Sådan fungerer AC FOX

Forestil dig et øjeblik, at du ejer en fabrik, der fremstiller ethanolbrændstof af majs. Du er en stor, industriel producent af majsbaseret ethanol, og du kan lave 25 millioner liter ethanol om året.

Fordi gaspriserne er så høje lige nu, og fordi præsidenten og kongressen har lagt stor vægt på ethanol, og fordi GM kører deres enorme Go Yellow ethanol -annoncekampagne, du burde sidde smukt. Desværre, du har et lille problem.

Problemet er floden spildevand, som ethanol af majs skaber. For at forstå denne affaldsstrøm, tænk på fremstillingsprocessen:

• Du tager majs
• Du knuser majsen
• Du blander majsen med vand
• Du tilføjer enzymer (for at gøre majsen til simple sukkerarter)
• Du tilføjer gær
• Du lader gæren gære sukkerne for at skabe alkohol.

Så langt så godt. Nu destillerer du alkoholen ud af vandet og skaber en gallon ethanol, som du kan sælge. Det er også fantastisk.

Problemet er, at for hver gallon ethanol, du sælger, du skaber også 10 gallons forurenet vand. Vandet, der er tilovers efter destillation, er fuld af proteiner, sukker, enzymer, bidder af døde gærceller og lidt resterende alkohol. Hvad gør du med dette forurenede vand? Og husk på, at der er 10 gallons forurenet vand for hver gallon alkohol, du opretter. Så hvis du laver 25 millioner liter ethanol hvert år, du skal håndtere 250 millioner liter forurenet vand. Da industrielle ethanolanlæg typisk ligger mellem 25 millioner og 100 millioner liter ethanol om året, og der er en række af disse anlæg i USA, du kan se, at ethanol spildevand bliver et stort problem.

Men majsenethanolproduktionsprocessen er ikke den eneste fremstillingsproces, der resulterer i affald og biprodukter. Hvis du laver biodiesel, du får et biprodukt kaldet rå glycerol som du skal forholde dig til. Hvis du har en fødevarefabrik, kan du have et lignende problem. Sig, at du laver pandekagesirup eller frosne pizzaer, og du bruger vand til at rense dele af samlebåndet. Dette vand er nu forurenet, og det lokale spildevandsrenseanlæg vil måske ikke have det. Hvad vil du gøre med det?

Nu er der en helt ny proces til rådighed til håndtering af vand, der er forurenet med organisk materiale som proteiner, sukker, glycerol eller endda pizzaaffald. Den proces kaldes Aktiveret kul lettet oxidation , eller AC FOX. AC FOX har enorme fordele i forhold til de traditionelle måder at håndtere "organisk kontaminerede affaldsstrømme på."

I denne artikel, du vil lære alt om AC FOX, og hvordan det kan hjælpe producenter af en lang række produkter med at spare penge, hjælpe miljøet og fremskynde deres produktionslinjer. Lad os se.

Fordelene ved AC FOX

Så lad os gå tilbage til vores ethanolfabrik. Fabrikken skaber 10 gallons spildevand for hver gallon ethanol, den producerer. Spildevandet indeholder proteiner, sukker, enzymer, DNA-fragmenter og lidt resterende alkohol.

Hvordan slipper du af med dette spildevand? Etanolanlæg i dag håndterer det normalt ved at fordampe vandet og lave dyrefoder fra de faste stoffer, der efterlades. Salget af dyrefoder dækker ikke omkostningerne ved fordampning af vandet, men det løser spildevandsproblemet.

En anden måde at håndtere spildevandet på er at behandle det som spildevand. Lad os se på spildevandstilgangen, da det kan anvendes på alle affaldsstrømme, som vi taler om. Med spildevand, du lader vandet stå i store tanke eller holde damme, og du lader bakterier æde alt det organiske materiale i vandet. Det virker, men der er tre problemer:

1. Processen tager ofte meget plads
2. Bakterierne er langsomme
3. Processen ignorerer fuldstændigt brændstofværdien af ​​spildevandet

Det tredje problem er nøglen. Enhver spildevandstrøm, der er forurenet med masser af organisk materiale som sukker og proteiner, kan betragtes som et spildbrændstof. Hvis du på en eller anden måde kunne brænde dette brændstof, du kan bruge den resulterende varme til at gøre alle slags ting. Du kan bruge varmen i en del af din fremstillingsproces, eller brug den til at generere damp og lave elektricitet. En god ting ved denne varme er, at den ville være gratis. I øjeblikket lader du bakterierne spise det brændstof, og det hele går til spilde.

Det viser sig at, indtil dette tidspunkt, at brænde spildevand har været umuligt. Forestil dig at prøve at brænde pandekagesirup. Pandekagesirup indeholder en enorm mængde energi på grund af alt sukker, men indtil nu har der ikke været mulighed for at "brænde" det, fordi vandet i sirupen gør det umuligt at brænde det. Selvom du tørrer sirupen og forsøger at brænde det tørre sukker, det brænder ikke særlig godt.

AC FOX ændrer ligningen fuldstændigt. Målet med AC FOX er hurtigt og effektivt at "brænde" alt brændstof i enhver strøm af organisk spildevand. Med AC FOX kan du, faktisk, "brænd" pandekagesirup og fanger al varmen. Du kan også "brænde" spildevandet fra din ethanolfabrik, eller glycerol, eller vand med masser af pizzakrummer opløst i det. Enhver organisk spildevandstrøm forvandles fra "spildevand" (hvilket er et problem) til "brændstof" (hvilket er køligt), hvis du har en AC FOX -reaktor på din fabrik.

