Dezintegrarea cu ultrasunete a dejecțiilor animale înainte de digestia anaerobă

Dezintegrarea cu ultrasunete crește randamentul de metan (CH₄), reduce timpul de retenție a solidelor (SRT) și îmbunătățește performanța generală a digestiei anaerobe. Acesta este rezultatul dezintegrării biosolidelor și a celulelor bacteriene din dejecțiile animale și al eliberării componentelor intracelulare ca urmare a solubilizării materiei particulate. Reactoarele cu ultrasunete Hielscher pentru pretratarea dejecțiilor animale conduc la mai mult metan (biogaz) și la un consum chimic de oxigen solubil (SCOD) mai mare în digestia anaerobă.

Digestia anaerobă a dejecțiilor animale

Deșeurile animale sunt digerate anaerob pentru a reduce conținutul de materie organică, pentru reducerea mirosurilor și pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră din sistemele acoperite. Un alt beneficiu potențial este reducerea agenților patogeni din dejecții. Deșeurile animale tipice pentru digestie sunt dejecțiile de porcine (dejecții de porc, dejecții de porci de îngrășare), dejecțiile de la vacile de lapte sau dejecțiile de la bovinele pentru carne din îngrășătorii, dejecțiile de găină, dejecțiile de curcan, deșeurile de răzuire a gropilor, dejecțiile lichide, scurgerile din îngrășătorii și efluentul de dejecții.

Dezintegrarea cu ultrasunete

Cavitația ultrasonică dezintegrează solidele organice și crește cantitatea de substrat organic dizolvat, precum și viteza de degradare și digestibilitatea biosolidelor în timpul procesului de digestie anaerobă. Acest pretratament pune la dispoziție o suprafață mai mare pentru digestia anaerobă ulterioară. Rezultatul este o conversie îmbunătățită a particulelor de biosolide în biogaz. Aceasta îmbunătățește biodegradabilitatea, crește randamentul de biogaz și crește consumul chimic de oxigen solubil (SCOD).

Reactoare cu ultrasunete

Hielscher furnizează dezintegratoare cu ultrasunete pentru pretratarea în linie a volumelor de procesare mici și mari. Toate reactoarele cu ultrasunete sunt proiectate să funcționeze continuu (24hrs/7d/365d) pentru o utilizare maximă a echipamentelor. În funcție de factori precum compoziția deșeurilor, TS sau timpul de retenție a solidelor în digestor, capacitatea necesară a echipamentului variază între 2 și 10 kW per 1 m³/oră pentru majoritatea instalațiilor. Sondele cu ultrasunete și geometriile reactoarelor Hielscher sunt optimizate pe baza multor ani de experiență practică în pretratarea deșeurilor și a nămolurilor înainte de digestie. Acest lucru este important, deoarece configurarea parametrilor de sonicare și designul hidraulic au un impact semnificativ asupra efectului de dezintegrare. Reactoarele cu ultrasunete Hielscher permit procesarea unui material mai vâscos (mai puțin diluat) pentru o eficiență mai mare a procesului. De asemenea, dispozitivele cu ultrasunete Hielscher se remarcă printr-o eficiență electrică excepțională, mai mare de 81% – ceea ce duce la o performanță de dezintegrare mai mare. Utilizarea unui macerator înainte de sonicare reduce particulele și fibrele mai mari și îmbunătățește uniformitatea materialului introdus în sistemul cu ultrasunete.

Co-digestia amestecurilor de deșeuri

Beneficiile dezintegrării cu ultrasunete înainte de digestie se extind dincolo de dejecțiile animale. Ultrasonicarea îmbunătățește hidroliza în co-digestia dejecțiilor cu deșeuri alimentare, nămol de epurare municipal sau chiar glicerină brută din producția de biodiesel. Dezintegrarea cu ultrasunete ca pretratament înainte de co-digestia mezofilă sau termofilă prezintă randamente volumetrice de metan semnificativ mai mari, un nivel mai scăzut de H₂S (miros) și mai puțin amoniac în efluent decât materialul nesonicat. Cantități mici de glicerină (4 până la 6%) adăugate în dejecții înainte de dezintegrarea cu ultrasunete duc la o creștere semnificativă a producției de biogaz.

Beneficiile ultrasonicării

Un efect evident al dezintegrării cu ultrasunete este creșterea randamentului de biogaz. Totuși, economii și mai mari rezultă din costurile mai mici de transport și de deshidratare, datorită reducerii cantității de deșeuri după digestia materialului. Timpii de retenție mai scurți îmbunătățesc capacitatea digestorului și pot ajuta la evitarea instalării unui digestor suplimentar. Mirosul redus datorită nivelului mai scăzut de H₂S și cantitatea mai mică de amoniac în efluent au o importanță ecologică.

Instalare și modernizare

Reactoarele cu ultrasunete Hielscher pot fi integrate cu ușurință în proiecte noi sau montate ulterior pe digestoarele anaerobe existente. Puteți testa efectele pentru materialul dumneavoastră rezidual la scară mică, de ex. folosind un sistem UIP2000 (20kHz, 2000 wați) cu sonotrodă Cascatrode și reactor cu celulă de flux. Designul modular al sistemelor cu ultrasunete de mare capacitate (de ex. 10x UIP4000, 40 kilowați) permite instalarea flexibilă și extinderea treptată. În special la modernizarea digestoarelor existente, costurile echipamentului de sonicare sunt amortizate rapid prin economiile de costuri și veniturile din biogaz. Vă rugăm să ne contactați pentru informații gratuite!

Biogaz – energie regenerabilă

Biogazul este o energie ecologică, regenerabilă. În timp ce biodieselul și bioetanolul sunt produse în mare parte din culturi alimentare sau nealimentare, biogazul din dejecții utilizează un produs rezidual agricol. Biogazul nu necesită distilare consumatoare de energie sau substanțe chimice agresive și are o amprentă de carbon foarte mică. Digestia anaerobă asistată de ultrasunete produce energie curată, verde și regenerabilă pentru numeroase exploatații zootehnice, la un cost competitiv cu prețurile comerciale ale gazelor naturale sau sub acestea.