अवायवीय पाचन पात्रों के लिए डाइजेस्टर टैंक डिज़ाइन के प्रमुख पैरामीटर
बना गयी 09.02
अवायवीय पाचन पात्रों के लिए डाइजेस्टर टैंक डिज़ाइन मुख्य पैरामीटर
डाइजेस्टर टैंक का डिज़ाइन उपयोग योग्य आयतन से शुरू होता है, टैंक के व्यास से नहीं। उपयोग योग्य आयतन दैनिक फ़ीड आयतन को आवश्यक हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय से गुणा करके प्राप्त होता है, जिसे नीचे के हॉपर के नीचे के डेड वॉल्यूम तथा ऊपर की स्कम और सैंड बेंच के लिए समायोजित किया जाता है। 35 से 38 °C पर मेसोफिलिक डाइजेशन के लिए प्रतिधारण समय आमतौर पर 20 से 30 दिन होता है, और नगरपालिका स्लज के लिए हटाए गए वाष्पशील ठोस पदार्थों के प्रति किलोग्राम लगभग 0.5 से 0.6 m³ बायोगैस उपज होती है। इसके बाद वाहिका को केवल ±3 से 5 kPa पर गैस-रोधी सीमा बनाए रखनी होती है, क्योंकि एक अवायवीय डाइजेस्टर कम दबाव वाले गैस कवर वाला वायुमंडलीय भंडारण है, दबाव रिएक्टर नहीं।
अधिकांश अवायवीय पाचन परियोजनाएँ एक टैंक ड्राइंग से शुरू होती हैं और प्रक्रिया में पीछे की ओर काम करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक ऐसा पात्र बनता है जो सही आयतन तो रखता है लेकिन जीव विज्ञान को जिस प्रतिधारण समय की आवश्यकता होती है उसे बनाए नहीं रख पाता। ज्यामितीय आयतन और कार्यशील आयतन के बीच का अंतर वह जगह है जहाँ प्रदर्शन चुपचाप गायब हो जाता है: एक तल शंकु जिसमें वह कीचड़ जमा होता है जिसे आप बाहर नहीं निकाल सकते, एक ऊपरी स्थान जो झाग द्वारा ले लिया जाता है, एक फ़ीड पाइप जो अंतर्वाह को सीधे आउटलेट तक शॉर्ट सर्किट कर देता है। जब इंजीनियर एक डाइजेस्टर टैंक डिज़ाइन की समीक्षा करते हैं, तो अवायवीय पाचन पात्रों के लिए मुख्य पैरामीटर पहला प्रश्न कभी व्यास नहीं होता। यह होता है कि सूक्ष्मजीव वास्तव में आयतन का कितना अंश देखते हैं। यह लेख उस क्रम में पैरामीटर सूची पर चलता है जो मायने रखता है।
कार्यशील मात्रा और हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय
ठहराव समय आयतन को प्रवाह से विभाजित करने पर प्राप्त होता है, और केवल उपयोगी आयतन ही गिना जाता है। डिज़ाइन समीकरण सरल है: जलवैज्ञानिक ठहराव समय प्रभावी तरल आयतन को दैनिक फ़ीड आयतन से विभाजित करने पर प्राप्त होता है। प्रभावी आयतन टैंक आयतन में से उस कीचड़ को घटाकर निकाला जाता है जो स्थायी रूप से तल की हॉपर में बैठा रहता है, सतह पर की झाग परत को घटाकर, और बैफल्स या इनलेट डिफ्लेक्टर्स के पीछे के किसी भी मृत क्षेत्र को घटाकर। मेसोफिलिक पाचन के लिए व्यावहारिक सीमा 20 से 30 दिन है; अधिक ठोस सामग्री के साथ उसी जैविक प्रक्रिया को लगभग 15 से 20 दिन तक बढ़ाया जा सकता है, लेकिन झाग नियंत्रण का बोझ बढ़ जाता है। यदि आपके डिज़ाइन में 2,000 m³ प्रति दिन पर 25 दिन की आवश्यकता है, तो प्रभावी आयतन नाममात्र टैंक आयतन की तुलना में 50,000 m³ के अधिक निकट होना चाहिए, जो व्यास और ऊँचाई को तुरंत बदल देता है।
