Chiqindilar va choʻkmalarga ultratovush bilan ishlov berish
Biogaz kommunal organik chiqindilar, oqova suv choʻkmasi, goʻngli aralashmalar yoki goʻng kabi manbalardan olinadi. Ultratovush bilan ishlov berish bunday organik materialning bijgʻitishga moyilligini yaxshilaydi, natijada koʻproq biogaz va kamroq qoldiq choʻkma hosil boʻladi.
Biogaz organik moddalarning anaerob yoki aerob bakteriyalar tomonidan parchalanishidan hosil boʻladigan qoʻshimcha mahsulotdir. U asosan metan, karbonat angidrid va vodorod sulfiddan iborat. Shu tufayli biogaz tabiiy gaz kabi qazilma yoqilgʻilarga qayta tiklanuvchi muqobil hisoblanadi.
Energiya narxlari, kimyoviy moddalar va choʻkmalarni utilizatsiya qilish xarajatlari, ekologik qonunchilik hamda hidli chiqindilar ajralishini kamaytirish kabi boshqa manfaatlar chiqindilarni qayta ishlash korxonalaridan ishlov berish samaradorligini oshirishni talab qiladi. Organik materialni bijgʻitishdan oldin ultratovush yordamida parchalash biogaz ishlab chiqarishni sezilarli darajada yaxshilaydi. Shu bilan birga, ultratovush bilan ishlov berish choʻkmani suvsizlantirish imkoniyatini yaxshilaydi va utilizatsiya qilinishi kerak boʻlgan qoldiq choʻkma miqdorini kamaytiradi.
Biogaz ishlab chiqarish uchun xomashyo turli agregatlangan va flokulyatsiyalangan moddalar, tolalar, viruslar va bakteriyalar, sellyuloza hamda boshqa noorganik moddalar aralashmalaridan iborat. Oziq-ovqat chiqindilari, yogʻlar yoki vinassa kabi sanoat va tijorat faoliyatidan hosil boʻladigan organik chiqindilar mezofil va termofil bijgʻitish reaktorlari uchun qoʻshimcha xomashyo hisoblanadi. Ultratovushli kavitatsiya agregatlar va hujayra tuzilmalarini parchalaydi. Tarkibiy material tuzilishiga taʼsir qilishi tufayli choʻkmani osonroq suvsizlantirish mumkin. Bundan tashqari, agregatlar va hujayra devorlarining parchalanishi hujayra ichidagi materialning bakteriyalar tomonidan parchalanishi uchun biologik mavjudligini oshiradi.
4x 4kW quvvatli ultratovush choʻkmani parchalash uchun
Ultratovush bilan ishlov berish orqali biogaz chiqishini oshirish
Yaqinda oʻtkazilgan tadqiqotda “Geek” kommunal choʻkmalarni qayta ishlash korxonasida choʻkmaga ultratovush yordamida dastlabki ishlov berishning taʼsiri oʻrganildi. (Chapdagi rasmda tajriba-sanoat miqyosidagi qurilma koʻrsatilgan.) Hielscher UIP1000hdT (20 kHz, 1000 W) yordamida choʻkmaga 15 min davomida ultratovush bilan dastlabki ishlov berish anaerob bijgʻitish samaradorligini sezilarli darajada oshirganini koʻrsatdi; bu asosan biogaz ishlab chiqarishning ortishida aks etdi. Ishlov berilmagan choʻkmaga nisbatan biogaz chiqishi taxminan 16 ± 2 NL·d⁻¹ dan 26 ± 2 NL·d⁻¹ gacha oshdi, bu taxminan 63% yaxshilanishga toʻgʻri keladi. Bu yaxshilanish choʻkma flokulalari va hujayra tuzilmalarining ultratovush yordamida parchalanishi bilan izohlanadi: bu eruvchan kimyoviy kislorodga boʻlgan talabni (COD) va uchuvchan yogʻ kislotalari konsentratsiyalarini sezilarli darajada oshirib, substratning metan hosil qiluvchi mikroorganizmlar uchun biologik mavjudligini yaxshiladi. Natijada metan ulushini oʻzgartirmagan holda yuqoriroq solishtirma metan chiqishiga erishildi; metan ulushi taxminan 62% darajasida barqaror qoldi. Ushbu natijalar past chastotali, yuqori quvvatli ultratovush bilan ishlov berish gidrolizni tezlashtirish va oson biologik parchalanadigan organik moddalar ulushini oshirish orqali anaerob bijgʻitishni jadallashtirish uchun samarali dastlabki ishlov berish strategiyasi ekanini tasdiqlaydi. (qarang: Gkalipidou et al., 2026)
1999-yildan beri Hielscher butun dunyodagi turli oqova suvlarni tozalash korxonalariga, jumladan, kommunal va sanoat chiqindilarini qayta ishlash korxonalariga har birining quvvati 48kW gacha boʻlgan ultratovushli parchalash tizimlarini yetkazib bermoqda. Ushbu tizimlarning ayrimlari biogaz chiqishini 25% gacha oshirdi.
