كم تنتج هضم الحمأة من الغاز الحيوي
تم إنشاؤها اليوم
ما مقدار الغاز الحيوي الذي ينتجه هضم الحمأة؟
إذا سألت عن إنتاج الغاز الحيوي، فستحصل على رقم دون أساس واضح. هل هو لكل طن من الحمأة؟ أم لكل متر مكعب من الهاضم؟ أم لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة المغذاة أو المدمّرة؟ كل من هذه الطرق تعتبر وسيلة مشروعة للتعبير، وكل منها يعطي رقمًا مختلفًا جدًا، وهذا هو السبب في أن دراسات الجدوى كثيرًا ما تختلف مع بيانات المصانع بمعامل اثنين.
الأساس الأكثر فائدة وقابلية للتعميم هو الغاز المنتج لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة المدمّرة، لأنه يفصل ما حققه الأحياء الدقيقة عن كمية المواد الخام المتاحة. على هذا الأساس، ينتج هضم الحمأة البلدية تقريبًا مترًا مكعبًا واحدًا من الغاز الحيوي لكل كيلوغرام مدمّر، بمحتوى ميثان يتراوح بين 55 و65 بالمئة.
1. ما مقدار الغاز لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة؟
حوالي 0.8 إلى 1.2 متر مكعب من الغاز الحيوي لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة المُتلفة، مع استخدام متر مكعب واحد لكل كيلوغرام كرقم تخطيطي معتاد.
· رقم التخطيط: يُستخدم حوالي 1.0 متر مكعب من الغاز الحيوي لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة المُتلفة على نطاق واسع بالنسبة للحماة البلدية.
· محتوى الميثان: يحتوي الغاز الحيوي الناتج عن حماة الصرف الصحي عادةً على 55-65 بالمئة من الميثان، مع كون معظم الباقي ثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى آثار من كبريتيد الهيدروجين والنيتروجين وبخار الماء.
· محتوى الطاقة: عند احتواء الغاز على 60 بالمئة من الميثان، يحمل الغاز الحيوي ما يقارب 21-23 ميغاجول لكل متر مكعب، أي ما يعادل حوالي 6.0-6.5 كيلوواط ساعة.
· الغاز لكل متر مكعب من الهاضم: مع التحميل النموذجي، ينتج الهاضم المتوسط الحرارة الذي يعمل بشكل جيد حوالي 0.5-1.0 متر مكعب من الغاز الحيوي لكل متر مكعب من حجم الهاضم يوميًا.
· لماذا الأساس مهم: إن ذكر الكمية لكل طن من الحماة المُغذّاة يُخفي كلاً من محتوى المواد الصلبة ومعدل التلف المحقق - قم دائمًا بالتحويل إلى لكل كيلوغرام مُتلف قبل المقارنة.
2. ماذا يعني ذلك بالنسبة لمصنع حقيقي؟
مثال عملي يستحق أكثر من مجرد نطاق. خذ مصنعاً بسعة 100,000 مكافئ سكاني مع هضم الحمأة المختلطة.
· إنتاج الحمأة: عند حوالي 100 غرام من المواد الصلبة الجافة لكل مكافئ سكاني يومياً، ينتج المصنع حوالي 10,000 كيلوغرام من المواد الصلبة الجافة يومياً.
· الجزء المتطاير: عند 65 بالمائة من المواد الصلبة المتطايرة، أي حوالي 6,500 كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة يتم تغذيتها يوميًا.
· التحلل: عند تحلل بنسبة 45 بالمائة، يتم تدمير حوالي 2,900 كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة يوميًا.
· إنتاج الغاز: عند متر مكعب واحد لكل كيلوغرام، ينتج حوالي 2,900 متر مكعب من الغاز الحيوي يوميًا، منها حوالي 1,750 متر مكعب من الميثان.
· المكافئ الطاقي: حوالي 17,500 كيلوواط ساعة يوميًا من الطاقة الإجمالية، أي ما يعادل ناتجًا حراريًا مستمرًا يقارب 730 كيلوواط، أو حوالي 290 كيلوواط من الناتج الكهربائي في وحدة الطاقة والحرارة المشتركة.
3. ما الذي يزيد أو يقلل من الإنتاجية؟
تركيبة المواد الأولية، المعالجة الأولية، درجة الحرارة، فترة الاحتجاز، واستقرار العملية. خمسة متغيرات تفسر معظم الفروق بين المحطات.
· الحمأة الأولية مقابل الحمأة المنشطة الزائدة: الحمأة الأولية أكثر قابلية للتحلل الحيوي وتعطي إنتاجية أعلى لكل كيلوغرام يتم تدميره؛ بينما الحمأة المنشطة الزائدة أصعب في التحلل.
