Brancheemner
I menneskets opfindsomheds historie er mange opfindelser og teknologier inspireret af naturligt forekommende fænomener. Verdens hurtigste, mest effektive tog – Shinkansen-togene i Japan – kører over 300 kilometer i timen. For at eliminere de supersoniske brag, sådan en hastighed medfører, strømlinede designere togene, så de lignede isfuglens aflange næb, da denne fugl flyver og svømmer med meget lidt sprøjt. Ligeledes bruger de, der designer det 21. århundredes vindmøller, hvalfinner som modeller: de klodsede pattedyr er ikke desto mindre de mest yndefulde svømmere, springere og dykkere i havet på grund af finnernes savtakkede natur. Nedbrydningen af organisk materiale sker hele tiden i naturen. Hver gang død flora, fauna, nedfaldne blade, efterladte græsafklip, husdyrgødning, madaffald og spildevand bliver afskåret fra ilt – som med en losseplads eller en kompostbunke – er disse stoffer genstand for anaerob nedbrydning. Nedbrudt af bakterieformationer frigiver dette desintegrerede materiale metangas (CH₄) og kuldioxid (CO₂). I erkendelse af den økonomiske og miljømæssige værdi af at udnytte metan til energi, udviklede forskere maskiner til at replikere og accelerere den anaerobe nedbrydning. Disse kaldes undertiden biofordøjere.
Anaerob nedbrydning gennemgår fire stadier for at nå frem til metan. HYDROLYSE — det organiske materiale består af polymerer, hvis kemiske bindinger nedbrydes af bakterier for at danne simple sukkerarter, aminosyrer og fedtsyrer. ACIDOGENESE — biprodukterne fra hydrolysen dekonstrueres yderligere af fermenterende bakterier. Slutprodukterne fra acidogenesen er flygtige fedtsyrer, ammoniak, CO₂ og svovlbrinte. ACETOGENESE — forbindelserne nedbrydes yderligere for at frigive eddikesyre samt CO₂ og brint. METHANOGENESE — resterne af de foregående reaktioner omdannes til metan, kuldioxid og vand. Tilsammen udgør de det, der er kendt som biogas. Biogas behandles ofte efter produktion for at fjerne forurenende stoffer og andre kemikalier, der ville hæmme dens ydeevne.
En biofordøjer, eller øko-fordøjer, er en tank, der ikke tillader ilt (O₂) ind. Den gør, hvad naturen gør med gødning, kompost osv., bortset fra at disse materialer – eller substrater – straks udsættes for O₂-deprivation, hvilket fremkalder kemiske reaktioner i biofordøjeren. Først modtages og indsamles substratet, hvorefter det kan gennemgå forbehandling for at gøre processen mere smidig. Når det er sikret i selve fordøjeren, gennemgår det organiske materiale de fire stadier nævnt ovenfor. Når mikroorganismerne har gjort deres arbejde, adskilles biogassen fra digestatet, dvs. det faste materiale, der bliver tilbage.
Fordi biogas dels bruges til at generere elektricitet, og dels bruges til køretøjsbrændstof og opvarmning, findes der forskellige ordninger for dens anaerobe produktion. Tildækkede anaerobe lagunefordøjere — det organiske materiale bundfælder sig i et stort, lukket bassin dækket af en fleksibel baldakin. Plug-flow fordøjere — fungerer bedst, når substratet, f.eks. kogødning, skrabes fra gulvspalter, som i en mejerifacilitet. Fuldblandingsfordøjere — ofte en overjordisk tank, lukket og opvarmet med et hydraulisk system til gasblanding, placeret på et betonfundament. Induced blanket reaktorer — fungerer efter princippet om slamafrådning. Et tæppe af sediment dannes, som opretholder de bakterier, der er nødvendige for anaerob nedbrydning.
Anaerob nedbrydning adskiller biogas fra substratet og efterlader noget, der kaldes digestat. Dette kan være mere på den fibrøse side eller mere som gylle – ligesom meget landbrugsdigesta. Oftest anvendes dette som gødning, som jordforbedringsmiddel, med gode resultater. Digestat er også en komponent i visse plastikkompositter samt strøelse til kvæg. De behøver ikke at være store – småskala biofordøjelsessystemer betjener husholdninger, restauranter og små landbrug, hvilket viser, at fordelene ved anaerob nedbrydning er tilgængelige i alle skalaer.
Tal med en specialist
Spørgsmål om biofordøjelsessystemer til slamhåndtering?
