Sprzęt ultradźwiękowy do zwiększenia produkcji biogazu
-
Sprzęt ultradźwiękowy do zwiększania produkcji biogazu
Systemy ultradźwiękowe firmy Ultrawaves GmbH są stosowane w biogazowniach rolniczych i oczyszczalniach ścieków w celu intensyfikacji wszelkiego rodzaju dodawanych materiałów biomasowych (np. surowców odnawialnych, kukurydzy, odpadów organicznych, gnojowicy)
itd.) biodegradacja beztlenowa. Dzięki temu technologia ultradźwiękowa ma bardzo szerokie zastosowanie. Zazwyczaj ultradźwięki albo zwiększają produkcję biogazu bez zwiększania lub zmniejszania ilości dostarczanego substratu, albo
pozwala zaoszczędzić na wykorzystywanej biomasie, nie ponosząc strat w produkcji biogazu.Ograniczenia techniczne fermentacji i ich pokonywanie za pomocą ultradźwięków
Fermentacja beztlenowa substratu organicznego (biomasy) jest doskonałą, dojrzałą technologią. Biomasa rozkładana jest przez bakterie w fermentorze w temperaturze około 37°C. Biogaz powstaje jako produkt przemiany materii, którego głównym składnikiem i nośnikiem energii jest metan. Jednakże proces rozkładu beztlenowego zachodzi bardzo powoli, ponieważ bakteriom trudno jest rozkładać biomasę. Tak zwana hydroliza jest pierwszym etapem łańcucha degradacji. Następuje redukcja cząstek lub cząsteczek, dlatego hydroliza decyduje o szybkości całego procesu rozkładu.
Nasza technologia ultradźwiękowa została zaprojektowana tak, aby ominąć ten ograniczający etap hydrolizy. Wibracje ultradźwiękowe oddziałują nie tylko na strukturę substratów (rozbijanie komórek), ale także na aktywne mikroorganizmy (stymulacja poprzez wahania ciśnienia akustycznego i kawitację, zapobieganie tworzeniu się aglomeratów, uwalnianie enzymów). Dlatego nasz system ultradźwiękowy ułatwia lub całkowicie zastępuje hydrolizę biologiczną, umożliwiając szybką degradację na większą skalę.
Intensyfikacja fermentacji za pomocą ultradźwięków
Ultradźwięki intensyfikują fermentację w biogazowniach. Mikroorganizmy fermentujące wytwarzają enzymy (egzoenzymy), które są niezbędne do rozkładu materii organicznej. Korzystając z naszego
Sprzęt ultradźwiękowy o dużej mocy, nawet przy niskich dawkach energii, zwiększa uwalnianie tych enzymów i stymuluje aktywność mikroorganizmów. Rozbijanie ultradźwiękowe powoduje również wyraźniejszy interfejs między fazą ciekłą i stałą (cząsteczki i kłaczki rozpadają się), co ułatwia „atak” enzymów. Dalsze dostarczanie energii niszczy również ściany roślin i komórki bakteryjne, a w efekcie uwalnia rozpuszczoną organiczną zawartość komórek, która z kolei ulega bardzo łatwemu rozkładowi podczas fermentacji. Końcowym efektem jest zintensyfikowany proces fermentacji, w którym substraty organiczne ulegają dalszemu rozkładowi, a biogaz produkowany jest na większą skalę. Z jednej strony więc ultradźwięki mogą być stosowane do wytworzenia większej ilości gazu z tej samej ilości biomasy. Z drugiej strony można też ograniczyć ilość biomasy i produkować przynajmniej mniejszą ilość biogazu. Ponadto jakość biogazu poprawia się wraz ze wzrostem zawartości metanu. Ponieważ w procesie produkcji wykorzystuje się trudną do rozkładu biomasę rolniczą, udział metanu wytwarzanego przez tradycyjne biogazownie wynosi czasami mniej niż 50%. Ponadto dodatkowy przepływ objętościowy w wyniku rozbijania ultradźwiękowego zmniejsza lepkość sfermentowanej zawartości, dzięki czemu staje się ona bardziej płynna. Dzięki temu miksery i pompy zużywają mniej prądu.Projekt i łatwa integracja
Ponieważ struktura surowej biomasy podawanej do systemu jest złożona, stosujemy ultradźwiękowe rozbijanie części strumienia sfermentowanej biomasy pochodzącej z fermentatora pierwotnego lub wtórnego.
Następnie osad w pętli zostaje rozdrobniony ultradźwiękowo i zawrócony do głównego fermentora. Taka objętość przepływu zazwyczaj stanowi od 30 do 50% dziennego dozowania substratu. Standardowe ultrafale
System ultradźwiękowy (moc przyłączeniowa 5 kW) jest bardzo kompaktowy, zajmuje powierzchnię zaledwie 1,45 m x 0,25 m, dzięki czemu wymaga niewiele miejsca. W miejscu instalacji systemu ważne jest, aby zadbać wyłącznie o wejście i wyjście
przyłącza oraz przyłącza elektryczne i wodne. Same systemy ultradźwiękowe działają zazwyczaj 24 godziny na dobę.Zalety w skrócie
-
Intensyfikacja fermentacji
-
Wzrost wolumenu produkcji biogazu
-
Wzrost poziomu metanu
-
Zużywa się mniej substratu
-
Lepkość maleje
-
Miksery i pompy zużywają mniej prądu
Potrzebujesz więcej informacji? Prosimy o kontakt.
-
Intensyfikacja fermentacji