डाइजेस्टर में स्लज प्रतिधारण कितना लंबा होता है: HRT, SRT और यील्ड डिज़ाइन
बना गयी 09.09
डाइजेस्टर में कीचड़ प्रतिधारण कितना लंबा है: HRT, SRT और उपज डिज़ाइन
डाइजेस्टर में स्लज का प्रतिधारण आमतौर पर ठेठ नगरपालिका और औद्योगिक कार्बनिक कचरे पर 35–38 °C पर मेसोफिलिक संचालन के लिए 20–30 दिन होता है। प्रतिधारण एक आयतन कथन है: कार्यशील आयतन प्राप्त करने के लिए दैनिक वाष्पशील ठोस भार को चुने गए हाइड्रोलिक प्रतिधारण से गुणा करें, फिर उस स्थान को घटाएं जो झाग, स्कम और बैठी रेत चुपचाप घेर लेते हैं। गैस उत्पादन योजना ठेठ नगरपालिका स्लज के लिए हटाए गए प्रति किलोग्राम वाष्पशील ठोस पर मोटे तौर पर 0.5–0.6 m³ बायोगैस का उपयोग करती है। गैस पक्ष को एक लचीले कवर के साथ कुछ किलोपास्कल पर रखें और डाइजेस्टर शेल सरल रहता है।
ठहराव समय वह संख्या है जो तय करती है कि कोई डाइजेस्टर गैस बनाएगा या कीचड़। बहुत कम होने पर वाष्पशील ठोस पदार्थ आंशिक रूप से पचे हुए बाहर निकल जाते हैं, वाष्पशील अम्ल जमा हो जाते हैं और pH गिर जाता है; बहुत अधिक होने पर पात्र अत्यधिक बड़ा हो जाता है, पूंजी बर्बाद होती है और संयंत्र उससे बड़ा हो जाता है जितना कच्चा माल उचित ठहराता है। यह वह संख्या भी है जिसे अक्सर इसके पीछे की गणना के बिना उद्धृत किया जाता है, और इसी तरह संयंत्रों में ऐसा रिएक्टर बन जाता है जो अनुमानित नियम से मेल खाता है, न कि अपशिष्ट धारा से। धारा को मापना और एक बार गणित करना पूरे परियोजना जीवन के लिए आयतन तय कर देता है, और टंकी ऑर्डर इसी गणित पर निर्भर करता है। वह गणना इस बात का व्यावहारिक उत्तर है कि डाइजेस्टर में कीचड़ कितने समय तक रहता है, और यह पूरे परियोजना जीवन के लिए ठहराव आंकड़ा तय कर देती है।
हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय और ठोस प्रतिधारण समान नहीं हैं
हाइड्रोलिक प्रतिधारण पात्र में तरल के दिनों की संख्या है; ठोस प्रतिधारण इस पर निर्भर करता है कि क्या बैठता है। HRT सरलता से कार्यशील आयतन को दैनिक फ़ीड प्रवाह से विभाजित करने पर प्राप्त होता है, और यही आंकड़ा अधिकांश प्रक्रिया विवरणों में उद्धृत किया जाता है। लेकिन चूंकि अवायवीय जीवाणु ठोसों से जुड़ते हैं और उनके साथ चलते हैं, बायोमास के लिए प्रभावी संपर्क समय हाइड्रोलिक आंकड़े से अधिक हो सकता है, विशेष रूप से वहां जहां फ़ीड में एक महत्वपूर्ण अवसादनशील अंश होता है जो टंकी में रहता है। इसके विपरीत, यदि ऊपर स्कम परत बढ़ती है या नीचे ग्रिट गिरता है, तो प्रभावी कार्यशील आयतन सिकुड़ जाता है और तरल पर वास्तविक प्रतिधारण गणना किए गए मान से नीचे गिर जाता है। इसलिए डिज़ाइन गणना में कार्यशील आयतन और झाग, स्कम तथा रेत के लिए फ्रीबोर्ड को अलग-अलग मदों के रूप में बताया जाना चाहिए, न कि उन्हें एक ही सुखद आंकड़े में समाहित कर देना चाहिए।
