بیوگاز توسط منابعی نظیر پسماندهای آلی شهری، لجن فاضلاب یا کود تولید میشود. اولتراسونیک بهبود قابلیت هضم این مواد آلی را افزایش میدهد که به تولید بیشتر بیوگاز و کمترین لجن بازمانده منجر میشود.
یکی از بهترین روش های تصفیه فاضلاب و لجن فعال، استفاده از دستگاه های با فناوری التراسونیک (اولتراسونیک) است. استفاده از التراسونیک می تواند منجر به افزایش تولید بیوگاز شود و فرایند تصفیه را بهبود بخشد.
بیوگاز محصول جانبی تجزیه مواد آلی توسط باکتریهای هوازی یا بی هوازی است. که ابتداً از متان، دیاکسید کربن و هیدروژن سولفید تشکیل شده است. این ویژگیها باعث میشوند که بیوگاز یک جایگزین تجدیدپذیر برای سوختهای فسیلی نظیر گاز طبیعی باشد.
هزینههای انرژی و دفع مواد شیمیایی و لجن، قوانین محیط زیست و سایر عوامل، مانند کاهش انتشار بوها، باعث میشود که کارخانههای پردازش پساب برای بهبود کارایی فرآیند خود تلاش کنند. تجزیه اولتراسونیک مواد آلی قبل از تجزیه بیهوازی، بهبود قابل توجهی در تولید بیوگاز ایجاد میکند. همراه با این موضوع، سونیکیشن آبگیری لجن را بهبود می بخشد و میزان لجن باقیمانده برای دفع را کاهش میدهد.
مواد اولیه برای تولید بیوگاز، مخلوطی از انواع مختلف مواد متراکم و رسوبی، الیاف، ویروس ها و باکتری ها، سلولز و سایر مواد غیر آلی هستند. پسماندهای غذایی، پسماندهای صنعتی و تجاری آلی مانند چربی یا تفاله، مواد اولیه اضافی برای تجزیه کنندههای میانه گرا و گرماگرا هستند. کویتاسیون التراسونیک، کلوخهها و ساختارهای سلولی را نابود میکند. به دلیل تأثیر بر ساختار مواد تشکیل دهنده، لجن می تواند راحتتر از قبل خشک شود. علاوه بر این، نابودی تجمعات و دیوارهای سلولی، دسترسی زیستی مواد داخل سلولی را برای تجزیه توسط باکتری ها افزایش میدهد.
اعمال امواج فراصوت در پردازش لجن و جریانهای فاضلاب میتواند به نتایج مختلفی منجر شود، از جمله:
- افزایش تولید بیوگاز
- بهبود تجزیه بی هوازی
- بهبود رفتار رسوب به دلیل خروج گاز و تجزیه پرکها
- بهبود نسبت C/N برای نیتراتزدایی
- بهبود غلظت لجن باقی مانده
- بهبود تجزیه و قابلیت آبگیری
- کاهش مقدار فلوکولانتها
- کاهش هزینههای دفع به دلیل کاهش لجن باقیمانده پس از هضم
- کاهش پلیمر مورد نیاز
- نابودی باکتریهای فیلامنتوس