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Grand potentiel du biogaz de la Suède : But de chercheurs pour jeter la lumière sur produire du biogaz de la pulpe et pour empaqueter les jets de rebut

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Un association collectif de recherches dans les jets de rebut de examen de la Suède de la pulpe et du papier (les processus de moulin de P&P) a conclu que l'énorme potentiel existe pour produire du biogaz.

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Les scientifiques de l'université de Linköping de la Suède, fonctionnant avec la compagnie scandinave Pöyry Suède de biogaz et de consultation, et en collaboration avec plusieurs moulins de P&P, ont étudié 70 jets d'eau usagée de 10 processus à sept moulins et ont déterminé que pas moins de 100 millions de meters1 cubique normal de méthane par an peut être récupéré, après que des processus fine-tuned.

Une telle quantité représenterait une augmentation de production de biogaz d'approximativement 65 pour cent comparés à la production totale de la Suède pour 2012, selon Dr. Bosse Svensson, professeur à la faculté de Linköping du changement environnemental et un des chercheurs de fil.

L'étude, financée par le biogaz scandinave, université de Linköping, l'agence suédoise d'énergie, et de divers associés industriels, a récemment reçu davantage de placement, permettant aux essais pilotes de se déplacer des laboratoires de l'université aux moulins participants où des essais seront mesurés vers le haut.

Fredrik Nilsson, un conseiller aîné chez Pöyry Suède qui est étroitement impliqué de l'étude, a dit le projet lancé après Pöyry, le biogaz et l'université scandinaves de Linköping ont formé une association pour étudier des manières de réduire la grande et problématique production du biosludge des moulins du P&P de la Suède. Nilsson, travaillant avec Svensson et directeur scandinave de biogaz de recherche et développement Jörgen Ejlertsson, a commencé à évaluer les procédés de digestion anaérobie, qui pourraient produire le biogaz et conserver l'énergie en diminuant le besoin de traitement des eaux résiduaires aérobie.

« Une fois que nous commencions notre recherche, nous avons bientôt identifié la nécessité d'aller plus détaillés en évaluant les différents jets de rebut et expérimentant avec de diverses techniques de traitement selon le processus de fabrication spécifique à chaque moulin, » Nilsson a indiqué. « La coopération nous a donné l'occasion de travailler étroitement ainsi que les moulins pour prélever les jets de rebut et pour rassembler des données de production. »

Les chercheurs ont déterminé que le potentiel de biogaz a été conduit par beaucoup de différents facteurs -- comme le processus de réduction en pulpe des moulins, la circulation interne de l'eau ou la quantité d'eau doux fourni -- ce qui a influencé le type de produits chimiques libérés avec des effluents, en plus des concentrations en carbone organique total et en demande chimique d'oxygène (MORUE).

Le « potentiel de biogaz dépendait également des stratégies de blanchiment aux moulins comme le type de bois qui est employé en tant que matériau de base cru, » Nilsson a indiqué.

Les moulins participant à l'étude ont inclus des producteurs de pulpe semi-chimique de papier d'emballage, thermomécanique, chimique de sulfite thermomécanique et et neutre. Des procédés de blanchiment chlore-libres élémentaires et totaux ont été évalués, et les jets de rebut ont inclus le matériel des salles en bois, cuisson et délignification de l'oxygène, blanchiment (des effluents d'acide et d'alcali), séchage, et article/machines de conseil, aussi bien que les effluents totaux avant et après la sédimentation.

« Nous avons voulu couvrir chaque genre de moulin et chaque type d'effluent afin de gagner un arrangement complet du potentiel vrai de l'industrie, » a indiqué Ejlertsson. « Et non seulement le potentiel mais quelle stratégie de traitement a représenté l'utilisation la plus efficace de chaque jet de rebut pour produire le volume ayant le rendement le plus élevé de biogaz permis. »

En effectuant différentes évaluations de biosludge, le cambouis de fibre et les condensats d'évaporation, les chercheurs ont découvert que beaucoup de processus existants de traitement aux moulins de P&P ont détruit la MORUE sans avantage de réaliser des économies d'énergie.

