BIOMAN – Ultraljud för rötning av biomassa
- Energi som produceras från biogas är en av de viktigaste förnybara resurserna och förutsätter en tillgång på substrat och avfallsmaterial som är förenlig med ansvarsfull användning av åkermark och säker livsmedels- och foderproduktion.
- BIOMAN är ett EU-finansierat projekt för undersökning av flera fysikaliska och enzymatiska förbehandlingsstrategier och tekniker för biogasanläggningar.
- Effektultraljud är en beprövad metod för att förbättra rötningen av biomassa och därigenom öka biogasutbytet avsevärt.
BIOMAN
Biologiska avfallsmaterial såsom gödsel och restprodukter från jordbruket utgör en riklig resurs för produktionen, i Europa och världen över. Eftersom dessa substrat innehåller en stor mängd fibrer (5–80% av torrsubstanshalten) med låg metanpotential är dock de ekonomiska fördelarna med att driva en biogasanläggning ofta för små för att driften ska vara ekonomiskt lönsam, på grund av det låga biogasutbytet per ton. Förbehandlingar (t.ex. mekaniska, termiska, kemiska och biologiska) har visat sig vara fördelaktiga för att förbättra biogasutbytet (Angelidaki & Ahring, 2000; Uellendahl et al., 2007). Inom Bioman-projektet undersöks ett behandlingskoncept för återföringsslingan med målet att öka biogasutbytet per ton avfallsbiomassa, med förutsättningen att behandlingens fördelar överstiger driftskostnaderna för att säkerställa ekonomisk hållbarhet.
BIOMAN ska för ett antal små och medelstora företag utveckla fysikaliska och enzymatiska förbehandlingsstrategier och tekniker för biogasanläggningar. Detta kommer att göra det möjligt för de små och medelstora företag som ingår i konsortiet att lansera kompletta lösningar på marknaden och för jordbrukssektorn att driva biogasanläggningar direkt med nötgödsel och halm.
Återföringsslingan
”Återföringsslingan” är avsedd för produktion av biogas från svårnedbrytbara substrat med lågt energiinnehåll och hög halt av lignocellulosa genom en kombination av olika mekaniska och enzymatiska behandlingar, se figur 1. Storleksreduktion, ultraljud och enzymatiska behandlingar är tekniker som ska användas i återföringsslingan och kommer att tillämpas på förrötad och avvattnad biomassa före återcirkulation till biogasreaktorn, med den övergripande ekonomiska hållbarheten i fokus (Uellendahl et al. 2013).
Tack
BIOMAN finansieras genom Europeiska unionens sjunde ramprogram som förvaltas av REA – Genomförandeorganet för forskning: (FP7/2007-2013) enligt bidragsavtal n0 FP7-SME-2012, 315664, ”BIOMAN”.
Fakta värda att veta
Vad är biogas och vad består den av?
Biogas är en blandning av gaser som bildas när organiskt material bryts ned i frånvaro av syre. Dess huvudkomponenter är metan (CH₄) och koldioxid (CO₂). Biogasens huvudkomponenter är metan (CH₄) och koldioxid (CO₂). Biogas kan produceras av råvaror såsom jordbruksavfall, gödsel, kommunalt avfall, växtmaterial, avloppsvatten, trädgårdsavfall eller matavfall. Den är en förnybar energikälla och har i många fall ett mycket litet klimatavtryck.
Eftersom metan, vätgas och kolmonoxid (CO) kan förbrännas eller oxideras med syre används biogas som en förnybar energikälla. Denna energi används främst som bränsle och för uppvärmning eller omvandlas till el och värme via en gasmotor.
Varför behövs förbehandling vid biogasproduktion?
Biologiska avfallsmaterial såsom gödsel och restprodukter från jordbruket innehåller en stor mängd fibrer (5–80% av torrsubstansen) med låg metanpotential, vilket ofta gör biogasanläggningar olönsamma på grund av lågt biogasutbyte per ton. Förbehandlingar (mekaniska, termiska, kemiska och biologiska) används för att förbättra utbytet.
Vilken roll spelar effektultraljud vid rötning av biomassa?
Effektultraljud är en beprövad metod för att förbättra rötningen av biomassa och avsevärt öka biogasutbytet. I återföringsslingan är ultraljud en av de centrala sönderdelningstekniker som används tillsammans med storleksreduktion och enzymatiska behandlingar.
Hur hittar jag rätt ultraljudssystem för min process?
Hielscher erbjuder ultraljudsprocessorer för laboratoriebruk och industriellt bruk (upp till 16 000 W) och diskuterar dina specifika krav med dig för att tillhandahålla ett system som passar din rötnings- eller förbehandlingsanläggning.
Förbättrar ultraljudsbehandling aerob nedbrytning av överskottsaktivslam?
Ultraljudsbehandling är ett effektivt sätt att förbättra slamnedbrytningen. Ultraljud förbättrar processen genom att öka sönderdelningen av cellväggar och substratets biotillgänglighet, vilket vid anaerob rötning ökar metanutbytet per ton avfallsbiomassa. Vid aerob nedbrytning av överskottsaktivslam (WAS) påskyndar samma ultraljudsmekanism även sönderdelning och hydrolys och kan minska slamvolymen. Upptäck fördelarna med ultraljudsbehandling vid aerob nedbrytning av överskottsaktivslam (WAS)!
Litteratur/Referenser
- 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 tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från laboratorieskala till industriskala.
