science >> Wetenschap >  >> Natuur

(meer) vet en rioolwater omzetten in aardgas

Anaërobe vergisters, zoals die hier afgebeeld, kan worden gebruikt om zuiveringsslib en vetafval om te zetten in aardgas. Fotocredit:Rachel Schowalter. Gedeeld door het Massachusetts Clean Energy Center onder een Creative Commons-licentie.

Onderzoekers van de North Carolina State University hebben ontwikkeld wat is, daten, de meest efficiënte manier om rioolslib en restaurantvet om te zetten in methaan.

Na de behandeling van afvalwater, afvalwaterzuiveringsinstallaties blijven achter met vast slib, biologische stoffen genoemd. Voor jaren, nutsbedrijven hebben biologische vaste stoffen behandeld met microben die methaan produceren. In recente jaren, nutsbedrijven hebben vetinterceptorafval (GIW) aan de mix toegevoegd.

Vetvangers worden gebruikt om vet op te vangen, olie en vet van horecagelegenheden, zodat ze de riolering niet verstoppen. Door GIW toe te voegen met hun biosolids, nutsbedrijven kunnen meer methaan produceren, waardoor de hele operatie efficiënter wordt. Maar er zijn uitdagingen.

"Biosolids en GIW omzetten in een hernieuwbare bron van schone energie is een prijzenswaardig doel, " zegt Francis de los Reyes, een hoogleraar civiele, bouw- en milieutechniek bij NC State en hoofdauteur van een paper over het werk. "Maar als je te veel GIW toevoegt aan de anaërobe vergister die ze gebruiken om biologische vaste stoffen te behandelen, het systeem raakt in de war - en de methaanproductie keldert.

"Ons doel met dit werk was om de beste balans tussen biologische vaste stoffen en GIW te vinden voor het maximaliseren van de methaanproductie. En we waren in staat om aanzienlijke vooruitgang te boeken."

De onderzoekers stelden vast dat het verhogen van de hoeveelheid GIW die ze beetje bij beetje in de vergister voerden, hen in staat stelde de hoeveelheid GIW in het mengsel te verhogen tot het punt waarop het 75% van de totale vluchtige vaste stoffen uitmaakte. of grondstof.

"Dit is aanzienlijk hoger dan de typische hoeveelheid GIW die wordt toegevoegd aan de biosolids in bestaande faciliteiten, ' zegt de los Reyes.

Hierdoor bereikten de onderzoekers de hoogste methaanopbrengst die tot nu toe is gerapporteerd voor vetrijk afval:0,785 liter methaan per gram vluchtige vaste stoffen die in de vergister worden gestopt.

"Dit is ongeveer het dubbele van wat vaak wordt gerapporteerd voor vergelijkbare systemen, ' zegt de los Reyes.

"Dit zou methaanproductie op commerciële schaal economisch aantrekkelijker moeten maken voor veel afvalwaterzuiveringsinstallaties, die hen kan aanmoedigen om hun methaan af te vangen en te verkopen, in plaats van het ter plaatse af te branden."

De onderzoekers konden ook een reeks microben identificeren die bijzonder belangrijk lijken te zijn bij het omzetten van vetrijk afval in methaan. De onderzoekers volgen met studies naar andere soorten voedselverspilling, zoals vlees en fruit/groenteafval. Ze kijken ook naar fundamentele microbiële ecologische theorieën om uit te leggen hoe de benodigde microbiële soorten domineren en blijven bestaan ​​in de ecosystemen die zich in de afvalvergisters bevinden.

De krant, "Verhoogde belastingsstress leidt tot convergentie van microbiële gemeenschappen en hoge methaanopbrengsten in aangepaste anaerobe co-vergisters, " is gepubliceerd in het tijdschrift Wateronderzoek .