« Plusieurs jets de rebut ont produit par la pulpe et les processus de papier contiennent des concentrations élevées de MORUE, le rétablissement significatif de offre de biogaz, » Ejlertsson a indiqué. « En particulier, notre travail a montré le potentiel fort dans les jets des usines de blanchiment, des machines de papier et de l'eau usagée de la pré-sédimentation dans des processus de pulpe mécanique. En plus, le cambouis de fibre a produit à partir de la pré-sédimentation dans des moulins de papier d'emballage et l'offre de moulins de sulfite une conversion économique de la MORUE de rebut dans le méthane. »

Technologies

Deux anaérobie-ont basé les technologies qui se sont avérées qu'efficace dans le laboratoire pour traiter les jets de rebut de processus de moulin activement sont mesurés vers le haut pour l'essai pilote aux équipements de moulin.

Une des technologies -- traitement anaérobie de couverture de cambouis de flux ascendant -- utilise une couverture granulaire de cambouis qui est suspendue dans un réservoir. L'eau usagée passant vers le haut par la couche granulaire est traitée par les micro-organismes anaérobies, emprisonnant le matériel organique tandis que l'eau est nettoyée et le méthane est formé.

La deuxième technologie de traitement -- réacteurs de réservoir complètement remués avec le cambouis de recyclage -- les travaux à côté de digérer d'abord et de remuer simultanément le substrat dans une chambre fermée ont suivi de centrifuger le substrat dans le cambouis et le liquide de digestion. Réussissant ce processus, une partie du cambouis est retournée au réacteur pour augmenter le temps de séjour pour les micro-organismes, de ce fait réalisant le meilleur rendement.

Des épreuves seront également conduites pour recycler activement le cambouis des piscines de la sédimentation des moulins aux réacteurs, qui pourraient augmenter l'extraction du biogaz et réduire des coûts liés à l'asséchage et à l'aération d'étang.

« Puisque le moulin de papier d'emballage produit la MORUE très difficile, nous l'avons trouvé avantageux au traitement aérobie biologique de la première utilisation à un âge très court de cambouis, qui rend le cambouis plus digestible, » Ejlertsson avons dit. « Ceci a représenté un accomplissement important avec notre recherche -- comme alternative au terreautage, ce cambouis a pu à la place être enlevé pour la production de biogaz. »

Par âge décroissant de cambouis, les chercheurs ont trouvé qu'ils pourraient soutenir une charge plus élevée sur le système de traitement aérobie, leur permettant d'utiliser la technologie de bioréacteur de lit mobile.

« Un système de MBBR permet pour un âge extrêmement court de cambouis, qu'aussi plus que triple la production de biomasse, » Ejlertsson a dit. « Historiquement, la production de biomasse a représenté un problème pour l'industrie du papier de pulpe et, mais c'est également parce que la génération de biogaz n'a pas été considérée. »

L'équipe de recherche croit que les résultats de l'étude pourraient aider P&P des compagnies pour prendre de meilleures et plus stratégiques futures décisions. « Cela vaut particulièrement pour les compagnies qui augmentent la production et doivent ajouter la capacité additionnelle de traitement, » Svensson a dit. « Comme alternative au traitement des eaux résiduaires traditionnel, compagnies ayez une option qui peut économiser l'énergie et produire des revenus. »

Au sujet de l'auteur : Jeff Gunderson est un correspondant pour WaterWorld industriel. Il est un auteur professionnel avec sur 10 ans d'expérience, se spécialisant dans les secteurs reliés à l'eau, à l'environnement et au bâtiment, y compris l'eau usagée, la précipitation exceptionnelle, l'infrastructure, les ressources naturelles, et la conception soutenable. Il tient une maîtrise en science environnementale et technologie de l'école du Colorado des mines et une science de la licence en général de l'université de l'Orégon.

Notes :

1. Un mètre cube normal (Nm3) de gaz égale 1 mètre cube de gaz à la pression atmosphérique normale et au 0°C. La teneur en énergie de 1 Nm3 de méthane est également approximativement égale à 1 L d'essence, ou à 10 KWHs.

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