Ultralyd Hvem, hvad hvor Hvad er disintegration af slam Hvad kan lyd også bruges til? Horsens Vand Energi patent & BUC

Transkript

1 Ultralyd Hvem, hvad hvor Hvad er disintegration af slam Hvad kan lyd også bruges til? Horsens Vand Energi patent & BUC 1 HVAD ER ULTRALYD OG HVORDAN LAVER MAN DEN? uhørlige lydbølger med en frekvens 18 MHz 1 GHz Piezokeramiske elementer Nulpunkt for montage Sonotrode 2 1

2 ULTRALYD BRUGES BL.A. TIL: Rensning af emner i et væskebad (affedtning) Svejsning af plast og metal Medicinsk brug - skønhedspleje Alarmapparater Måleapparater i industrien Disintegration af slam 3 VIRKEMÅDE VED BEHANDLING AF SLAM Ultralyd kan anvendes ved både aerob behandling i aktiv slam og ved udrådning. Cellevæggene i de bakterieceller som slammet hovedsageligt består af ødelægges ved en høj intensiv ultralyd frekvens på Hz (20 khz). Når cellevæggen brister, frigøres enzymer, som meget aktivt forøger nedbrydningen af slammet (katalytisk effekt), også hvis disse enzymer bare frigøres ved behandling af en mindre del af slamstrømmen Derfor er der i dag 2 fremherskende principper for behandling: -behandling af hele mængden -behandling af delstrøm 4 2

3 ULTRALYDSEFFEKT Ultralydsanlæg på Horsens renseanlæg Ultralyd Celle før og efter ultralydsbehandling 5 ULTRALYDSKAVITATION 6 3

4 Når væske udsættes for ultralyd opstår der et fænomen kaldet ultralydskavitation. Ultralydskavitationen skaber en lokal kogning i mediet Kogning danner gasbobler som hurtigt imploderer IMPLODERING 7 Traditionel disintegration af bioslam Slam flokke Supernatant energi energi bakterie inert partikler extracellular polymerer 8 4

5 ULTRALYD-BIOSLAM Opløst COD måling for slam Mg COD/l Ubehandlet slam Centrifugeret Ultralydsbehandlet 9 ULTRALYD-BIOSLAM Ultralydsbehandlet slam forstørret hhv. 100 og 400 gange i mikroskop 10 5

6 Forskellige designs og virkemåde 11 OG HVAD SÅ??? En klog mand sagde, at man skal afprøve sine grænser for at finde dem. Gulerødder Kartofler Porrer Løg Dunhammer (lad for Guds skyld være med det!) Halm Andemad.Og meget andet kan også disintegreres med ultralyd 12 6

7 HVORFOR EFFEKT PÅ PLANTEMATERIALER? Energien i ultralyden kan omdanne fibre og cellulosemateriale til fine partikler Ødelæggelse af cellematerialerne, frigiver stivelse og sukker i væsken. Ultralydskavitationen Optaget effekt KWh/ driftsdøgn 13 PLANTESKOLE PÅ HORSENS CENTRALRENSEANLÆG 14 7

8 COD % COD % PROBLEM: SUKKERSTOFFER I PLANTER ER PAKKET IND I LIGNIN 15 ULTRALYD OG ALGER Opløst COD måling for alger Azolla Duckweed Afterchopping Treatment 69.2 After ultrasound 100 Total COD Afterchopping After ultrasound Treatment 100 Total COD 16 8

9 ULTRALYD-ALGER Gas udbytte Findeling uden ultralyd Findeling med ultralyd Andemad 1,5-2,5 kg våd/m 2 1,5-2,5 kg våd /m 2 Ts: 5 % Ts: 5 % Produktion ca.6 måneder Produktion ca.6 måneder Produktion ca. 26 tons Ts Produktion ca. 26 tons Ts Metan ca m 3 Metan ca m3 Azolla 1,5-2,5 kg våd /m 2 1,5-2,5 kg våd /m 2 Ts: 7 % Ts: 7 % Produktion ca.4 måneder Produktion ca.4 måneder Produktion ca. 25 tons Ts Produktion ca. 25 tons Ts Metan ca m3 Metan ca m3 17 DANSK OG INTERNATIONALT PATENT 18 9

10 BUC proces Biomass Ultrasound Carbonstructures treatment. Ultralydsbehandling af biomasse nedbryder plantestrukturer og øger andelen af kulstof i væskefasen 19 TURBO PÅ ENERGIPRODUKTIONEN 20 10

11 ENERGIFORLIGET 2012 Forliget betyder blandt andet, at afregningsprisen for biogas hæves med 47 pct., og at anlægstilskuddet hæves fra 20 til 30 pct. (Ingeniøren) 21 ENERGIFORLIGET 2012 "Aftalens initiativer finansieres gennem en ny forsyningssikkerhedsafgift (rumvarmeforbrug) og øgede PSO-tariffer. For at kompensere virksomhederne for stigningen i energiafgifterne fra den nye forsyningssikkerhedsafgift nedsættes energiafgifterne på procesenergi. (DI) 22 11

12 ENERGIFORLIGET 2012 Elpatroner eller varmepumper kan få reduceret elafgift samt fritagelse for PSO afgift, hvis de anvendes i et kraftvarmebaseret fjernvarmenet. (Energifonden)

13 PERSPEKTIVER FOR RENSEANLÆG MED RÅDNETANKE anlæg med rådnetanke Udnyttet % (traditionel drift) 25 PERSPEKTIVER FOR ANLÆG MED RÅDNETANKE Uudnyttet potentiale: Ca. 150 GW el GW varme = Op til 150 mio. kr. PSO penge + en årlig omsætning på mio. kr

14 HVORDAN UDNYTTES POTENTIALET? Særligt begunstigede mht. miljøbeskyttelsesloven og planloven med undtagelser Betragt anlægget som et rigtigt biogasanlæg Udny kapaciteten - Men husk at ikke alt der skinner er guld og at der er krav til hygiejnisering af visse biprodukter 27 KONKRETE TILTAG graders tjek - Find håndtag - Vurdér (inkl. risiko) - Prioritér - Og for alt i verden: handl - Reklame HVE - DER 28 14

15 HÅNDTAG C/N forhold Forfældning Forbehandling Temperatur Hydraulisk + organisk belastning (opholdstid) Recirkulering af strømme Det afvandende restprodukt? Og. 29 (SPILD)VARME Der udledes sjældent isklumper til recipienten Vand leveres ved 6 12 grader Spildevand fra større bysamfund udledes ved 8 22 grader Stort potentiale ved at høste 5 grader på udløbsvandet via en varmepumpe 30 15

16 ENORMT VARMEPOTENTIALE I UDLØBSVAND Gennemsnitligt 4-5 KWh pr m 3 Udvikling i varmepumpeteknologi Fjernvarme? COP betragtninger 31 ANDRE MULIGHEDER Jordvarme, energipæle Luft til vand varmepumper Vindmøller Slamforbrænding Sublimation Andre? 32 16