इससे दो व्यावहारिक जाँचें निकलती हैं। पहला, इनलेट और आउटलेट समान ऊँचाई पर नहीं होने चाहिए अन्यथा प्रवाह चैनल बना लेगा; एक सामान्य व्यवस्था है एक तरफ फीड वेल और विपरीत तरफ दीवार के साथ एक क्लियर वेल। दूसरा, मिश्रण मात्रा गणना का हिस्सा है, कोई सहायक उपकरण नहीं। मिश्रण के बिना डाइजेस्टर में तैरती स्कम परत और रेत का बेंच विकसित हो जाता है, जो दोनों नेमप्लेट आंकड़े से नीचे प्रभावी मात्रा को कम कर देते हैं।
तापमान, लोडिंग, और गैस उत्पादन
तापमान वर्ग अवधारण समय और गैस दर दोनों को निर्धारित करता है। 35 से 38 °C पर मेसोफिलिक संचालन नगरपालिका और अधिकांश औद्योगिक कीचड़ के लिए डिफ़ॉल्ट है क्योंकि यह लोडिंग झटकों के प्रति सहनशील होता है। 50 से 55 °C पर थर्मोफिलिक संचालन तेज़ गतिकी और बेहतर रोगजनक विनाश देता है लेकिन इसके लिए कड़े तापमान नियंत्रण और अधिक सावधान अमोनिया प्रबंधन की आवश्यकता होती है। दोनों ही मामलों में उत्पादित गैस कार्बनिक लोडिंग के अनुपात में होती है, सामान्य नगरपालिका कीचड़ प्रति किलोग्राम नष्ट किए गए वाष्पशील ठोसों से लगभग 0.5 से 0.6 m³ बायोगैस देता है, और कम शक्ति वाला औद्योगिक अपशिष्ट जल प्रति घन मीटर फ़ीड के लिए बहुत छोटा आंकड़ा देता है। अपनी स्वयं की धारा की COD या VS लोडिंग से वास्तविक गैस दर का अनुमान लगाना किसी बेंचमार्क संख्या को उद्धृत करने से अधिक महत्वपूर्ण है, क्योंकि कवर, राहत वाल्व और गैस ट्रेन सभी औसत से नहीं, बल्कि शिखर से आकार दिए जाते हैं।
उत्पादित गैस में हाइड्रोजन सल्फाइड फीड की सल्फेट और प्रोटीन सामग्री के अनुसार होता है। ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील वेसल की इनेमल लाइनिंग अपनी पूरी pH रेंज में सल्फाइड को अच्छी तरह सहन करती है, लेकिन डाउनस्ट्रीम बॉयलर, इंजन और गंध नियंत्रण के लिए अभी भी डीसल्फराइजेशन की आवश्यकता होती है, आमतौर पर फेरिक क्लोराइड डोजिंग या ड्राई डीसल्फराइजेशन बॉक्स।
वेसल का रूप: बोल्टेड इनेमल शेल और लो प्रेशर रूफ
एक अवायवीय पाचक (anaerobic digester) एक भंडारण पात्र है जो किलोपास्कल गैस दबाव पर चलता है। यह एक तथ्य ही संरचना को निर्धारित करता है। कठोर गुंबद वाला वेल्डेड स्टील या कंक्रीट टैंक पूरे आंतरिक दबाव को शेल और एंकरेज में स्थानांतरित करता है, जबकि लचीली दो झिल्ली छत वाला बोल्टेड ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील पात्र गैस को लगभग ±3 से 5 kPa पर रखता है और आवरण को तनाव के बजाय मुड़ने देता है। GFS पैनल 820 से 930 °C पर 0.25 से 0.45 mm की इनेमल परत के साथ पकाए जाते हैं जो 3,450 N/cm² से ऊपर रेटेड है, और शिपमेंट से पहले उनका 1500 V DC पर स्पार्क परीक्षण किया जाता है। इनेमल pH 1 से 14 की सीमा को कवर करता है, जो पात्र को उन pH गड़बड़ियों से बचाता है जो विषाक्त आघात या औद्योगिक फ़ीड बैच के बाद होती हैं। लगभग 1.2 m चौड़े पैनल 8.8-ग्रेड बोल्ट और EPDM गैसकेट से जोड़े जाते हैं, और छत की रिम वह जोड़ है जिसे ठीक से विस्तृत किया जाना चाहिए क्योंकि यह गैस आउटलेट, राहत वाल्व, फ्लेम अरेस्टर और उपकरणों को वहन करती है।
