Desintegração ultra-sónica de estrume animal antes da digestão anaeróbia

A desintegração por ultra-sons aumenta o metano (CH₄), diminui o tempo de retenção de sólidos (SRT) e melhora o desempenho geral da digestão anaeróbia. Este é o resultado da desintegração de biossólidos e células bacterianas em estrume animal e a libertação de componentes intracelulares devido à solubilização da matéria particulada. Reactores ultra-sónicos Hielscher para o pré-tratamento de estrume animal levar a mais metano (biogás) e mais solúvel demanda química de oxigênio (SCOD) na digestão anaeróbia.

Digestão anaeróbia de estrume animal

Os resíduos animais são digeridos anaerobicamente para reduzir o teor de matéria orgânica, para reduzir o odor e para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa dos sistemas cobertos. Outro benefício potencial é a redução dos agentes patogénicos do estrume. Os resíduos animais típicos para digestão são o estrume de suínos (estrume de porcos, estrume de suínos), estrume de vacas leiteiras ou estrume de bovinos em confinamento, estrume de galinhas, estrume de perus, raspagem de fossas, estrume líquido, escoamento de confinamento e efluentes de estrume.

Desintegração por ultra-sons

A cavitação ultra-sónica desintegra os sólidos orgânicos e aumenta a quantidade de substrato orgânico dissolvido, bem como a taxa de degradação e a digestibilidade dos biossólidos durante o processo de digestão anaeróbia. Este pré-tratamento torna mais superfície disponível para a digestão anaeróbia subsequente. O resultado é uma melhor conversão das partículas de biossólido em biogás. Isto melhora a biodegradabilidade, aumenta a produção de biogás e aumenta a carência química de oxigénio solúvel (SCOD).

reactores de ultra-sons

A Hielscher fornece desintegradores de ultra-sons para o pré-tratamento em linha de pequenos e grandes volumes de produção. Todos os reactores ultra-sónicos são concebidos para funcionar continuamente (24hrs/7d/365d) para uma utilização máxima do equipamento. Dependendo de factores como a composição dos resíduos, o TS ou o tempo de retenção dos sólidos no digestor, a capacidade necessária do equipamento varia entre 2 e 10 kW por 1 m³/hora para a maioria das instalações. As sondas ultra-sónicas e as geometrias dos reactores da Hielscher são optimizadas com base em muitos anos de experiência prática no pré-tratamento de resíduos e lamas antes da digestão. Isto é importante, uma vez que a configuração dos parâmetros de ultra-sons e a conceção hidráulica têm um impacto significativo no efeito de desintegração. Os reactores de ultra-sons Hielscher permitem o processamento de material mais viscoso (menos diluído) para uma maior eficiência do processo. Além disso, os dispositivos ultra-sónicos Hielscher apresentam uma eficiência eléctrica excecional superior a 81% – resultando num desempenho de desintegração mais elevado. A utilização de um macerador antes da sonicação reduz as partículas maiores e as fibras e melhora a uniformidade da entrada no sistema de ultra-sons.

Co-digestão de misturas de resíduos

Os benefícios da desintegração ultra-sónica antes da digestão vão para além do estrume animal. A ultrassonografia melhora a hidrólise da co-digestão de estrume com resíduos alimentares, lamas de depuração municipais ou mesmo glicerina bruta proveniente da produção de biodiesel. A desintegração ultra-sónica como um pré-tratamento antes da co-digestão mesofílica ou termofílica mostra rendimentos de metano volumétricos significativamente mais elevados, menor H₂S (odor) e menor amoníaco no efluente do que o material não-sonicado. Pequenas quantidades de glicerina (4 a 6%) adicionadas ao estrume antes da desintegração ultra-sónica conduzem a um aumento significativo da produção de biogás.

Benefícios da ultrassonografia

Um efeito óbvio da desintegração por ultra-sons é o aumento do rendimento do biogás. No entanto, as poupanças ainda maiores resultam da redução dos custos de transporte e dos custos de desidratação devido à redução dos resíduos após a digestão do material. Tempos de retenção mais curtos melhoram a capacidade do digestor e podem ajudar a evitar a instalação de um digestor adicional. Menos odor devido a um menor teor de H₂S e menos amoníaco no efluente têm importância ambiental.

Instalação e reequipamento

Os reactores ultra-sónicos Hielscher podem ser facilmente integrados em novos projectos ou adaptados a digestores anaeróbios existentes. Pode testar os efeitos do seu material residual em pequena escala, por exemplo, utilizando um UIP2000 (20kHz, 2000 watts) sistema com sonda de cascata e reator de célula de fluxo. A conceção modular de sistemas ultra-sónicos de elevada capacidade (por exemplo, 10x UIP4000, 40 quilowatts) permite a instalação flexível e a atualização gradual. Em particular, ao reequipar digestores existentes, os custos do equipamento de sonicação são rapidamente amortizados pela poupança de custos e pelas receitas do biogás. Por favor, contacte-nos para obter informações gratuitas!

biogás – energia renovável

O biogás é uma energia renovável e amiga do ambiente. Enquanto Biodiesel e bioetanol O biogás produzido a partir de estrume é um produto residual da agricultura. O biogás não requer destilação intensiva em energia ou produtos químicos agressivos e tem uma pegada de carbono muito pequena. A digestão anaeróbia assistida por ultra-sons produz energia limpa, verde e renovável para muitas explorações pecuárias a um custo competitivo ou inferior aos preços do gás natural comercial.