Effect of ultrasonic and electrokinetic post-treatments on methane yield and viscosity of agricultural digestate

Effects of electrokinetic and ultrasonication pre-treatment and two-step anaerobic digestion of biowastes on the nitrogen fertiliser value by injection or surface banding to cereal crops

“…The 20-50% decrease in viscosity just after pre-treatment of digestates could be attributed to a decrease in DM content due to physical disruption and the effect on the particle size distribution. The improvement of rheological properties of the digestates, such as viscosity, would improve mixing during AD and allow higher organic loading rates, reducing the cost of operation of the biogas plants and improving digestate infiltration into the soil after application, reducing ammonia volatilisation (Romio et al, 2022).…”

“…by solid-liquid separation where the liquid fraction can be used in growing crops while the solid fraction should be carefully handled to avoid ammonia losses and other gaseous emissions (Sørensen and Thomsen, 2005). However, considering the tendencies of the two pre-treatment techniques to increase the N fertiliser value, reduce digestate viscosities and increase methane production with a positive energy balance, as found by Romio et al (2022), may make their integration into the biogas plants ultimately economically profitable. Our study also indicates that a secondary digestion step could reduce the dry matter content and potential ammonia loss after field application under conditions with a short HRT in the first digestion step.…”

“…Ultrasonication enhances substrate biodegradability by causing high-energy microbubbles' formation and vigorous collapse, which create hydro-mechanical shear forces in cavitation that disrupt the substrate structure resulting in reduced particle size, higher organic compound solubilisation and enzyme release (Zhen et al, 2017). Electrokinetic and ultrasonication techniques were considered for this study as they emerge as promising and cost-effective techniques compared to traditional mechanical techniques for pre-treating biowastes, such as chopping and grinding, which are energy-and capital-intensive techniques (Romio et al, 2022).…”

Processing of Poultry Manure for Energy Purposes in Environmental Protection Technologies

“…Збільшення максимальної швидкості виробництва метану до 42% спостерігалося у зразках однієї з біогазових установок, що призвело до збільшення чистої енергії від 1,06 до 7,04 кВт⋅год /т (після 26 і 66 днів зброджування). Обидві обробки значно знизили в'язкість дігестату, зменшуючи потребу в енергії для перекачування та перемішування в метантенці, що дає можливість для збільшення завантаження органіки з підвищенням виробництва метану [4]. Крім того, в роботі Yue et al (2021) було визначено, що в зразках попередньо оброблених ультразвуком ефективність перетворення енергії ліпідних відходів в метан склала 69,89%, що вище, ніж у 58,98% при мікрохвильовому нагріванні.…”