दबाव सीमा विवरण निविदा में होना चाहिए: डाइजेस्टर वायुमंडलीय या निम्न दबाव भंडारण है, और पात्र को दबाव सीमा के रूप में डिज़ाइन नहीं किया गया है। यदि आपकी प्रक्रिया को गैस मिश्रण के लिए या उच्च दर के लिए वास्तविक दबाव की आवश्यकता है, तो वह एक अलग पात्र श्रेणी है और इसे अनुबंध में सहमत कोड के साथ अलग से खरीदा जाना चाहिए।
तकनीकी विशिष्टता
पैरामीटर | विशिष्ट मान / सीमा | नोट |
संचालन तापमान | मेसोफिलिक 35–38 °C | थर्मोफिलिक 50–55 °C विकल्प |
हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय | 20–30 दिन मेसोफिलिक | उच्च ठोस सामग्री पर 15–20 दिन |
विशिष्ट गैस उत्पादन | 0.5–0.6 m³ बायोगैस/किग्रा VS हटाया गया | नगरपालिका कीचड़ संदर्भ |
ऑपरेटिंग गैस दबाव | ±3–5 kPa | लो प्रेशर गैस कवर, वायुमंडलीय वेसल |
आंतरिक झिल्ली सेट दबाव | ~2–3 kPa | द्वि-झिल्ली छत विन्यास |
इनेमल फायरिंग तापमान | 820–930 °C | स्टील पैनल में ग्लास फ्यूज्ड |
इनेमल परत की मोटाई | 0.25–0.45 मिमी | 3,450 N/cm² से ऊपर रेटेड |
स्पार्क परीक्षण | 1500 V DC | शिपमेंट से पहले प्रति पैनल |
पैनल की चौड़ाई और बोल्ट | ~1.2 मीटर पैनल, 8.8-ग्रेड बोल्ट | EPDM गैसकेट फ्लैंज जोड़ |
डिज़ाइन जीवन | 30 वर्ष या अधिक | वायुमंडलीय पाचन सेवा |
स्टील काटने से पहले कागज़ पर डिज़ाइन की जाँच
एक सक्षम डिज़ाइन समीक्षा में आठ बिंदु शामिल होते हैं। नेमप्लेट वॉल्यूम के बजाय अवधारण समय के सापेक्ष प्रभावी वॉल्यूम की पुष्टि करें। पुष्टि करें कि तल की ज्यामिति ऐसी निकासी दे सकती है जिसमें कोई मृत परत शेष न रहे जो स्थायी रूप से वॉल्यूम घेरती हो। स्कम नियंत्रण की जाँच करें, जिसमें अपेक्षित झाग के लिए आकारित मिश्रण प्रणाली या यांत्रिक स्कम स्किमर हो। गैस लाइन रूटिंग और रिलीफ वाल्व सेट पॉइंट को शिखर उत्पादन में से न्यूनतम गैस मांग घटाकर सत्यापित करें। वेंटिलेशन और कवर के अंतराल की जाँच करें, क्योंकि गर्म जलवायु में बंद हेडस्पेस झिल्ली को पका सकता है। मिश्रण शक्ति घनत्व और मृत कोनों की कवरेज की पुष्टि करें। अपने फीड के लिए pH और क्षारीयता बफर क्षमता की समीक्षा करें। और निरीक्षण के लिए मैनवे की पहुँच और नींव के धंसाव के लिए एंकर बोल्ट की जाँच करें।
अंतिम बिंदु वह है जहाँ बोल्टेड टैंक आमतौर पर अपने वेल्डेड समकक्षों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। इस आधार पर डिलीवर किए गए एक खाद्य प्रसंस्करण अपशिष्ट जल संयंत्र के अवायवीय अनुभाग को एक पूर्ण EPC अवायवीय ट्रेन के रूप में आपूर्ति किया गया था, जिसमें टैंक, गैस हैंडलिंग और आगे के उपचार चरणों के साथ इंटरफ़ेस को एक पैकेज के रूप में इंजीनियर किया गया था।
परियोजना केस
परियोजना | स्थान | उत्पाद | क्षमता | दायरा |
