Дигестат анаэробной ферментации: отход или органическое удобрение. Часть 10 | Accord

Дигестат анаэробной ферментации: отход или органическое удобрение

Часть 10

Экстракция питательных веществ

Цель экстракции из дигестата питательных веществ заключается в получении фракций отдельных питательных веществ, которые можно использовать в качестве минеральных удобрений или в химической промышленности. Извлечение питательных веществ производится до уровня, при котором его можно безопасно сливать в водные источники. В настоящее время такие технологии обогащения дигестата используются нечасто. Стадии полного извлечения питательных веществ включают фильтрацию, осаждение фосфора, выделение аммония.

При ОСАЖДЕНИИ получают магний-аммоний-фосфат или соль фосфата кальция, которые могут использоваться в качестве готовых к употреблению минеральных удобрений, либо для последующего добавлению в них необходимых добавок. При выделении азота с помощью газового скруббера образуется раствор сульфата аммония, а также, при необходимости, азотно - кальциевое удобрение. Полученный дигестат с невысоким содержанием азота можно также использовать для ферментации в процессе рециркуляции. Такое изъятие азота позволяет использовать сырьё с более высоким его содержанием, такое как сухой птичий помёт, без ингибирования процессов анаэробной ферментации. Получаемые стоки с высоким содержанием органических и питательных веществ можно использовать в качестве жидкого дигестата, либо подвергнуть дальнейшей обработке.

Осаждение фосфата производится из жидкой фракции дигестата после сепарирования. Это достигается при помощи нескольких стадий фильтрации, вплоть до микрофильтрации с размером пор менее 0,1 мкм. Увеличение величины pH смещает равновесную растворимость фосфатов. Соли фосфатов осаждаются в виде твёрдого вещества. Состав этих солей зависит от выбора едкого раствора и добавок. Например, к такому осаждению приводит добавление струвита магния. Осажденная соль проходит фильтрацию и может использоваться для производства удобрений в химической промышленности. Необходимое количество электроэнергии - 10-15 квт-час /куб. м входного дигестата. Однако, эти цифры были получены на небольшом пилотном проекте и при масштабировании могут снижаться.

Для уменьшения содержания в дигестате аммонийного азота используется технология, называемая "ИЗВЛЕЧЕНИЕ" (stripping).
Для этого баланс NH4 - NH3 нужно сместить в сторону аммиака (NH3). Это достигается увеличением величины pH и повышением температуры. Входящий дигестат впрыскивается в колонну, а навстречу направляется газ, которым, в зависимости от технологии, может быть воздух или пар. Использование воздуха - менее энергетически затратно, но требует большего количества щёлочи. Используемый газ насыщается аммиаком и регенерирует в газовом скруббере при добавлении серной кислоты, в процессе чего образуется сульфат аммония. В качестве альтернативы для регенерации можно использовать гипс, полученный при десульфатации выхлопных газов. При этом дополнительно производится азотно - кальциевое удобрение.

Если использовать предварительно не сепарированный дигестат, в качестве сырья можно использовать также не содержащие аммиак лигноцеллюлозные волокна сельскохозяйственного и древесного происхождения. Более того, временное повышение температуры сырья до более, чем 70 градусов, приводит к дальнейшему разложения органического вещества и, в свою очередь, к увеличению выхода биогаза. При помощи данной технологии можно полностью удалить аммоний из свободного от фосфора, вследствие стадии осаждения, пермеата. Поскольку пермеат не содержит твёрдых частиц, в процессах "извлечения" азота не наблюдается проблем с переполнением и засорением фильтров. Образующаяся на выходе вода имеет слишком высокое значение ХПК и может быть либо использована для полива, либо должна быть подвергнута дальнейшей очистке. Потребление электрической энергии при использовании данной технологии на кубометр дигестата составляет 5-10 квт-часов, тепловой - 45-100 квт-часов.

На данном изображении может находиться: солнечные очки
На данном изображении может находиться: текст