BIOMAN – Ecografie pentru digestia biomasei
- Energia produsă din biogaz este una dintre cele mai importante resurse regenerabile și este condiționată de o aprovizionare cu substraturi și deșeuri compatibile cu utilizarea responsabilă a terenurilor arabile și cu producția sigură de alimente și furaje.
- BIOMAN este un proiect finanțat de UE pentru investigarea mai multor strategii și tehnologii fizice și enzimatice de pre-tratare pentru instalațiile de biogaz.
- Ultrasunetele de putere sunt o metodă dovedită de îmbunătățire a digestiei biomasei și, prin urmare, de creștere semnificativă a randamentului biogazului.
BIOMAN
Deșeurile biologice, cum ar fi gunoiul de grajd și reziduurile agricole, oferă o resursă abundentă pentru producție, în Europa și în întreaga lume. Cu toate acestea, deoarece aceste substraturi conțin o cantitate mare de fibre (5-80% conținut de substanță uscată) cu un potențial scăzut de metan, beneficiile economice pentru funcționarea unei instalații de biogaz sunt adesea prea mici pentru a fi profitabile din punct de vedere economic din cauza randamentului scăzut de biogaz pe tonă. Pentru a îmbunătăți randamentul biogazului, pretratările (de exemplu, mecanice, termice, chimice și biologice) s-au dovedit a fi benefice (Angelidaki & Ahring, 2000; Uellendahl și colab., 2007). În cadrul proiectului Bioman, este investigat un concept de tratare pentru bucla de reinjectare cu scopul de a crește randamentul biogazului pe tona de biomasă reziduală, cu condiția prealabilă ca beneficiile tratării să depășească costurile operaționale pentru a asigura sustenabilitatea economică.
BIOMAN va dezvolta, pentru o serie de IMM-uri, strategii și tehnologii fizice și enzimatice de pre-tratare pentru instalațiile de biogaz. Acest lucru va permite membrilor consorțiului IMM-urilor să aducă soluții complete pe piață și va permite sectorului agricol să administreze instalații de biogaz direct pe gunoi de grajd și paie.
Bucla de reinjectare
“Bucla de reinjectare” ́ este destinată producerii de biogaz din substraturi recalcitrante cu consum redus de energie, cu un conținut ridicat de lignoceluloză, prin combinarea unei game de tratamente mecanice și enzimatice, a se vedea figura 1. Downsizing, ultrasunetele și tratamentele enzimatice sunt tehnologii care urmează să fie utilizate în bucla de reinjecție și vor fi aplicate biomasei pre-digerate și deshidratate înainte de recircularea în reactorul de biogaz, iar principalul obiectiv este durabilitatea economică globală (Uellendahl et al. 2013).
Confirmare
BIOMAN este finanțat prin cel de-al șaptelea program-cadru al Uniunii Europene, gestionat de REA – Agenția Executivă pentru Cercetare: (PC7/2007-2013) în temeiul acordului de grant n0 PC7-IMM-2012, 315664, “BIOMAN”.
Fapte care merită știute
Ce este biogazul și din ce este compus?
Biogazul este un amestec de gaze rezultat din descompunerea materiei organice în absența oxigenului. Principalele sale componente sunt metanul (CH₄) și dioxidul de carbon (CO₂). Principalele componente ale biogazului sunt metanul (CH₄) și dioxidul de carbon (CO₂). Biogazul poate fi produs din materii prime precum deșeuri agricole, gunoi de grajd, deșeuri menajere, resturi vegetale, ape uzate, deșeuri verzi sau deșeuri alimentare. Este o sursă de energie regenerabilă și, în multe cazuri, are o amprentă de carbon foarte redusă.
Deoarece metanul, hidrogenul și monoxidul de carbon (CO) pot fi arse sau oxidate cu oxigen, biogazul este utilizat ca sursă de energie regenerabilă. Această energie este utilizată în cea mai mare parte drept combustibil și pentru încălzire sau este transformată prin intermediul motorului pe gaz în electricitate și căldură.
De ce este necesară prelucrarea prealabilă pentru producția de biogaz?
Deșeurile biologice, precum gunoiul de grajd și reziduurile agricole, conțin o cantitate mare de fibre (5–80% din materia uscată) cu un potențial redus de producere a metanului, ceea ce face adesea ca instalațiile de biogaz să nu fie rentabile din cauza randamentului scăzut de biogaz pe tonă. Pentru a îmbunătăți randamentul, se utilizează tratamente preliminare (mecanice, termice, chimice și biologice).
Ce rol joacă ultrasunetele de putere în digestia biomasei?
Ultrasunetele de putere reprezintă o metodă dovedită de îmbunătățire a digestiei biomasei și de creștere semnificativă a randamentului de biogaz. În cadrul circuitului de reinjectare, ultrasunetele reprezintă una dintre tehnologiile-cheie de dezintegrare aplicate alături de mărunțire și tratamentele enzimatice.
Cum pot găsi sistemul cu ultrasunete potrivit pentru procesul meu?
Hielscher oferă procesoare cu ultrasunete de laborator și de uz industrial (până la 16.000 W) și va analiza cerințele dvs. specifice pentru a vă oferi un sistem adaptat configurației dvs. de digestie sau de pretratare.
Sonicarea îmbunătățește digestia aerobă a nămolului activ rezidual?
Sonicarea este o metodă eficientă de îmbunătățire a digestiei nămolului. Ultrasunetele îmbunătățesc procesul prin intensificarea distrugerii pereților celulari și a biodisponibilității substratului, ceea ce, în cazul digestiei anaerobe, crește randamentul de metan pe tonă de biomasă reziduală. În cazul digestiei aerobe a nămolului activ rezidual (WAS), același mecanism de sonicare accelerează, de asemenea, dezintegrarea și hidroliza și poate reduce volumul nămolului. Descoperiți avantajele tratamentului cu ultrasunete în digestia aerobică WAS!
Literatură/Referințe
- Karaalp, Duygu (2014): Enhancement of Biogas Production from Laying Hen Manure via Sonolysis as Pretreatment. Journal of Bioprocessing & Biotechniques 04(06), January 2014.
- Kavitha S., Jessin Brindha G.M., Sally Gloriana A., Rajashankar K., Yeom I.T., Rajesh Banu J. (2016): Enhancement of aerobic biodegradability potential of municipal waste activated sludge by ultrasonic aided bacterial disintegration. Bioresource Technology 2016 Jan;200:161-169.
- C. M. Braguglia, G. Mininni, A. Gianico (2008): Is sonication effective to improve biogas production and solids reduction in excess sludge digestion? Water Science Technology 1 March 2008; 57 (4): 479–483.
- Uellendahl, H., Njoku, S.I., Kragelund, C., Ottosen, L.,Ruiz , B.(2013): Boosting the economy of manure based biogas plants. Proceedings of the International Anaerobic Digestion Symposium at BiogasWorld 2013, April 23- 25, Berlin.
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la Laborator spre dimensiunea industrială.
