większa powierzchnia jest dostępna dla późniejszej fermentacji beztlenowej. Rezultatem jest lepsza konwersja cząstek stałych do biogazu. Poprawia to biodegradowalność, zwiększa wydajność biogazu i zwiększa rozpuszczalne chemiczne zapotrzebowanie na tlen (SCOD).

reaktory ultradźwiękowe

Hielscher dostarcza dezintegratory ultradźwiękowe do wstępnej obróbki w linii produkcyjnej o małej i dużej przepustowości. Wszystkie reaktory ultradźwiękowe są zaprojektowane do pracy ciągłej (24 godziny? 7 dni? 365 dni) w celu maksymalnego wykorzystania sprzętu. W zależności od czynników, takich jak skład odpadów, TS lub czas retencji ciał stałych w komorze fermentacyjnej, wymagana wydajność sprzętu waha się od 2 do 10 kW na 1 m³/godzinę dla większości instalacji. Sondy ultradźwiękowe Hielscher i geometrie reaktorów są zoptymalizowane w oparciu o wieloletnie praktyczne doświadczenie w obróbce wstępnej odpadów i osadów przed fermentacją. Jest to ważne, ponieważ konfiguracja parametrów sonikacji i konstrukcji hydraulicznej ma znaczący wpływ na efekt dezintegracji. Reaktory ultradźwiękowe Hielscher pozwalają na przetwarzanie bardziej lepkiego (mniej rozcieńczonego) materiału w celu zwiększenia wydajności procesu. Ponadto urządzenia ultradźwiękowe Hielscher charakteryzują się wyjątkową wydajnością elektryczną większą niż 81% – co skutkuje wyższą wydajnością dezintegracji. Zastosowanie maceratora przed sonikacją redukuje większe cząstki i włókna oraz poprawia jednorodność wejścia do systemu ultradźwiękowego.

Współfermentacja mieszanin odpadów

Korzyści z dezintegracji ultradźwiękowej przed fermentacją wykraczają poza obornik zwierzęcy. Ultradźwięki poprawiają hydrolizę współfermentacji obornika z odpadami spożywczymi, komunalne osady ściekowe lub nawet surowej gliceryny z produkcji biodiesla. Dezintegracja ultradźwiękowa jako obróbka wstępna przed mezofilową lub termofilową kofermentacją wykazuje znacznie wyższe objętościowe wydajności metanu, niższe H₂S (nieprzyjemny zapach) i niższy poziom amoniaku w ściekach niż w przypadku materiału niezsonikowanego. Niewielkie ilości gliceryny (4 do 6%) dodane do obornika przed dezintegracją ultradźwiękową prowadzą do znacznego wzrostu produkcji biogazu.

Korzyści z ultradźwięków

Oczywistym efektem dezintegracji ultradźwiękowej jest wzrost wydajności biogazu. Jednak jeszcze większe oszczędności wynikają z niższych kosztów transportu i niższych kosztów odwadniania ze względu na zmniejszenie ilości odpadów po fermentacji materiału. Krótsze czasy retencji poprawiają pojemność komory fermentacyjnej i mogą pomóc uniknąć instalacji dodatkowej komory fermentacyjnej. Mniej nieprzyjemnych zapachów dzięki niższej zawartości H₂S i mniejsza ilość amoniaku w ściekach mają znaczenie dla środowiska.

Instalacja i modernizacja

Reaktory ultradźwiękowe Hielscher można łatwo zintegrować z nowymi projektami lub doposażyć w istniejące komory fermentacyjne. Możesz przetestować efekty dla swoich odpadów w małej skali, np. używając reaktora ultradźwiękowego. UIP2000 (20 kHz, 2000 W) system z sondą kaskadową i reaktorem przepływowym. Modułowa konstrukcja systemów ultradźwiękowych o dużej pojemności (np. 10x UIP4000, 40 kilowatów) pozwala na elastyczną instalację i stopniową modernizację. W szczególności w przypadku modernizacji istniejących komór fermentacyjnych, koszty sprzętu do sonikacji są szybko amortyzowane przez oszczędności kosztów i przychody z biogazu. Prosimy o kontakt w celu uzyskania bezpłatnych informacji!