Дигестат анаэробной ферментации: отход или органическое удобрение. Часть 9 | Accord]Дигестат анаэробной ферментации: отход или органическое удобрение

Дигестат анаэробной ферментации: отход или органическое удобрение

Часть 9

Технологии доработки жидкого дигестата

Основной целью доработки жидкого дигестата обычно является уменьшение его объёма (до 50%) путём отделения воды. Твёрдые и питательные вещества концентрируются при этом в вязком растворе с 15% содержанием сухих веществ.

Это может достигаться уплотнением при нормальном давлении (атмосферное испарение), либо в замкнутой системе при отрицательном давлении (вакуумное испарение), а также в мембранном процессе. Для атмосферного испарения предварительная сепарация не является обязательной. Хотя для вакуумного испарения и мембранного процесса - необходима, поскольку эти технологические процессы более чувствительны и сложны. Последние две технологии заимствованы из промышленной очистки водных стоков. С другой стороны, при обработке дигестата они используются нечасто, хотя в настоящее время, и особенно в Германии, интерес к ним всё более возрастает.

Концентрированные растворы питательных веществ можно использовать, подобно жидкому дигестату, но трудозатраты при этом снижаются, поскольку меньший объём воды приходится транспортировать и большую площадь можно охватить за тот же временной интервал. Кроме того, уменьшаются размеры хранилищ дигестата и снижаются расходы на транспортировку. Полученную воду(пермеат) можно, в зависимости от регионального законодательства, сливать в водные источники, направлять на водоочистные сооружения, либо использовать для орошения сельскохозяйственных земель. Раствор сульфата аммония, получаемый в процессе очистки воздуха при атмосферном и вакуумном испарении, может использоваться самостоятельно, либо реализовываться в качестве минерального удобрения. Либо азот можно фиксировать в концентрате при помощи окисления дигестата и, соответственно, понижения величины pH.

АТМОСФЕРНОЕ ИСПАРЕНИЕ аналогично сушке, однако вместо производства сушёного дигестата получают концентрированный раствор питательных веществ. Суть данной технологии состоит в создании возможно большей поверхности для испарения воды путём распределения жидкого дигестата на ламелях, фильтровальных лентах, дисках и т.п. Для испарения одного кубического метра воды при этом требуется 1000-1500 квт-час тепловой энергии.

ВАКУУМНОЕ ИСПАРЕНИЕ производится в замкнутых системах. Жидкий дигестат распределяется на внутренних поверхностях испарителя, пластинах нагревателей и теплообменников. За счёт уменьшения давления температура кипения воды понижается до 40-75 градусов, при этом вода, углекислый газ и аммиак выделяются из жидкого дигестата (без понижения уровня pH). Эта паровая смесь очищается от кислот и аммиака при помощи парового скруббера и, при необходимости, конденсируется. При этом на кубометр воды в 1-стадийном процессе оборудование потребляет 10-13 квт-час электрической и 600-1000 квт-час тепловой энергии. Часто несколько единиц оборудования объединяются между собой для организации мультистадийного процесса при котором остаточное тепло предыдущей стадии эффективно используется на последующей. Так, в 4-стадийном процессе расход электрической энергии снижается до 5 квт-час/куб. м и до 250 квт-час /куб. м испаряемой воды - тепловой.

МЕМБРАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ обычно производится при помощи мембран с различными размерами отверстий (микро, ультра, нанофильтрация и, наконец, обратный осмос). Размер отверстий (пор), используемых при ультрафильтрации (UF) жидкого дигестата, обычно составляет 0,01-0,05 микрометра (одна тысячная миллиметра), а при обратном осмосе (RO) 0,0005-0,05 микрометра. Поскольку мембраны очень чувствительны к твёрдым частицам, для получения жидкой фракции, как можно более свободной от наличия таких частиц, обычно используются флокулянты и/или флотация. По мере засорения пор затраты энергии резко возрастают, в следствие частых интервалов на очистку, а выход очищенного дигестата снижается. Потребление электроэнергии лежит в интервале 10-30 квт-ч/куб.м

На данном изображении может находиться: текст и в помещении