Tratamento ultrassônico de resíduos e lodo
O biogás é gerado a partir de fontes, como resíduos orgânicos urbanos, lamas de depuração, lama ou adubo. A ultrassonografia melhora a digestibilidade desse material orgânico, levando a mais biogás e menos lodo residual.
O biogás é um subproduto da decomposição da matéria orgânica por bactérias anaeróbicas ou aeróbicas. É constituído principalmente por metano, dióxido de carbono e sulfureto de hidrogénio. Isso torna o biogás uma alternativa renovável para combustíveis fósseis, como o gás natural.
Os preços da energia e os custos de descarte de produtos químicos e lodos, a legislação ambiental e outros interesses, como a redução das emissões de odores, exigem que as estações de tratamento de resíduos melhorem sua eficiência de processamento. A desintegração ultrassônica do material orgânico antes da digestão melhora significativamente a produção de biogás. Junto com isso, a sonicação melhora a desidratação do lodo e reduz a quantidade de lodo residual a ser descartado.
As matérias-primas para a produção de biogás são misturas de várias substâncias agregadas e floculadas, fibras, vírus e bactérias, celulose e outras substâncias inorgânicas. Resíduos alimentares, resíduos orgânicos industriais e comerciais, como gorduras ou vinhaça, são matérias-primas suplementares para digestores mesófilos e termofílicos. A cavitação ultrassônica destrói agregados e estruturas celulares. Devido ao efeito sobre a estrutura do material constituinte, o lodo pode ser desidratado mais facilmente. Além disso, a destruição dos agregados e das paredes celulares melhora a biodisponibilidade do material intracelular para a decomposição por bactérias.
4x 4kW potência-ultrassom para desintegração de lodo
A gisintegração ultrassônica de estercos animais antes da digestão anaeróbica melhora os rendimentos de biogás.
A tabela abaixo mostra os requisitos de energia típicos para vários fluxos de volume. O sistema ultrassônico é geralmente integrado em linha antes de alimentar o digestor. Alternativamente, o material orgânico pode ser recirulado do digestor através do sistema ultrassônico de volta ao digestor. Portanto, a etapa de ultrassom pode ser facilmente adaptada às instalações existentes.
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Poderoso processador ultrassônico de 48kW para desintegração de lodo
- Aumento do rendimento do biogás
- Decomposição anaeróbica melhorada
- Melhoria do comportamento de sedimentação devido à desgaseificação e desintegração de flocos
- Melhoria da relação C/N para desnitrificação
- Melhoria do espessamento de lodo excedente
- Melhor digestão e desidratação
- Redução da quantidade de floculantes
- Custos de descarte mais baixos devido à redução do lodo residual após a digestão
- Redução do polímero necessário
- Destruição de bactérias filamentosas
Recomendamos a realização de testes em escala piloto, por exemplo, usando sistemas de 1 a 4kW. Isso mostrará os efeitos gerais e a melhoria para o seu fluxo de processo específico. Teremos o maior prazer em discutir seu processo com você e recomendar outras etapas.
O UIP6000hdT, um sonicador potente de 6000 watts, com reator de célula de fluxo ultrassônico.
Literatura / Referências
- 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.
Perguntas frequentes
O que é Tratamento de Resíduos e Lodo para Produção de Biogás?
O tratamento de resíduos e lodo para produção de biogás envolve a digestão anaeróbica de materiais orgânicos, como resíduos agrícolas, lodo de esgoto e resíduos de alimentos, em ambientes controlados. Durante esse processo, os microrganismos decompõem a matéria orgânica na ausência de oxigênio, produzindo biogás – uma mistura composta principalmente de metano e dióxido de carbono. Este biogás pode ser usado como fonte de energia renovável. O processo de tratamento também resulta em um subproduto rico em nutrientes, conhecido como digerido, que pode ser usado como fertilizante, aumentando a sustentabilidade das práticas de gerenciamento de resíduos.
O que é reciclagem de fósforo do lodo?
A reciclagem de fósforo do lodo envolve a recuperação de fósforo, um nutriente essencial, do lodo de esgoto, que geralmente é processado em estações de tratamento de águas residuais. A sonicação é usada neste processo aplicando ondas sonoras de alta frequência ao lodo, o que rompe as paredes celulares dos microrganismos e aumenta a liberação de fósforo do material orgânico. Isso melhora a eficiência da recuperação de fósforo, tornando-o mais acessível para posterior extração e purificação, contribuindo para a reutilização sustentável do fósforo na agricultura.