science >> Wetenschap >  >> Natuur

Minder water nuttig bij de productie van biogas

Krediet:Lena M Fredriksson

Wanneer organisch afval wordt omgezet in biogas, water is meestal een belangrijk onderdeel van het proces. Dit resulteert in een hoog water- en energieverbruik en veel residu. Promovendus Regina Jijoho Patinvoh aan de Universiteit van Borås, Zweden, heeft processen onderzocht en ontwikkeld voor droge vergisting van vast afval in twee verschillende typen reactoren.

Haar onderzoeksresultaten laten zien dat een eenvoudige reactor van textielmaterialen goed werkt bij de droge vergisting van vast afval, zoals kippenveren, schillen van citrusvruchten, mest, en stro. De micro-organismen die het afval afbreken passen zich uiteindelijk aan de droge stof aan waardoor het proces sneller gaat.

"In een ander type reactor, een buisvormige propstroomreactor geschikt voor continue processen waarbij afval continu wordt toegevoerd, het is mogelijk om de verteringstijd te verkorten zolang je de juiste hoeveelheid materiaal voert", zegt Regina Jijoho Patinvoh. "Ik heb de limieten voor de optimale hoeveelheid materiaal onderzocht."

Voordelige textielreactor geschikt voor droge vergisting

Regina Jijoho Patinvo vertelt dat de textielreactor is ontwikkeld door het textielbedrijf FOV Fabrics AB in samenwerking met de Universiteit van Borås, en dat het geschikt is voor kleinschalige productie van biogas, bijvoorbeeld in ontwikkelingslanden. Het ziet eruit als een flat, langwerpig kussen met een volledig lucht- en waterdichte ritssluiting over de gehele lengte.

"Deze reactor is klein, licht, en je hebt geen vakkennis nodig om het te gebruiken. Voer gewoon het afval gemengd met een beetje vergistingsslib en rits het dicht. De biogasproductie gaat van start, waardoor de reactor opzwelt als een ballon. Het gas wordt afgevoerd via een slang. Als er geen gas meer uit komt, je haalt het residu eruit en voedt met meer afval."

Dit soort reactoren worden meestal gebruikt voor traditionele vergisting met veel water, maar het feit dat het ook geschikt is voor droge vergisting is gunstig omdat het water- en energieverbruik afneemt en het residu lichter wordt.

“Hierdoor kunnen huishoudens, buurten, of verenigingen om hun eigen biogas te winnen dat ze kunnen gebruiken om hun fornuis te laten draaien of als elektriciteit te gebruiken. Tegelijkertijd, ze ontdoen zich van veel van hun afval."

De micro-organismen die het materiaal afbreken, zijn meestal gewend om in vochtige omgevingen te werken, maar ze passen zich geleidelijk aan aan de nieuwe, drogere omgeving. Dit is de reden waarom het proces in het begin traag kan zijn als u droge materialen gebruikt, maar het zal versnellen zodra de micro-organismen zich aanpassen aan de droge omgeving.

Regina Jijoho Patinvoh heeft vooral kippenveren gebruikt, mest met strogehalte, en schillen van citrusvruchten, apart en in verschillende mixen. Als de materialen stijf zijn, ze moeten worden voorbehandeld met chemicaliën, warmte, of bacteriën. Na de vertering, het residu kan worden gebruikt als biologische meststof.

Nieuwe reactor voor grootschalige productie

De zogenaamde plugstroomreactor is recentelijk ontwikkeld aan de Universiteit van Borås en geschikt voor grootschaliger biogasproductie met een continue instroom van materiaal, ontworpen voor droge materialen.

Er is niet veel eerder onderzoek of ervaring over hoe een reactor voor continue droge vergisting op kleinere schaal werkt of hoe deze kan worden geoptimaliseerd.

"Maar nu heb ik deze reactor getest en het potentieel voor droge vergisting onderzocht", zegt Regina Jijoho Patinvoh. "Ik voedde het beetje bij beetje en testte de grenzen met als doel een snel en veilig proces te bereiken, om het optimale niveau van materiaalinstroom te vinden."