Nhà sản xuất thiết bị làm sạch hàng đầu tại Việt Nam

Khắc phục những hạn chế của quá trình lên men các chất hữu cơ bằng công nghệ siêu âm

Chia sẻ trên :
Khắc phục những hạn chế của quá trình lên men các chất hữu cơ bằng công nghệ siêu âm Công trình khí sinh học nông nghiệp đạt hiệu quả hơn dưới sự hỗ trợ của thiết bị siêu âm
Việc sản xuất khí sinh học như một nguồn năng lượng tái tạo hiện đang giữ vai trò quan trọng, đó là lý do tại sao số lượng các công trình khí sinh học nông nghiệp lên men các chất hữu cơ (nguyên liệu tái tạo, bùn, v.v.) đang tăng đều đặn cho dù thiết bị lên men trong các nhà máy khí sinh học nông nghiệp có kích thước lớn và thời gian lưu lâu hơn, quá trình thủy phân quyết định tốc độ cũng còn nhiều hạn chế cần phải được khắc phục. Thiết bị sinh khối vi khuẩn hoạt động từ thiết bị lên men hoặc thiết bị lên men thứ cấp với sóng siêu âm đã được chứng minh là một giải pháp hiệu quả. Kết quả là sự phân hủy kỵ khí tăng cường với sản lượng khí sinh học tăng lên và hàm lượng khí mêtan cao hơn.

Giới hạn kỹ thuật của quá trình lên men và khắc phục những giới hạn này bằng siêu âm

 

Lên men kỵ khí trên chất nền hữu cơ (sinh khối) là một công nghệ đã hoàn thiện, được ứng dụng từ lâu. Sinh khối được phân hủy bởi vi khuẩn trong máy lên men ở nhiệt độ khoảng 37 ° C. Khí sinh học được tạo ra như một sản phẩm trao đổi chất, có thành phần chính và chất mang năng lượng thực tế là mêtan. Tuy nhiên, quá trình phân hủy kỵ khí sinh học diễn ra rất chậm, vì sinh khối rắn rất khó để vi khuẩn phân hủy. Bước đầu tiên trong chuỗi phân hủy được gọi là thủy phân với nhiệm vụ chính là giảm kích thước hạt hoặc phân tử từ đó nâng cao tốc độ của toàn bộ quá trình phân hủy.
Khắc phục những hạn chế của quá trình lên men các chất hữu cơ bằng công nghệ siêu âm

Sóng siêu âm làm giảm kích thước các hạt, nâng cao tốc độ quá trình phân hủy sinh khối

Sóng siêu âm được thêm vào nhằm khắc phục nhược điểm của giai đoạn thủy phân. Các dao động siêu âm không chỉ ảnh hưởng đến cấu trúc của chất nền (phá vỡ tế bào) mà còn tác động đến sự hoạt động của các vi sinh vật (kích thích thông qua dao động áp suất âm thanh và sự xâm thực, ngăn ngừa sự hình thành kết tụ, giải phóng các enzym). Do đó, quá trình thủy phân sinh học được hỗ trợ hoặc thay thế hoàn toàn bằng việc sử dụng hệ thống siêu âm được diễn ra với tốc độ nhanh hơn, đạt hiệu quả cao hơn.

 

Tăng cường lên men thông qua siêu âm

 

Siêu âm tăng cường lên men trên các công trình khí sinh học. Các vi sinh vật lên men tạo ra các enzym (exoenzyme) cần thiết cho quá trình phân hủy chất hữu cơ. Khi thiết bị siêu âm công suất cao được sử dụng, ngay cả khi chỉ có một năng lượng đầu vào nhỏ cũng giúp tăng cường giải phóng các enzym để kích thích hoạt động của vi sinh vật. Thiết bị sóng siêu âm cũng gây ra sự gia tăng bề mặt phân cách giữa pha lỏng và pha rắn tạo điều kiện cho sự tấn công của enzym. Việc cung cấp thêm năng lượng cũng phá hủy thành tế bào vi khuẩn và thực vật, do đó dẫn đến việc giải phóng các chất hữu cơ hòa tan trong tế bào, những chất này rất dễ bị phân hủy bởi quá trình lên men. Kết quả cuối cùng là tăng cường quá trình phân hủy với sự phân hủy sâu hơn của các chất hữu cơ và tăng sản lượng khí sinh học.
Khắc phục những hạn chế của quá trình lên men các chất hữu cơ bằng công nghệ siêu âm

