Ultraljudsbehandling av avfall och slam
Biogas genereras från källor som kommunalt organiskt avfall, avloppsslam, gödsel eller gödsel. Ultraljud förbättrar smältbarheten av sådant organiskt material, vilket leder till mer biogas och mindre kvarvarande slam.
Biogas är en biprodukt av nedbrytning av organiskt material av anaeroba eller aeroba bakterier. Består främst av metan, koldioxid och vätesulfid. Detta gör biogas till ett förnybart alternativ till fossila bränslen, till exempel naturgas.
Energipriserna och kostnaderna för bortskaffande av kemikalier och slam, miljölagstiftning och andra intressen, såsom minskning av luktutsläpp, kräver att avfallsbehandlingsanläggningarna effektiviserar sin processeffektivitet. Ultraljudssönderdelningen av det organiska materialet före rötning förbättrar biogasproduktionen avsevärt. Tillsammans med att ultraljudsbehandling förbättrar avvattningsförmågan hos slammet och det minskar mängden kvarvarande slam som ska bortskaffas.
Råvaror för produktion av biogas är blandningar av olika aggregerade och flockulerade ämnen, fibrer, virus och bakterier, cellulosa och andra oorganiska ämnen. Matavfall, organiskt industriellt och kommersiellt avfall, såsom fetter eller vinass är kompletterande råvaror för mesofila och termofila rötkammare. Ultraljudskavitation förstör aggregat och cellulära strukturer. På grund av påverkan på den ingående materialstrukturen kan slammet avvattnas lättare. Dessutom förbättrar förstörelsen av aggregat och cellväggar biotillgängligheten av intracellulärt material för nedbrytning av bakterier.

4x 4kW effekt-ultraljud för slamsönderfall
Tabellen nedan visar typiska effektbehov för olika volymflöden. Ultraljudssystemet är i allmänhet integrerat inline innan det matas in i rötkammaren. Alternativt kan det organiska materialet återcirkuleras från rötkammaren genom ultraljudssystemet tillbaka till rötkammaren. Därför kan ultraljudssteget enkelt eftermonteras i befintliga anläggningar.
|
- Ökad biogasskörd
- Förbättrad anaerob nedbrytning
- Förbättring av sedimentationsbeteendet på grund av avgasning och flingsönderfall
- Förbättring av C/N-tal för denitrifikation
- Förbättring av förtjockning av överskottsslam
- Förbättrad rötning och avvattningsförmåga
- Minskning av mängden flockningsmedel
- Lägre deponeringskostnader tack vare minskning av restslam efter rötning
- Minskning av erforderlig polymer
- Destruktion av filamentösa bakterier
Vi rekommenderar att försök i pilotskala genomförs, t.ex. med system på 1 till 4 kW. Detta kommer att visa de allmänna effekterna och förbättringen för just din processström. Vi diskuterar gärna din process med dig och rekommenderar ytterligare steg.

UIP6000hdT, en 6000 watt kraftfull sonikator, med ultraljudsflödescellreaktor.
Litteratur / Referenser
- 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.
Vanliga frågor och svar
Vad är avfalls- och slambehandling för biogasproduktion?
Behandling av avfall och slam för biogasproduktion innebär anaerob nedbrytning av organiskt material, såsom jordbruksavfall, avloppsslam och matavfall, i kontrollerade miljöer. Under denna process bryter mikroorganismer ner det organiska materialet i frånvaro av syre och producerar biogas - en blandning som främst består av metan och koldioxid. Denna biogas kan användas som en förnybar energikälla. Reningsprocessen resulterar också i en näringsrik biprodukt, känd som rötrester, som kan användas som gödningsmedel, vilket förbättrar hållbarheten i avfallshanteringsmetoderna.
Vad är fosforåtervinning från slam?
Fosforåtervinning från slam innebär att man återvinner fosfor, ett viktigt näringsämne, från avloppsslam, som ofta bearbetas i avloppsreningsverk. Ultraljudsbehandling används i denna process genom att applicera högfrekventa ljudvågor på slammet, vilket stör cellväggarna hos mikroorganismer och förbättrar frisättningen av fosfor från det organiska materialet. Detta förbättrar effektiviteten i fosforåtervinningen, vilket gör den mer tillgänglig för efterföljande utvinning och rening, vilket i slutändan bidrar till en hållbar återanvändning av fosfor inom jordbruket.