Hayvon goʻngini anaerob bijgʻitishdan oldin ultratovush yordamida parchalash biogaz chiqishini oshiradi.
Quyidagi jadvalda turli hajmiy oqimlar uchun odatiy quvvat talablari koʻrsatilgan. Ultratovushli tizim odatda material bijgʻitish reaktoriga uzatilishidan oldin oqim liniyasiga oʻrnatiladi. Muqobil ravishda, organik materialni bijgʻitish reaktoridan ultratovushli tizim orqali oʻtkazib, yana bijgʻitish reaktoriga qaytarish mumkin. Shu sababli mavjud inshootlarga ultratovush bilan ishlov berish bosqichini osonlik bilan qoʻshish mumkin.
|
Choʻkmani parchalash uchun 48kW quvvatli ultratovushli protsessor
- Biogaz chiqishining oshishi
- Anaerob parchalanishning yaxshilanishi
- Gazsizlantirish va flokulalarni parchalash tufayli choʻkish xususiyatlarining yaxshilanishi
- Denitrifikatsiya uchun C/N nisbatining yaxshilanishi
- Ortiqcha choʻkmani quyuqlashtirishning yaxshilanishi
- Bijgʻitish va suvsizlantirish imkoniyatining yaxshilanishi
- Flokulyantlar miqdorining kamayishi
- Bijgʻitishdan keyingi qoldiq choʻkma kamayishi tufayli utilizatsiya xarajatlarining pasayishi
- Talab qilinadigan polimer miqdorining kamayishi
- Ipsimon bakteriyalarning yoʻq qilinishi
Masalan, 1 dan 4kW gacha quvvatli tizimlardan foydalanib, tajriba-sanoat miqyosida sinovlar oʻtkazishni tavsiya qilamiz. Bu aynan sizning texnologik oqimingiz uchun umumiy taʼsirlar va yaxshilanishni koʻrsatadi. Jarayoningizni siz bilan muhokama qilishdan va keyingi qadamlarni tavsiya etishdan mamnun boʻlamiz.
UIP6000hdT – quvvati 6000 vatt boʻlgan ultratovushli qurilma, ultratovushli oqim hujayrasi reaktori bilan jihozlangan.
Adabiyotlar / Manbalar
- Evdokia Gkalipidou, Asimina Koukoura, Ioanna Savvanidou, Marios G. Kostakis, Dimitrios Triantafyllos Gerokonstantis, Petros Mastoras, Georgia Gatidou, Michail S. Fountoulakis, Stergios Vakalis, Olga S. Arvaniti, Nikolaos S. Thomaidis, Olga-Ioanna Kalantzi, Athanasios S. Stasinakis (2026): Evaluation of a pilot system coupling thermal and ultrasound pretreatment, anaerobic digestion and hydrothermal carbonization for sewage sludge treatment and per- and polyfluoroalkyl substances removal. Chemical Engineering Journal, Volume 532, 2026.
- 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.
Koʻp beriladigan savollar
Biogaz ishlab chiqarish uchun chiqindilar va choʻkmalarni qayta ishlash nima?
Biogaz ishlab chiqarish uchun chiqindilar va choʻkmalarni qayta ishlash qishloq xoʻjaligi chiqindilari, oqova suv choʻkmasi va oziq-ovqat chiqindilari kabi organik materiallarni nazorat qilinadigan muhitda anaerob bijgʻitishni oʻz ichiga oladi. Ushbu jarayonda mikroorganizmlar kislorodsiz sharoitda organik moddalarni parchalab, biogaz – asosan metan va karbonat angidriddan iborat aralashmani hosil qiladi. Bu biogazdan qayta tiklanuvchi energiya manbai sifatida foydalanish mumkin. Qayta ishlash jarayonida digestat deb ataladigan, oziq moddalarga boy qoʻshimcha mahsulot ham hosil boʻladi. Undan oʻgʻit sifatida foydalanish mumkin, bu esa chiqindilarni boshqarish amaliyotlarining barqarorligini oshiradi.
Choʻkmadan fosforni qayta olish nima?
Choʻkmadan fosforni qayta olish koʻpincha oqova suvlarni tozalash korxonalarida qayta ishlanadigan oqova suv choʻkmasidan muhim oziq modda boʻlgan fosforni ajratib olishni oʻz ichiga oladi. Bu jarayonda choʻkmaga yuqori chastotali tovush toʻlqinlarini qoʻllash orqali ultratovush bilan ishlov beriladi; bu mikroorganizmlarning hujayra devorlarini parchalaydi va organik materialdan fosforning ajralib chiqishini kuchaytiradi. Bu fosforni qayta olish samaradorligini yaxshilab, uni keyinchalik ajratib olish va tozalashni osonlashtiradi hamda pirovardida fosfordan qishloq xoʻjaligida barqaror ravishda qayta foydalanishga hissa qoʻshadi. Ultratovush bilan ishlov berish choʻkmadan fosforni qayta olishni qanday oshirishi haqida batafsil oʻqing!