Ультразвукова дезінтеграція тваринного гною перед анаеробним зброджуванням

Ультразвукова дезінтеграція збільшує вихід метану (CH₄), зменшує час утримання твердих речовин (SRT) і покращує загальну ефективність анаеробного зброджування. Це є результатом дезінтеграції біоосадів і бактеріальних клітин у тваринному гної та вивільнення внутрішньоклітинних компонентів завдяки розчиненню частинок. Ультразвукові реактори Hielscher для попередньої обробки тваринного гною забезпечують більший вихід метану (біогазу) і більший розчинений хімічний попит на кисень (SCOD) під час анаеробного зброджування.

Анаеробне зброджування тваринного гною

Тваринні відходи піддаються анаеробному зброджуванню для зменшення вмісту органічних речовин, зменшення запаху та зменшення викидів парникових газів із закритих систем. Іншою потенційною перевагою є зменшення кількості патогенів у гної. Типовими тваринними відходами для зброджування є свинячий гній (свинячий гній, гній свиней), молочний гній або гній з відгодівельних майданчиків для великої рогатої худоби, курячий гній, індичий гній, відходи зі скребіння ям, рідкий гній, стік з відгодівельних майданчиків і стічні води гною.

Ультразвукова дезінтеграція

Ультразвукова кавітація дезінтегрує органічні тверді речовини та збільшує кількість розчиненого органічного субстрату, а також швидкість деградації та перетравлюваність біоосадів під час процесу анаеробного зброджування. Ця попередня обробка робить доступною більшу поверхню для наступного анаеробного зброджування. Результатом є покращена конверсія частинок біоосадів у біогаз. Це підвищує біорозкладність, збільшує вихід біогазу та збільшує розчинений хімічний попит на кисень (SCOD).

Ультразвукові реактори

Hielscher постачає ультразвукові дезінтегратори для лінійної попередньої обробки малого та великого обсягу пропускної здатності. Усі ультразвукові реактори розроблені для безперервної роботи (24hrs/7d/365d) для максимального використання обладнання. Залежно від таких факторів, як склад відходів, TS або час утримання твердих речовин у зброджувачі, необхідна потужність обладнання варіюється від 2 до 10 kW на 1 m³/hour для більшості установок. Ультразвукові зонди та геометрії реакторів Hielscher оптимізовані на основі багаторічного практичного досвіду в попередній обробці відходів та шламів перед зброджуванням. Це важливо, оскільки конфігурація параметрів ультразвукової обробки та гідралічний дизайн мають значний вплив на ефект дезінтеграції. Ультразвукові реактори Hielscher дозволяють обробляти більш в’язкий (менш розбавлений) матеріал для підвищення ефективності процесу. Крім того, ультразвукові пристрої Hielscher мають видатну електричну ефективність понад 81% – що призводить до вищої продуктивності дезінтеграції. Використання подрібнювача перед ультразвуковою обробкою зменшує великі частинки та волокна та покращує однорідність вхідного матеріалу в ультразвукову систему.

Спільне зброджування сумішей відходів

Переваги ультразвукової дезінтеграції перед зброджуванням виходять за межі тваринного гною. Ультразвукова обробка покращує гідроліз під час спільного зброджування гною з харчовими відходами, міським каналізаційним шламом або навіть сирою гліцериною з виробництва біодизеля. Ультразвукова дезінтеграція як попередня обробка перед мезофільним або термофільним спільним зброджуванням демонструє значно вищі об’ємні виходи метану, нижчий рівень H₂S (запах) і нижчий рівень аміаку у стічних водах, ніж у матеріалі без ультразвукової обробки. Невеликі кількості гліцерину (4 to 6%), додані до гною перед ультразвуковою дезінтеграцією, призводять до значного збільшення виробництва біогазу.

Переваги ультразвукової обробки

Очевидним ефектом ультразвукової дезінтеграції є збільшення виходу біогазу. Однак ще більша економія досягається завдяки нижчим витратам на транспортування та нижчим витратам на зневоднення через зменшення відходів після переробки матеріалу. Коротші часи утримання покращують потужність зброджувача і можуть допомогти уникнути встановлення додаткового зброджувача. Менший запах завдяки нижчому рівню H₂S і менша кількість аміаку у стічних водах мають екологічне значення.

Встановлення та модернізація

Ультразвукові реактори Hielscher можна легко інтегрувати в нові проекти або встановити на існуючі анаеробні зброджувачі. Ви можете протестувати ефекти для вашого відхідного матеріалу в малих масштабах, наприклад, використовуючи UIP2000 (20kHz, 2000 ват) з зондом cascatrode та реактором проточної комірки. Модульна конструкція високоефективних ультразвукових систем (наприклад, 10x UIP4000, 40 кіловат) дозволяє гнучке встановлення та поступове оновлення. Зокрема, при модернізації існуючих зброджувачів витрати на обладнання для ультразвукової обробки швидко окупаються заощадженнями коштів та доходами від біогазу. Будь ласка, зв’яжіться з нами для отримання безкоштовної інформації!

Біогаз – відновлювана енергія

Біогаз є екологічно чистим, відновлюваним джерелом енергії. Хоча біодизель та біоетанол виробляються переважно з продовольчих або непродовольчих культур, біогаз із гною використовує відхід сільського господарства. Біогаз не потребує енергоємної дистиляції або агресивних хімікатів і має дуже малий вуглецевий слід. Анаеробне зброджування за допомогою ультразвуку виробляє чисту, екологічну та відновлювану енергію для багатьох тваринницьких підприємств за вартістю, конкурентною з цінами на комерційний природний газ або нижчою за них.