Ultrazvukové spracovanie odpadu a kalov
Bioplyn sa vyrába zo zdrojov, ako je komunálny organický odpad, splaškové kaly, bahno alebo hnoj. Ultrazvuk zlepšuje stráviteľnosť takéhoto organického materiálu, čo vedie k väčšiemu množstvu bioplynu a menšiemu množstvu zvyškového kalu.
Bioplyn je vedľajším produktom rozkladu organických látok anaeróbnymi alebo aeróbnymi baktériami. Pozostáva predovšetkým z metánu, oxidu uhličitého a sírovodíka. Vďaka tomu je bioplyn obnoviteľnou alternatívou fosílnych palív, ako je zemný plyn.
Ceny energií a náklady na zneškodňovanie chemikálií a kalov, právne predpisy v oblasti životného prostredia a ďalšie záujmy, ako je zníženie emisií zápachu, si vyžadujú, aby zariadenia na spracovanie odpadu zlepšili svoju efektívnosť spracovania. Ultrazvukový rozpad organického materiálu pred rozkladom výrazne zlepšuje produkciu bioplynu. Spolu s tým sonikácia zlepšuje odvodňovateľnosť kalu a znižuje množstvo zvyškového kalu, ktorý sa má zneškodniť.
Surovinami na výrobu bioplynu sú zmesi rôznych agregovaných a flokulovaných látok, vlákien, vírusov a baktérií, celulózy a iných anorganických látok. Potravinový odpad, organický priemyselný a komerčný odpad, ako sú tuky alebo vinasy, sú doplnkovými surovinami pre mezofilné a teplomilné digestory. Ultrazvuková kavitácia ničí agregáty a bunkové štruktúry. Vďaka vplyvu na štruktúru materiálu je možné kal ľahšie odvodniť. Okrem toho deštrukcia agregátov a bunkových stien zlepšuje biologickú dostupnosť intracelulárneho materiálu na rozklad baktériami.
4x 4kW výkonový ultrazvuk na rozklad kalu
Ultrazvuková gisintegrácia živočíšneho hnoja pred anaeróbnou digesciou zlepšuje výťažnosť bioplynu.
V nasledujúcej tabuľke sú uvedené typické požiadavky na výkon pre rôzne objemové prietoky. Ultrazvukový systém je vo všeobecnosti integrovaný v rade pred podávaním do digestora. Alternatívne môže byť organický materiál spätne odvádzaný z digestora cez ultrazvukový systém späť do digestora. Preto je možné ultrazvukový krok ľahko dodatočne namontovať do existujúcich zariadení.
|
48kW výkonný ultrazvukový procesor na rozpad kalu
- Zvýšenie výťažnosti bioplynu
- Zlepšený anaeróbny rozklad
- Zlepšenie sedimentačného správania v dôsledku odplyňovania a rozpadu vločiek
- Zlepšenie pomeru C/N pre denitrifikáciu
- Zlepšenie zahusťovania prebytočného kalu
- Zlepšené trávenie a odvodňovateľnosť
- Zníženie množstva flokulantov
- Nižšie náklady na likvidáciu vďaka zníženiu zvyškového kalu po digescii
- Redukcia požadovaného polyméru
- Ničenie vláknitých baktérií
Odporúčame vykonať pilotné skúšky, napr. s použitím systémov s výkonom 1 až 4 kW. To ukáže všeobecné účinky a zlepšenie pre váš konkrétny procesný tok. Radi s vami prediskutujeme váš postup a odporučíme ďalšie kroky.
UIP6000hdT, 6000 wattov výkonný ultrazvuk, s ultrazvukovým prietokovým reaktorom.
Literatúra / Referencie
- Antonio-Abdu Sami M. Magomnang and Sergio C. Capareda (2018): Effects of Sequential Sodium Hydroxide Ultrasonication and Hot Water Treatment of Rice Straw and Coconut Shell on Biogas Production. Indian Journal of Science and Technology Vol. 11 (18), 2018. 1-12.
- Yasuo Tanaka (2002): A dual purpose packed-bed reactor for biogas scrubbing and methane-dependent water quality improvement applying to a wastewater treatment system consisting of UASB reactor and trickling filter. Bioresource Technology, Volume 84, Issue 1, 2002. 21-28.
- Pérez-Elvira S, Fdz-Polanco M, Plaza FI, Garralón G, Fdz-Polanco F. (2009): Ultrasound pre-treatment for anaerobic digestion improvement. Water Science Technology 60(6), 2009. 525-32.
- Lisa A. Davies, Andrew Dargue, John R. Dean, Michael E. Deary (2015): Use of 24kHz ultrasound to improve sulfate precipitation from wastewater. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 23, 2015.
často kladené otázky
Čo je spracovanie odpadu a kalu na výrobu bioplynu?
Spracovanie odpadu a kalu na výrobu bioplynu zahŕňa anaeróbnu digesciu organických materiálov, ako je poľnohospodársky odpad, splaškové kaly a potravinový odpad, v kontrolovanom prostredí. Počas tohto procesu mikroorganizmy rozkladajú organickú hmotu v neprítomnosti kyslíka a vytvárajú bioplyn – zmes zloženú predovšetkým z metánu a oxidu uhličitého. Tento bioplyn je možné použiť ako obnoviteľný zdroj energie. Výsledkom procesu spracovania je aj vedľajší produkt bohatý na živiny, známy ako digestát, ktorý sa môže použiť ako hnojivo, čím sa zvyšuje udržateľnosť postupov nakladania s odpadom.
Čo je recyklácia fosforu z kalu?
Recyklácia fosforu z kalu zahŕňa regeneráciu fosforu, základnej živiny, z čistiarní odpadových vôd, ktorý sa často spracováva v čistiarňach odpadových vôd. V tomto procese sa používa sonikácia aplikáciou vysokofrekvenčných zvukových vĺn na kal, ktorý narúša bunkové steny mikroorganizmov a zvyšuje uvoľňovanie fosforu z organického materiálu. Tým sa zvyšuje účinnosť získavania fosforu, čím sa stáva dostupnejším pre následnú extrakciu a čistenie, čo v konečnom dôsledku prispieva k udržateľnému opätovnému použitiu fosforu v poľnohospodárstve.