· المعالجة الأولية: التحلل الحراري المائي، أو التفكك بالموجات فوق الصوتية، أو التفكك الميكانيكي يرفع كلاً من نسبة التدمير وإنتاج الغاز بشكل كبير.
· الهضم المشترك: إضافة مخلفات الطعام، والدهون، والزيوت، والشحوم، أو الجلسرين يرفع إنتاج الغاز بشكل ملحوظ، وهو أسرع طريق للحصول على مزيد من الطاقة من هاضم قائم.
· درجة الحرارة والاحتفاظ: ارتفاع درجة الحرارة والاحتفاظ الكافي يزيدان من التدمير؛ بينما الاحتفاظ القصير الناتج عن التحميل الزائد يفعل العكس.
· استقرار العملية: تثبيط الأمونيا، والكبريتيد، ونقص العناصر النزرة كلها تخفض الإنتاجية، ولهذا فإن مراقبة الأحماض الدهنية المتطايرة والقلوية أمر مهم.
الأساس | القيمة النموذجية | الاستخدام |
لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المتطايرة المُدمَّرة | 0.8-1.2 متر مكعب من الغاز الحيوي | الأساس التخطيطي الأكثر قابلية للنقل |
محتوى الميثان | 55-65 بالمئة من حيث الحجم | يحدد قيمة الطاقة وملاءمته للمحركات |
محتوى الطاقة عند 60 بالمئة ميثان | 21-23 ميجا جول لكل متر مكعب، حوالي 6.0-6.5 كيلو واط ساعة | تحديد حجم محطة الطاقة المشتركة والغلايات |
لكل متر مكعب من حجم الهاضم يوميًا | حوالي 0.5-1.0 متر مكعب من الغاز الحيوي | فحص سلامة تحديد حجم الهاضم |
لكل طن من الحمأة المغذاة | متغير للغاية | لا يمكن المقارنة إلا عند تحديد محتوى المواد الصلبة |
الضمان الهندسي والدعم الفني للمشروع
كل خزان يتم تسليمه من شركة شيجياتشوانغ تشنغتشونغ للتكنولوجيا المحدودة (سينتر إناميل) يُصمَّم وفقًا لمعايير AWWA D103-09 وEN 1090 مع تحقق بالعناصر المحدودة من أحمال الهيكل والسقف والفوهات، ويُدمج عند درجة حرارة 820-930°م تحت مراقبة ISO 9001 وISO 45001، ويُختبر بالكشف عن الثقوب بجهد 1500 فولت على مئة بالمئة من السطح، ويُجمَّع بمسامير من الدرجة 8.8 ومانع تسرب معتمد من الشركة المصنعة. وتُنتَج تقديرات إنتاج الغاز بناءً على توصيف الحمأة وافتراضات التدمير، مع تحديد حجم خزان الهضم والخلط والتسخين ومعالجة الغاز بما يتوافق مع منحنى إنتاج الغاز الناتج.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
كم تبلغ كمية الميثان في غاز الحمأة الناتج عن مياه الصرف الصحي؟
عادةً ما تتراوح بين 55-65 بالمئة من حيث الحجم، مع كون معظم الباقي ثاني أكسيد الكربون وكميات صغيرة من بخار الماء والنيتروجين وكبريتيد الهيدروجين. محتوى الميثان هو ما يحدد قيمة الطاقة وما إذا كان الغاز مناسبًا للمحرك أو المرجل المقصود.
كم تبلغ كمية الطاقة في متر مكعب واحد من الغاز الحيوي؟
عند احتواء الغاز على 60 بالمئة ميثان، تبلغ الطاقة حوالي 21-23 ميغاجول، أي ما يعادل حوالي 6.0-6.5 كيلوواط ساعة لكل متر مكعب. عادةً ما تحول وحدة الطاقة والحرارة المشتركة حوالي 35-40 بالمئة من ذلك إلى كهرباء، مع استرداد الباقي كحرارة.
كم تبلغ كمية الغاز التي ينتجها محطة تعادل 100,000 نسمة؟
باستخدام أرقام نموذجية - حوالي 100 غرام من المواد الصلبة الجافة لكل مكافئ سكاني يومياً، و65 بالمئة من المواد الصلبة المتطايرة و45 بالمئة من التحلل - سينتج المصنع حوالي 2900 متر مكعب من الغاز الحيوي يومياً، يحتوي على حوالي 1750 متر مكعب من الميثان.
هل يزيد الهضم المشترك من إنتاج الغاز؟
نعم، بشكل كبير. إضافة مخلفات الطعام، والدهون، والزيوت، والشحوم أو الجلسرين يُدخل مواد قابلة للتحلل بسهولة، وعادةً ما يكون أسرع طريقة لزيادة إنتاج الغاز من هاضم موجود، مع مراعاة سعة الخلط، وحدود الأمونيا، وتوازن العناصر النزرة.
·
واتساب