Desintegração ultrassónica de estrumes animais antes da digestão anaeróbia
A desintegração ultrassónica aumenta o rendimento de metano (CH4), reduz o tempo de retenção de sólidos (SRT) e melhora o desempenho global da digestão anaeróbia. Isto resulta da desintegração dos biossólidos e das células bacterianas presentes nos estrumes animais e da libertação de componentes intracelulares devido à solubilização da matéria particulada. Os reatores ultrassónicos Hielscher para o pré-tratamento de estrumes animais permitem obter mais metano (biogás) e uma maior carência química de oxigénio solúvel (SCOD) na digestão anaeróbia.
Digestão anaeróbia de estrumes animais
Os resíduos animais são submetidos a digestão anaeróbia para reduzir o teor de matéria orgânica, reduzir os odores e reduzir as emissões de gases com efeito de estufa provenientes de sistemas cobertos. Outro benefício potencial é a redução dos agentes patogénicos presentes no estrume. Os resíduos animais típicos utilizados na digestão são estrume de suínos (estrume de porcos, estrume de suínos), estrume de bovinos leiteiros ou de bovinos de carne em parques de engorda, estrume de galinhas, estrume de perus, resíduos da raspagem de fossas, chorume, águas de escorrência de parques de engorda e efluentes de estrume.
Desintegração ultrassónica
A cavitação ultrassónica desintegra os sólidos orgânicos e aumenta a quantidade de substrato orgânico dissolvido, bem como a velocidade de degradação e a digestibilidade dos biossólidos durante o processo de digestão anaeróbia. Este pré-tratamento disponibiliza uma maior superfície para a digestão anaeróbia subsequente. O resultado é uma melhor conversão das partículas de biossólidos em biogás. Isto melhora a biodegradabilidade, aumenta o rendimento de biogás e aumenta a carência química de oxigénio solúvel (SCOD).
Reatores ultrassónicos
A Hielscher fornece desintegradores ultrassónicos para o pré-tratamento em linha de pequenos e grandes caudais volumétricos. Todos os reatores ultrassónicos são concebidos para funcionar continuamente (24hrs/7d/365d), permitindo a máxima utilização do equipamento. Dependendo de fatores como a composição dos resíduos, TS ou o tempo de retenção de sólidos no digestor, a potência necessária do equipamento varia entre 2 e 10 kW por 1 m3/hora na maioria das instalações. As sondas ultrassónicas e as geometrias dos reatores Hielscher são otimizadas com base em muitos anos de experiência prática no pré-tratamento de resíduos e lamas antes da digestão. Isto é importante, pois a configuração dos parâmetros de sonicação e a conceção hidráulica têm um impacto significativo no efeito de desintegração. Os reatores ultrassónicos Hielscher permitem processar material mais viscoso (menos diluído), para uma maior eficiência do processo. Além disso, os dispositivos ultrassónicos Hielscher apresentam uma eficiência elétrica excecional, superior a 81% – resultando num maior desempenho de desintegração. A utilização de um macerador antes da sonicação reduz as partículas e fibras maiores e melhora a uniformidade da alimentação do sistema ultrassónico.
Processadores ultrassónicos de 48kW
para caudais volumétricos elevados
Desintegrador ultrassónico em linha
Codigestão de misturas de resíduos
Os benefícios da desintegração ultrassónica antes da digestão estendem-se para além do estrume animal. A sonicação melhora a hidrólise durante a codigestão de estrumes com resíduos alimentares, lamas de águas residuais municipais ou mesmo glicerina bruta proveniente da produção de biodiesel. A desintegração ultrassónica como pré-tratamento antes da codigestão mesófila ou termófila apresenta rendimentos volumétricos de metano significativamente superiores, menos H2S (odor) e menos amoníaco no efluente do que o material não sonicado. Pequenas quantidades de glicerina (4 a 6%) adicionadas ao estrume antes da desintegração ultrassónica levam a um aumento significativo da produção de biogás.
Benefícios da sonicação
Um efeito evidente da desintegração ultrassónica é o aumento do rendimento de biogás. No entanto, poupanças ainda maiores resultam de custos de transporte por camião mais baixos e de custos de desidratação mais baixos, 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 menos H2S e menos amoníaco no efluente têm relevância ambiental.
Instalação e adaptação de instalações existentes
Os reatores ultrassónicos Hielscher podem ser facilmente integrados em novos projetos ou instalados em digestores anaeróbios existentes. Pode testar os efeitos no seu material residual em pequena escala, por exemplo, utilizando um sistema UIP2000 (20kHz, 2000 watts) com sonda cascatrode e reator de célula de fluxo. A conceção modular dos sistemas ultrassónicos de elevada capacidade (por exemplo, 10x UIP4000, 40 quilowatts) permite uma instalação flexível e uma expansão gradual. Em particular, ao adaptar digestores existentes, os custos do equipamento de sonicação são rapidamente amortizados pelas poupanças de custos e pelas receitas do biogás. Contacte-nos para obter informações gratuitas!
Biogás – Energia renovável
O biogás é uma energia renovável e amiga do ambiente. Enquanto o biodiesel e o bioetanol são produzidos sobretudo a partir de culturas alimentares ou não alimentares, o biogás proveniente do estrume utiliza um resíduo agrícola. O biogás não requer destilação com elevado consumo energético nem produtos químicos agressivos e tem uma pegada de carbono muito reduzida. A digestão anaeróbia assistida por ultrassons produz energia limpa, verde e renovável para muitas explorações pecuárias, a um custo competitivo face aos preços comerciais do gás natural ou inferior a estes.