Voorbehandelingen van mest voor vergisting
- NCM
In het kort |
|---|
Om de productie van biogas uit biomassa bij het vergistingsproces te vergroten, kunnen de ingaande meststromen worden voorbehandeld. Voorbehandelingen vergisters, fysisch, chemisch, biologisch |
Doel techniek |
|---|
Voorbehandeling van de biomassa (bijvoorbeeld mest) die in vergisters wordt aangevoerd, vindt soms plaatst om de efficiëntie van het vergistingsproces te bevorderen en/of de biogasproductie te verhogen. Bij de voorbehandeling worden vooral de celwanden afgebroken zodat de celinhoud (met voor biogas geschikt organisch materiaal) meer ter beschikking komt voor het vergistingsproces. Door de verhoogde efficiëntie kan de opbrengst verhoogd en de verblijftijd van de biomassa in de vergister verkort worden. |
Omschrijving techniek |
|---|
Om de productie van biogas uit biomassa te vergroten, kunnen verschillende voorbehandelingen van de ingaande meststromen worden toegepast. De keuze voor een specifieke voorbehandelingsmethode wordt beïnvloed door diverse factoren zoals kosten, de samenstelling van de biomassa, de beschikbare technologie en de doelstellingen van het biogasproductieproces. Voorbehandelingen kunnen hoofdzakelijk worden onderverdeeld in fysische, chemische en biologische behandelingen. Fysische voorbehandelingen omvatten technieken om het contactoppervlakte van het product te vergroten en zo de reactiesnelheid te verhogen. Chemische voorbehandelingen omvatten het gebruik van chemicaliën, zoals zuren of basen, om de biomassa te behandelen. Dit kan helpen bij het afbreken van complexe structuren en de toegankelijkheid van micro-organismen verbeteren. Biologische voorbehandelingen betrekken het gebruik van specifieke micro-organismen of enzymen om bepaalde verbindingen in de biomassa vooraf af te breken, wat de afbraaksnelheid tijdens de anaerobe vergisting kan verhogen. |
Varianten |
|---|
Er zijn verschillende voorbehandelingstechnieken mogelijk. In de praktijk is de meest voorkomende voorbehandeling hydrolyse. Vaak zijn de kosten van de voorbehandelingstechniek echter hoger dan de opbrengsten, waardoor het in de praktijk niet vaak wordt toegepast. Voorbehandeling door fermentatie omvat de afbraak van complexe organische verbindingen tot suikers, vetten en aminozuren. Dit proces, bekend als hydrolyse, is de eerste stap in de anaerobe vergisting van biomassa voor de productie van biogas. Hydrolyse vindt plaats onder anaerobe omstandigheden. Anaerobe bacteriën in de tank zijn verantwoordelijk voor het uitvoeren van de hydrolyse. Deze bacteriën produceren enzymen (cellulase en xylanase) die complexe organische verbindingen (koolhydraten, vetten en eiwitten) afbreken in eenvoudigere componenten, zoals suikers, vetzuren en aminozuren. Na de hydrolyse wordt het substraat overgebracht naar een vergistingstank waar verdere bacteriën, zoals acetogene bacteriën en methanogene bacteriën, het omzetten in biogas, bestaande uit hoofdzakelijk methaan (CH₄) en kooldioxide (CO₂). Hierbij wordt de biomassa blootgesteld aan verhoogde temperaturen, wat resulteert in de afbraak van complexe organische verbindingen en deactivering van bepaalde enzymen. Mechanische voorbehandelingen omvatten het versnipperen, malen of verkleinen van de biomassa. Dit vergroot het oppervlaktegebied en vergemakkelijkt daarmee de toegang van micro-organismen tot het organisch materiaal, wat de afbraak versnelt. Ultrasone golven worden gebruikt om de biomassa te behandelen, wat resulteert in de afbraak van celwanden en het vrijkomen van organisch materiaal voor gemakkelijkere vergisting. |
Ingaande meststromen |
|---|
|
Bronnen en interessante links |
|---|
Heb je vragen, opmerkingen of aanvullingen? Stuur dan een mail naar info@wikimest.nl