At omdanne (mere) fedt og spildevand til naturgas

North Carolina State University forskere har udviklet, hvad der er, til dato, det mest effektive middel til at omdanne spildevandsslam og restaurantfedt til metan.

Efter rensning af spildevand, spildevandsrensningsanlæg efterlades med fast slam, kaldet biosolider. Årevis, forsyningsselskaber har behandlet biosolider med mikrober, der producerer metan. I de seneste år, forsyningsselskaber har tilføjet fedtinterceptoraffald (GIW) i blandingen.

Fedtopfangere bruges til at fange fedt, olie og fedt fra foodservice-virksomheder, så de ikke tilstopper kloakker. Ved at tilføje GIW med deres biosolider, forsyningsselskaber kan producere mere metan, gør hele driften mere effektiv. Men der er udfordringer.

"At gøre biosolider og GIW til en vedvarende kilde til ren energi er et prisværdigt mål, " siger Francis de los Reyes, professor i civil, bygge- og miljøteknik ved NC State og hovedforfatter på et papir om arbejdet. "Men hvis du tilføjer for meget GIW i den anaerobe rådnetank, de bruger til at behandle biosolider, systemet går i stå – og metanproduktionen styrtdykker.

"Vores mål med dette arbejde var at finde ud af den bedste balance mellem biosolider og GIW for at maksimere metanproduktionen. Og vi var i stand til at gøre betydelige fremskridt."

Forskerne fandt ud af, at en forøgelse af mængden af ​​GIW, de tilførte til rådnetanken lidt ad gangen, gjorde det muligt for dem at øge mængden af ​​GIW i blandingen til det punkt, hvor det udgjorde 75 % af de samlede flygtige faste stoffer, eller råmateriale.

"Dette er væsentligt højere end den typiske mængde GIW, der tilsættes biosolider i eksisterende faciliteter, " siger de los Reyes.

Dette gjorde det muligt for forskerne at opnå det højeste metanudbytte, der hidtil er rapporteret for lipidrigt affald:0,785 liter metan pr. gram flygtige faste stoffer sat i rådnetanken.

"Dette er omtrent det dobbelte af, hvad der almindeligvis rapporteres for lignende systemer, " siger de los Reyes.

"Dette burde gøre metanproduktion i kommerciel skala mere økonomisk attraktiv for mange spildevandsbehandlingsanlæg, som kan tilskynde dem til at fange og sælge deres metan, i stedet for at brænde det af på stedet."

Forskerne var også i stand til at identificere en række mikrober, der ser ud til at være særligt vigtige til at omdanne lipid-rigt affald til metan. Forskerne følger op med undersøgelser af andre former for madspild, såsom kød og frugt/grøntsagsaffald. De kigger også på grundlæggende mikrobielle økologiske teorier for at forklare, hvordan de nødvendige mikrobielle arter kommer til at dominere og fortsætte i økosystemerne, der findes inde i affaldsbeholderne.

Papiret, "Øget belastningsstress fører til konvergens af mikrobielle samfund og høje metanudbytter i tilpassede anaerobe medrådnetanke, " er offentliggjort i tidsskriftet Vandforskning .