БИОМЕН – Ультразвук для разложения биомассы
- Энергия, производимая из биогаза, является одним из важнейших возобновляемых источников энергии и обусловлена поставками субстратов и отходов, совместимых с ответственным использованием пахотных земель, а также безопасным производством продуктов питания и кормов.
- BIOMAN – это финансируемый ЕС проект по исследованию нескольких стратегий и технологий физической и ферментативной предварительной очистки для биогазовых установок.
- Силовой ультразвук является проверенным методом улучшения сбраживания биомассы и тем самым значительно увеличить выход биогаза.
Производство биогаза с контуром обратной закачки
БИОМЕН
Биологические отходы, такие как навоз и сельскохозяйственные отходы, являются обильным ресурсом для производства в Европе и во всем мире. Однако, поскольку эти субстраты содержат большое количество волокон (5-80% от содержания сухого вещества) с низким потенциалом метана, экономические выгоды от эксплуатации биогазовой установки часто слишком низки, чтобы быть экономически выгодными из-за низкого выхода биогаза на тонну. Для повышения выхода биогаза было доказано, что предварительные обработки (например, механические, термические, химические и биологические) являются полезными (Angelidaki & Ahring, 2000; Uellendahl et al., 2007). В рамках проекта Bioman исследуется концепция очистки контура обратной закачки с целью увеличения выхода биогаза на тонну отходов биомассы, при этом при условии, что выгоды от обработки превышают эксплуатационные расходы для обеспечения экономической устойчивости.
BIOMAN совместно с рядом малых и средних предприятий разработает стратегии и технологии физической и ферментативной предварительной очистки для биогазовых установок. Это позволит членам консорциума МСП вывести на рынок комплексные решения и позволит сельскохозяйственному сектору запускать биогазовые установки непосредственно на навозе крупного рогатого скота и соломе.
Петля обратной инъекции
“Петля повторного впрыска” ́ предназначен для получения биогаза из рекальцифицированных низкоэнергетических субстратов с высоким содержанием лигноцеллюлозы путем сочетания ряда механических и ферментативных обработок, см. рис. 1. Уменьшение размеров, ультразвуковая и ферментативная обработка - это технологии, которые будут использоваться в контуре повторного впрыска и будут применяться к предварительно переваренной и обезвоженной биомассе перед рециркуляцией в биогазовый реактор, при этом ключевым моментом является общая экономическая устойчивость (Uellendahl et al. 2013).
Признание
BIOMAN финансируется в рамках Седьмой рамочной программы Европейского Союза, управляемой РЭА – Исследовательское исполнительное агентство: (FP7/2007-2013) в соответствии с грантовым соглашением No 0 FP7-SME-2012, 315664, “БИОМЕН”.
Факты, которые стоит знать
Что такое биогаз и из чего он получается?
Биогаз — это смесь газов, образующаяся в результате разложения органического вещества в условиях отсутствия кислорода. Его основными компонентами являются метан (CH₄) и углекислый газ (CO₂). Основными компонентами биогаза являются метан (CH₄) и углекислый газ (CO₂). Биогаз можно получать из таких видов сырья, как сельскохозяйственные отходы, навоз, бытовые отходы, растительный материал, сточные воды, зеленые отходы или пищевые отходы. Это возобновляемый источник энергии, который во многих случаях имеет очень низкий углеродный след.
Поскольку метан, водород и окись углерода (CO) могут сжигаться или окисляться кислородом, биогаз используется в качестве возобновляемого источника энергии. Эта энергия в основном используется в качестве топлива и для отопления или преобразуется с помощью газового двигателя в электричество и тепло.
Почему для производства биогаза необходима предварительная обработка?
Биологические отходы, такие как навоз и сельскохозяйственные остатки, содержат большое количество клетчатки (5–80 % сухого вещества) с низким метановым потенциалом, что зачастую делает работу биогазовых установок убыточной из-за низкого выхода биогаза на тонну. Для повышения выхода биогаза применяются методы предварительной обработки (механическая, термическая, химическая и биологическая).
Какую роль играет мощный ультразвук в процессе переработки биомассы?
Мощный ультразвук — это проверенный метод, позволяющий улучшить переработку биомассы и значительно повысить выход биогаза. В рамках цикла повторной инъекции ультразвук является одной из ключевых технологий дезинтеграции, применяемых наряду с измельчением и ферментативной обработкой.
Как выбрать ультразвуковую систему, подходящую для моего технологического процесса?
Компания Hielscher предлагает ультразвуковые процессоры лабораторного и промышленного класса (мощностью до 16 000 Вт) и готова обсудить ваши конкретные требования, чтобы предоставить систему, подходящую для вашей установки по перевариванию или предварительной обработке.
Способствует ли ультразвуковая обработка улучшению аэробного сбраживания отработанного активного ила?
Ультразвуковая обработка является эффективным способом повышения эффективности сбраживания осадка. Ультразвук улучшает процесс за счет более интенсивного разрушения клеточных стенок и повышения биодоступности субстрата, что при анаэробном сбраживании увеличивает выход метана на тонну отходной биомассы. При аэробном сбраживании отработанного активного ила (ОАИ) тот же механизм ультразвуковой обработки также ускоряет распад и гидролиз и может способствовать уменьшению объёма ила. Откройте для себя преимущества ультразвуковой обработки при аэробном разложении с использованием технологии WAS!
Литература/Литература
- 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 производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория Кому промышленного размера.