अवायवीय उपचार ट्रेन, सोया प्रसंस्करण अपशिष्ट जल | हेबेई, चीन | जीएफएस अवायवीय डाइजेस्टर | परियोजना विशिष्ट | ईपीसी अवायवीय अनुभाग आपूर्ति + पर्यवेक्षण |
ब्रुअरी अपशिष्ट जल भंडारण | सिचुआन, चीन | GFS टैंक | 14,655 m³ | आपूर्ति, अपशिष्ट जल भंडारण |
औद्योगिक अपशिष्ट जल टैंक कार्यक्रम, 27 इकाइयाँ | शिनजियांग, चीन | GFS टैंक | 30,469 m³ | आपूर्ति + पर्यवेक्षण |
सेंटर इनेमल इंजीनियरिंग क्षमता
सेंटर एनामेल (शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड) ने 2008 से बोल्टेड स्टोरेज टैंकों का डिज़ाइन और निर्माण किया है। चीन में पहले ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील (GFS) टैंक निर्माता के रूप में, कंपनी के पास लगभग 200 एनामेल-संबंधित पेटेंट हैं, प्रति वर्ष लगभग 300,000 एनामेल-लेपित स्टील प्लेटों का उत्पादन करती है, 30,000 से अधिक स्थापित परियोजनाएं पूरी कर चुकी है और 100 से अधिक देशों में अपने टैंकों की आपूर्ति करती है। उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए नया 150,000 वर्ग मीटर का उत्पादन आधार जोड़ा गया, और एकल टैंक 60,000 घन मीटर तक आपूर्ति किए जाते हैं। निर्माण ISO 9001 और ISO 45001 के अंतर्गत संचालित होता है, उत्पाद प्रमाणन में NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI और EUROCODE शामिल हैं, और डिज़ाइन को AWWA D103-09, AWWA C550 और NFPA के संदर्भ में तैयार किया गया है जहां अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है।
अवायवीय पाचन पात्रों के लिए इसमें कार्यशील आयतन गणना, मेसोफिलिक तापमान और प्रतिधारण समय लिफाफा, गैस-टाइट निम्न दबाव कवर एकीकरण और तीन-चरण विभाजक तथा बायोगैस ट्रेन के साथ इंटरफ़ेस शामिल है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न 1: मैं आवश्यक प्रतिधारण समय को टैंक आकार में कैसे परिवर्तित करूँ?
उत्तर 1: दैनिक फ़ीड मात्रा को प्रतिधारण समय से गुणा करें, फिर निचले हॉपर के मृत आयतन, स्कम परत और किसी भी बैफल्ड मृत क्षेत्र को घटाएँ। परिणाम प्रभावी आयतन है, और ज्यामितीय टैंक वह संख्या plus मृत आयतन है।
प्रश्न 2: क्या बोल्टेड ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील टैंक को डाइजेस्टर के रूप में स्वीकार्य है?
A2: हाँ, डाइजेस्टर जिस कम गैस दबाव पर चलता है, उस पर। यह पात्र वायुमंडलीय भंडारण है जिसमें एक लचीला आवरण गैस को ±3 से 5 kPa पर रखता है, और इनेमल परत धारा के सल्फाइड और pH के उतार-चढ़ाव को संभालती है।
Q3: मेसोफिलिक पाचन के लिए मुझे कितना प्रतिधारण समय उपयोग करना चाहिए?
A3: 35 से 38 °C पर बीस से तीस दिन मानक मेसोफिलिक सीमा है। अधिक ठोस सामग्री के साथ आप इसे 15 से 20 दिनों की ओर संकुचित कर सकते हैं, लेकिन आपको मजबूत स्कम और मिश्रण नियंत्रण की आवश्यकता होगी।
Q4: गैस लाइन के आकार के लिए मैं बायोगैस की मात्रा का अनुमान कैसे लगाऊं?