Quá trình lên men được tăng cường nhờ sóng siêu âm

Do đó, bằng cách sử dụng sóng siêu âm, một mặt có thể tạo ra nhiều khí sinh học hơn từ cùng một loại thức ăn sinh khối; mặt khác giúp giảm lượng thức ăn với sản lượng khí sinh học không thay đổi. Ngoài ra, chất lượng của khí sinh học được cải thiện nhờ sự gia tăng hàm lượng khí mê-tan. Do sử dụng sinh khối nông nghiệp khó phân hủy, tỷ lệ khí mêtan được tạo ra bởi các công trình khí sinh học thông thường đôi khi nhỏ hơn 50%. Ngoài ra, thiết bị sóng siêu âm còn làm giảm độ nhớt của thành phần chất lên men và giúp dung dịch trở nên lỏng hơn. Điều này làm giảm tiêu thụ điện năng của máy khuấy và máy bơm.

 

Chia sẻ trên :

Bài viết khác

Top 12 căn bệnh thường gặp do sử dụng nguồn nước ô nhiễm gây nên

Việc ô nhiễm nguồn nước làm ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ của con người, chúng kéo theo hệ luỵ là rất nhiều căn bệnh nguy hiểm nếu không được điều trị kịp thời thậm chí còn có thể gây tử vong. Dưới đây, HSVN xin thống kê 12 căn bệnh thường gặp do sử dụng nguồn nước ô nhiễm gây nên.

Virus corona có sống và lây qua môi trường nước không?

Virus corona vẫn là mối quan tâm hàng đầu trên thế giới. Môi trường tồn tại của chúng thường xuyên được nhắc đến là không khí. Chúng có thể sống trên các bề mặt, tồn tại trong các giọt nước bọt nhưng liệu có tồn tại và lây lan trong nước không?

3 điều bạn chưa biết về bệnh cúm

Cúm là căn bệnh thường gặp, đặc biệt là cúm mùa. Tuy nhiên, với sự biến đổi của khí hậu, nhiều loại virus "đột biến" ra đời, khiến bệnh cúm trở nên nguy hiểm hơn. Ví dụ điển hình là virus corona. Do đó, người dân cần trang bị những kiến thức tốt để bảo vệ bản thân khi mùa cúm đến.

Làm cách nào để nhổ lông vịt nhanh và sạch?

Làm lông vịt là 1 công việc tưởng chừng như đơn giản, nhưng nếu không làm đúng cách thì bạn sẽ không thể nào loại bỏ lông vịt ra khỏi vịt trước khi chế biến cả. vậy làm cách nào để nhổ lông vịt nhanh và sạch?

Nghiên cứu của Đại học Kobe và Ushio chứng minh ánh sáng UV-C xa 222 nm làm giảm số lượng vi khuẩn và không gây tổn thương trên da người

Ánh sáng UV từ lâu đã được chứng minh mang lại hiệu quả trong khử trùng, khử khuẩn. Tuy nhiên, UVC-254nm- Loại ánh sáng UVC phổ biến lại gây tác động xấu cho mắt, da, do đó, chúng được khuyến cáo thận trọng khi sử dụng. UVC-222nm được chứng minh có tính thân thiện hơn, an toàn cho con người nhưng vẫn có khả năng khử trùng hiệu quả.

Ngành công nghiệp hàng không gây ô nhiễm môi trường- Thực tế phải đối mặt

Ngành công nghiệp hàng không được xác định là nguồn sản sinh các chất khí gây ô nhiễm môi trường, chúng cũng gây ô nhiễm tiếng ồn, tác động trực tiếp đến môi trường Trái đất.

Tia UV có thể tiêu diệt mầm bệnh trên một số loại trái cây

Ngành sản xuất hữu cơ đang phát triển, việc nghiên cứu và cho ra đời phương pháp mới đảm bảo an toàn cho trái cây tươi trở nên cần thiết. Các nhà khoa học tại Đại học bang Washington đã chỉ ra rằng tia cực tím UVC có tác dụng chống ngộ độc thực phẩm, với khả năng loại bỏ nhiều tác nhân gây bệnh trên bề mặt của một số loại trái cây. Nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí Quốc tế về Vi sinh Thực phẩm.

Nghiên cứu khoa học: Ảnh hưởng của quá trình khử trùng bằng tia UV và bức xạ gamma đối với các hạt nano polyme khác nhau cho các ứng dụng y sinh (Phần 1)

Các hạt nano cao phân tử được ứng dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm và y sinh, chúng đòi hỏi điều kiện sản xuất vô trùng. Công nghệ UV và bức xạ gamma đã được đưa vào thử nghiệm để xem xét tính hiệu quả trong việc khử trùng đối với các hạt nano polyme khác nhau.

messHợp tác zaloChat Zalo showrommShowroom callGọi ngay