Ved at "brænde" dit spildevand, du har nu et aktiv i stedet for en forpligtelse. Du kan bruge den frie varme, der er skabt af AC FOX -reaktoren, hvor som helst på din fabrik. Du kan også straks genbruge vandet, fordi det er rent. Og du fremskynder også hele processen. I stedet for at lade spildevandet stå i dagevis i en bundfældet dam eller bakteriel fordøjelsestank, du kan hurtigt "brænde" spildevandet, så snart du opretter det.

Nu kan du forstå, hvorfor producenter begynder at blive så begejstrede for AC FOX. Næste, vi vil se præcis, hvordan det fungerer.

Hvordan det virker

Kernetanken bag AC FOX er både genial og bemærkelsesværdig enkel. Du starter med en stor, roterende rør. Rørets størrelse afhænger af størrelsen på den affaldsstrøm, du har. Hvis affaldsstrømmen er lille, røret kan være på størrelse med et kontorbord. Hvis din affaldsstrøm er enorm, røret kunne være lige så stort som en traktortrailer.

Du fylder derefter røret med aktivt kul. Aktivt kul er intet andet end kul, der er blevet "aktiveret" for at give det mere overfladeareal. Det er de sorte granulater, du finder i akvarier og gasmasker, og det er helt sikkert, økologisk produkt.

Røret er motoriseret, så det roterer og omrører kulgranulerne. Dette roterende rør fuld af aktivt kul er AC FOX -reaktoren.

Nu tager du din spildevandsstrøm og injicerer den og en iltkilde (typisk luft) i reaktoren. Hvad der derefter sker, er nøglen til AC FOX. Her er trinene:

• Det aktive kul har et enormt overfladeareal (5 millioner kvadratfod pr. Pund), og at overfladearealet griber fat i alle de organiske molekyler i spildevandet, som du injicerede.
• Fordi reaktoren er varm, iltet, du injicerede, vil reagere med noget.
• Alle de organiske molekyler, der er fanget på overfladen af ​​kulgranulerne, er et let mål for oxygenatomerne inde i reaktoren.
• Oxygenet reagerer med de organiske molekyler.

Reaktionen er meget hurtig, og det producerer tre ting:

1. Kuldioxid og vanddamp fra reaktionen af ​​ilt med de organiske stoffer
2. Masser af varme, som koger af vandet i spildevandet og holder tingene varme
3. Lidt aske, der hovedsageligt indeholder nitrogen og andre uorganiske stoffer i affaldet

Asken er en stor gødning, og den overskydende varme kan bruges hvor som helst du har brug for det på din fabrik. Eller, du kan bruge varmen til at generere damp og drive en elektrisk generator.

Med en AC Fox -reaktor, vi har taget det, der før var spildevand, og vi har gjort det til brændstof.

AC FOX -reaktoren kan endnu mere. Det viser sig, at der er masser af steder på fabrikker, der bruger aktivt kul til filtrering. Raffinaderier, for eksempel, bruge masser af aktivt kul i deres filtre. Kulgranulerne filtrerer ved at adsorbere og holde på molekyler (se Sådan fungerer gasmasker for detaljer). Når kulgranulerne i et filter bliver "fulde, "du skal enten smide dem eller" genaktivere "dem.

Med AC FOX, du har en reaktor, der er perfekt egnet til at genaktivere kulstof. Du fylder reaktoren op med brugt aktivt kul, lad AC FOX -reaktoren gøre sin normale ting, og tag derefter kulstoffet tilbage en dag senere. Det nyaktiverede carbon er klar til at gå tilbage i filteret. Denne evne til at genaktivere kulstof kan også spare fabrikker for en enorm sum penge.

Hvis du har en fabrik eller proces, der i øjeblikket producerer en strøm af organisk spildevand, du har sandsynligvis at gøre med spildevandet som "spildevand". Hvis du i stedet bruger en AC FOX -reaktor, spildevandet bliver til "brændstof":

• Du "brænder" alt det organiske i spildevandet i en seng med aktivt kul og fanger varmen fra reaktionen.
• Varmen kommer ud i form af damp, som du kan bruge hvor som helst på din fabrik.
• Efter at have brugt varmen, du kan kondensere dampen og genbruge vandet i din produktionsproces.
• Ud over, du kan bruge din AC FOX -reaktor til at genaktivere kulstof til filtrering.

AC FOX er en fantastisk måde at gøre citroner til limonade.

AC FOX har en estimeret tilbagebetalingsperiode på mindre end to år. Hvis du også kan bruge AC FOX -reaktoren til at genaktivere kulstof, tilbagebetalingstiden er endnu kortere.

AC FOX er opfindelsen af ​​Hugh McLaughlin, Ph.d. AC FOX -reaktoren bruges i øjeblikket flere fabriksmiljøer og licensrettigheder er tilgængelige. Du kan lære mere ved at besøge ACFOX.com.

For yderligere oplysninger om AC FOX og relaterede emner, se venligst linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer gaspriser
• Sådan fungerer biodiesel
• Hvordan kloakker og septiske systemer fungerer
• Sådan fungerer gasmasker
• Sådan fungerer alkohol

Flere store links

• AC Fox
• History Channel's Modern Marvels Invent Now Challenge
• Hot Idé - Boston Globe, 6. maj kl. 2006