Ultrazvočna dezintegracija živinskega gnoja pred anaerobno digestijo

Ultrazvočna dezintegracija poveča izplen metana (CH₄), skrajša zadrževalni čas trdnih snovi (SRT) in izboljša celotno učinkovitost anaerobne digestije. To je posledica dezintegracije bioloških trdnih snovi in bakterijskih celic v živinskem gnoju ter sproščanja znotrajceličnih sestavin zaradi raztapljanja snovi v obliki delcev. Ultrazvočni reaktorji Hielscher za predobdelavo živinskega gnoja omogočajo večji izplen metana (bioplina) in večjo kemijsko potrebo po kisiku v topni frakciji (SCOD) pri anaerobni digestiji.

Anaerobna digestija živinskega gnoja

Živinorejski odpadki se obdelujejo z anaerobno digestijo za zmanjšanje vsebnosti organskih snovi, zmanjšanje neprijetnih vonjav in zmanjšanje emisij toplogrednih plinov iz pokritih sistemov. Druga možna korist je zmanjšanje količine patogenov v gnoju. Značilni živinorejski odpadki za digestijo so prašičji gnoj (gnoj prašičev, gnoj pitanih prašičev), gnoj krav molznic ali gnoj iz pitališč mesnega goveda, kokošji gnoj, puranji gnoj, odpadki od strganja jam, gnojevka, odtok iz pitališč in izcedne vode iz gnoja.

Ultrazvočna dezintegracija

Ultrazvočna kavitacija dezintegrira organske trdne snovi ter poveča količino raztopljenega organskega substrata, hitrost razgradnje in razgradljivost bioloških trdnih snovi med anaerobno digestijo. Ta predobdelava poveča površino, ki je na voljo za nadaljnjo anaerobno digestijo. Rezultat je izboljšana pretvorba delcev bioloških trdnih snovi v bioplin. S tem se izboljša biorazgradljivost, poveča izplen bioplina in poveča kemijska potreba po kisiku v topni frakciji (SCOD).

Ultrazvočni reaktorji

Hielscher dobavlja ultrazvočne dezintegratorje za predobdelavo v pretočnem sistemu pri majhnih in velikih volumskih pretokih. Vsi ultrazvočni reaktorji so zasnovani za neprekinjeno delovanje (24hrs/7d/365d), kar omogoča največjo izkoriščenost opreme. Glede na dejavnike, kot so sestava odpadkov, TS ali zadrževalni čas trdnih snovi v digestorju, znaša potrebna moč opreme pri večini naprav od 2 do 10 kW na 1 m³/uro. Ultrazvočne sonde in geometrije reaktorjev Hielscher so optimizirane na podlagi dolgoletnih praktičnih izkušenj s predobdelavo odpadkov in blata pred digestijo. To je pomembno, saj imata nastavitev parametrov sonikacije in hidravlična zasnova pomemben vpliv na učinek dezintegracije. Ultrazvočni reaktorji Hielscher omogočajo obdelavo bolj viskoznega (manj razredčenega) materiala za večjo učinkovitost procesa. Ultrazvočne naprave Hielscher imajo tudi izjemen električni izkoristek, večji od 81% – kar omogoča večjo učinkovitost dezintegracije. Uporaba maceratorja pred sonikacijo zmanjša velikost večjih delcev in vlaken ter izboljša enakomernost dovajanja materiala v ultrazvočni sistem.

Sodigestija mešanic odpadkov

Koristi ultrazvočne dezintegracije pred digestijo niso omejene na živinski gnoj. Ultrazvočna obdelava izboljša hidrolizo pri sodigestiji gnoja z živilskimi odpadki, blatom komunalnih odpadnih voda ali celo s surovim glicerinom iz proizvodnje biodizla. Ultrazvočna dezintegracija kot predobdelava pred mezofilno ali termofilno sodigestijo omogoča bistveno večje volumske izplene metana, manj H₂S (neprijetnih vonjav) in manj amonijaka v iztoku kot pri materialu, ki ni bil sonificiran. Majhne količine glicerina (4 do 6%), dodane gnoju pred ultrazvočno dezintegracijo, znatno povečajo proizvodnjo bioplina.

Prednosti ultrazvočne obdelave

Očiten učinek ultrazvočne dezintegracije je povečanje izplena bioplina. Še večji prihranki pa izhajajo iz nižjih stroškov prevoza s tovornjaki in nižjih stroškov odvodnjavanja zaradi zmanjšanja količine odpadkov po digestiji materiala. Krajši zadrževalni časi povečajo zmogljivost digestorja in lahko pomagajo preprečiti potrebo po namestitvi dodatnega digestorja. Manj neprijetnih vonjav zaradi manjše količine H₂S in manj amonijaka v iztoku sta pomembna za okolje.

Namestitev in naknadna vgradnja

Ultrazvočne reaktorje Hielscher je mogoče preprosto vključiti v nove projekte ali naknadno vgraditi v obstoječe anaerobne digestorje. Učinke na vaš odpadni material lahko preizkusite v majhnem merilu, npr. z uporabo sistema UIP2000 (20kHz, 2000 vatov) s sondo cascatrode in reaktorjem s pretočno celico. Modularna zasnova ultrazvočnih sistemov z veliko zmogljivostjo (npr. 10x UIP4000, 40 kilovatov) omogoča prilagodljivo namestitev in postopno nadgradnjo. Zlasti pri naknadni vgradnji v obstoječe digestorje se stroški opreme za sonikacijo hitro povrnejo s prihranki pri stroških in prihodki od bioplina. Za brezplačne informacije se obrnite na nas!

Bioplin – obnovljiva energija

Bioplin je okolju prijazen, obnovljiv vir energije. Medtem ko se biodizel in bioetanol večinoma proizvajata iz poljščin, namenjenih prehrani ali drugim namenom, se pri proizvodnji bioplina iz gnoja uporablja kmetijski odpadni proizvod. Bioplin ne zahteva energijsko intenzivne destilacije ali agresivnih kemikalij in ima zelo majhen ogljični odtis. Z ultrazvokom podprta anaerobna digestija številnim živinorejskim obratom zagotavlja čisto, zeleno in obnovljivo energijo po stroških, ki so konkurenčni tržnim cenam zemeljskega plina ali nižji od njih.