A4: अपने स्वयं के फीड का वाष्पशील ठोस या COD लोडिंग लें, नगरपालिका कीचड़ के लिए हटाए गए प्रति किलोग्राम वाष्पशील ठोस पर लगभग 0.5 से 0.6 m³ की उपज संख्या लागू करें, और फिर पाइप, राहत वाल्व और आवरण का आकार औसत के बजाय चरम दैनिक मात्रा से निर्धारित करें।
प्रश्न 5: क्या मुझे डाइजेस्टर पर आंतरिक कोटिंग की आवश्यकता है?
उत्तर 5: फ्यूज्ड इनेमल संक्षारण अवरोध है, और बोल्टेड पैनल कारखाने में इनेमल किए गए और स्पार्क परीक्षण किए गए हैं। कोटिंग का प्रश्न वास्तव में गैस स्थान और नोज़ल के बारे में है, इसलिए उन प्रवेशों को इनेमल किनारे के पुनः फ्यूज के साथ विस्तृत किया गया है।
प्रश्न 6: यदि गैस की खपत नहीं होती है तो क्या होता है?
उत्तर 6: दबाव पहले राहत बैंड में बढ़ता है, इसलिए कवर उठता है और राहत वाल्व खुलता है; एक वैक्यूम ब्रेकर विपरीत स्थिति को संभालता है। दोनों फ्लेम अरेस्टर के साथ गैस मैनिफोल्ड पर होने चाहिए।
प्रश्न 7: क्या डाइजेस्टर को बाद में बढ़ाया जा सकता है?
उत्तर 7: हाँ, एक बोल्टेड वेसल एक अतिरिक्त रिंग या दूसरी निकटवर्ती इकाई ले सकता है, जो उन संयंत्रों के लिए उपयुक्त है जो अपशिष्ट जल भार बढ़ने के साथ क्षमता जोड़ने की योजना बनाते हैं।
डाइजेस्टर टैंक डिज़ाइन, अवायवीय पाचन पात्रों के लिए, एक यांत्रिक प्रक्रिया से पहले एक प्रक्रिया गणना है। अवधारण समय से प्रभावी कार्यशील आयतन निर्धारित करें, तापमान वर्ग निर्धारित करें, किसी बेंचमार्क के बजाय अपनी स्वयं की लोडिंग से गैस दर प्राप्त करें, और उसके बाद ही व्यास और ऊँचाई का आकार निर्धारित करें। संरचनात्मक परिणाम सहायक है: ±3 से 5 kPa पर पात्र एक वायुमंडलीय टैंक बना रहता है जिसमें एक लचीला गैस-रोधी आवरण होता है, इसलिए 820 से 930 °C पर पिघले इनेमल और 1500 V स्पार्क परीक्षित पैनलों वाला बोल्टेड ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील शेल एक कठोर दबाव गुंबद की तुलना में बहुत कम प्रतिबल वहन करता है। फीड वॉल्यूम, लोडिंग और लक्ष्य अवधारण समय इंजीनियरिंग डेस्क को भेजें और पात्र आकार निर्धारण, आवरण विन्यास और गैस ट्रेन इंटरफ़ेस दस्तावेज़ पैकेज के साथ वापस आ जाएंगे।
इंजीनियर से बात करें
अपना पाचन डेटा भेजें: फ़ीड प्रकार और दैनिक मात्रा, COD या वाष्पशील ठोस लोडिंग, ठोस सामग्री, लक्ष्य प्रतिधारण समय, मेसोफिलिक या थर्मोफिलिक ऑपरेटिंग तापमान, प्रति दिन अपेक्षित बायोगैस मात्रा और उसका अंतिम उपयोग, साथ ही साइट की मिट्टी, हवा और बर्फ की स्थितियाँ। हमारे इंजीनियर प्रभावी कार्यशील मात्रा गणना, टैंक व्यास और ऊँचाई, राहत और फ्लेम अरेस्टर सेटिंग्स के साथ डबल मेम्ब्रेन कवर कॉन्फ़िगरेशन, मिक्सिंग लेआउट, और पूर्ण निविदा दस्तावेज़ पैकेज लौटाएँगे। पहले समीक्षा करें, कोई मूल्य उद्धरण दबाव नहीं।
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