Ultrasonic Waste and Sludge Treatment
Khí sinh học được tạo ra từ các nguồn, chẳng hạn như chất thải hữu cơ đô thị, bùn thải, bùn hoặc phân. Ultrasonication cải thiện khả năng tiêu hóa của vật liệu hữu cơ như vậy dẫn đến nhiều khí sinh học hơn và bùn dư ít hơn.
Khí sinh học là sản phẩm phụ của sự phân hủy chất hữu cơ bởi vi khuẩn kỵ khí hoặc hiếu khí. Nó bao gồm chủ yếu là metan, carbon dioxide và hydro sunfua. Điều này làm cho khí sinh học trở thành một giải pháp thay thế tái tạo cho nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như khí đốt tự nhiên.
Giá năng lượng và chi phí xử lý hóa chất và bùn, luật môi trường và các lợi ích khác, chẳng hạn như giảm phát thải mùi đòi hỏi các nhà máy xử lý chất thải phải cải thiện hiệu quả xử lý của họ. Sự tan rã siêu âm của vật liệu hữu cơ trước khi tiêu hóa cải thiện đáng kể việc sản xuất khí sinh học. Cùng với đó sonication cải thiện khả năng khử nước của bùn và nó làm giảm lượng bùn dư được xử lý.
Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học là hỗn hợp của các chất tổng hợp và keo tụ khác nhau, sợi, vi rút và vi khuẩn, cellulose và các chất vô cơ khác. Chất thải thực phẩm, chất thải công nghiệp và thương mại hữu cơ, chẳng hạn như chất béo hoặc vinasse là nguyên liệu bổ sung cho các chất tiêu hóa mesophilic và ưa nhiệt. Siêu âm cavitation phá hủy cốt liệu và cấu trúc tế bào. Do ảnh hưởng đến cấu trúc vật liệu cấu thành, bùn có thể được khử nước dễ dàng hơn. Hơn nữa, sự phá hủy các tập hợp và thành tế bào cải thiện khả dụng sinh học của vật liệu nội bào để phân hủy bởi vi khuẩn.
Bảng dưới đây cho thấy các yêu cầu năng lượng điển hình cho các dòng thể tích khác nhau. Hệ thống siêu âm thường được tích hợp nội tuyến trước khi đưa vào máy tiêu hóa. Ngoài ra, các vật liệu hữu cơ có thể được tái tạo từ máy tiêu hóa thông qua hệ thống siêu âm trở lại tiêu hóa. Do đó, bước ultrasonication có thể dễ dàng trang bị thêm vào các cơ sở hiện có.
|
- Tăng năng suất khí sinh học
- Cải thiện phân hủy kỵ khí
- Cải thiện hành vi lắng đọng do khử khí và tan rã vảy
- Cải thiện tỷ lệ C / N để khử nitrat
- Cải thiện độ dày bùn dư thừa
- Cải thiện tiêu hóa và khử nước
- Giảm lượng chất keo tụ
- Chi phí xử lý thấp hơn do giảm bùn dư sau khi tiêu hóa
- Giảm polymer cần thiết
- Tiêu diệt vi khuẩn dạng sợi
Chúng tôi khuyên bạn nên tiến hành các thử nghiệm quy mô thí điểm, ví dụ: sử dụng hệ thống 1 đến 4kW. Điều này sẽ hiển thị các hiệu ứng chung và cải tiến cho luồng quy trình cụ thể của bạn. Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quy trình của bạn với bạn và đề xuất các bước tiếp theo.
Văn học / Tài liệu tham khảo
- 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.
Các câu hỏi thường gặp
Xử lý chất thải và bùn thải cho sản xuất khí sinh học là gì?
Xử lý chất thải và bùn thải để sản xuất khí sinh học liên quan đến việc tiêu hóa kỵ khí các vật liệu hữu cơ, chẳng hạn như chất thải nông nghiệp, bùn thải và chất thải thực phẩm, trong môi trường được kiểm soát. Trong quá trình này, vi sinh vật phá vỡ các chất hữu cơ khi không có oxy, tạo ra khí sinh học - một hỗn hợp chủ yếu bao gồm metan và carbon dioxide. Khí sinh học này có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng tái tạo. Quá trình xử lý cũng dẫn đến một sản phẩm phụ giàu chất dinh dưỡng, được gọi là tiêu hóa, có thể được sử dụng làm phân bón, tăng cường tính bền vững của thực hành quản lý chất thải.
Tái chế phốt pho từ bùn thải là gì?
Tái chế phốt pho từ bùn liên quan đến việc thu hồi phốt pho, một chất dinh dưỡng thiết yếu, từ bùn thải, thường được xử lý trong các nhà máy xử lý nước thải. Sonication được sử dụng trong quá trình này bằng cách áp dụng sóng âm thanh tần số cao vào bùn, phá vỡ thành tế bào của vi sinh vật và tăng cường giải phóng phốt pho từ vật liệu hữu cơ. Điều này cải thiện hiệu quả thu hồi phốt pho, làm cho nó dễ tiếp cận hơn cho việc chiết xuất và tinh chế tiếp theo, cuối cùng góp phần tái sử dụng phốt pho bền vững trong nông nghiệp.