इसलिए व्यावहारिक योजना का आधार यह है: अपशिष्ट धारा से दैनिक वाष्पशील ठोस भार और उसके कुल ठोस का निर्धारण करें; 35–38 °C पर मेसोफिलिक संचालन के लिए 20–30 दिन के बैंड में अवधारण समय चुनें; कार्यशील आयतन प्राप्त करने के लिए गुणा करें; फिर स्कम परत, किसी भी झाग और बैठी हुई ग्रिट के लिए स्थान जोड़ें ताकि गैस स्थान और मिश्रण प्रभावी बने रहें। जहाँ भार अत्यधिक अपघटनीय है वहाँ छोटा अवधारण समय उचित ठहराया जा सकता है; जहाँ ठोस का जल-अपघटन कठिन है वहाँ लंबा। 50–55 °C पर थर्मोफिलिक संचालन उपलब्ध है, लेकिन इसमें अधिक तापन और स्थिरता की आवश्यकताएँ होती हैं।
गैस में प्रतिधारण आपको क्या देता है
यील्ड वह जाँच है कि प्रतिधारण सही था। सामान्य नगरपालिका कीचड़ के लिए, प्रति किलोग्राम हटाए गए वाष्पशील ठोसों पर लगभग 0.5–0.6 m³ बायोगैस की योजना बनाएँ; सीवेज कीचड़ के लिए, प्रति किलोग्राम हटाए गए वाष्पशील ठोसों पर लगभग 0.3–0.5 m³ CH₄ का मीथेन उत्पादन। कार्यशील आयतन ज्ञात करने के लिए दैनिक वाष्पशील ठोस भार को डिज़ाइन प्रतिधारण से गुणा करें, फिर अपेक्षित गैस दर ज्ञात करने के लिए उसे यील्ड से गुणा करें, और उस दर की तुलना सिंक — इंजन, बॉयलर, फ्लेयर या ग्रिड इंजेक्शन — से करें। यदि गैस दर सिंक को नहीं भरती, तो संयंत्र अपने फीडस्टॉक के लिए अधिक बड़ा है; यदि सिंक गैस नहीं ले सकता, तो आपको फ्लेयरिंग की समस्या है। प्रतिधारण, आयतन और गैस उत्पादन एक ही गणना हैं, और उन्हें प्रस्ताव में एक साथ प्रस्तुत किया जाना चाहिए।
तकनीकी विशिष्टता
पैरामीटर | विशिष्ट मान / सीमा | नोट |
मेसोफिलिक संचालन तापमान | 35–38 °C | मानक मेसोफिलिक पाचन विंडो |
हाइड्रोलिक प्रतिधारण समय | 20–30 दिन | नगरपालिका और औद्योगिक कार्बनिक अपशिष्ट के लिए विशिष्ट |
थर्मोफिलिक विकल्प | 50–55 °C | उच्च ताप और स्थिरता की मांग |
बायोगैस उत्पादन, नगरपालिका कीचड़ | 0.5–0.6 m³/kg VS हटाया गया | गैस दर योजना का आधार |
मीथेन उत्पादन, सीवेज कीचड़ | 0.3–0.5 m³ CH₄/kg VS हटाया गया | अपघटनशीलता पर निर्भर करता है |
कार्यशील आयतन | दैनिक VS भार × प्रतिधारण समय | फिर झाग, स्कम और रेत के लिए स्थान जोड़ें |
गैस दबाव सीमा | कुछ kPa | लचीला आवरण, वायुमंडलीय शेल |
संरक्षण | दबाव सुरक्षा वाल्व, ज्वाला अवरोधक | गैस पक्ष संरक्षण |
वर्षों में कार्यशील मात्रा की सुरक्षा
मिश्रण, आवरण और दबाव सीमा यह तय करते हैं कि प्रतिधारण टिकता है या नहीं। पर्याप्त मिश्रण के बिना सतह पर एक तैरने योग्य स्कम परत बन जाती है और गैस निकास की ओर बढ़ती है, जबकि आउटलेट के नीचे ग्रिट जमा हो जाती है; दोनों उस मात्रा को कम कर देते हैं जो डिज़ाइन ने मानी थी, इसलिए संयंत्र चुपचाप निर्दिष्ट से कम प्रतिधारण पर चलता है। बायोगैस पुनःपरिसंचरण या यांत्रिक मिश्रण की मात्रा इस प्रकार निर्धारित की जानी चाहिए कि पूरा प्लांट द्रव्यमान निलंबन में रहे, और फीड को एक बिंदु पर डालने के बजाय क्रॉस-सेक्शन पर वितरित किया जाना चाहिए। गैस स्वयं एक लचीले आवरण द्वारा केवल कुछ किलोपास्कल पर रोकी जाती है, इसलिए शेल कभी भी दबाव पात्र नहीं होता; दबाव सुरक्षा वाल्व और ज्वाला अवरोधक सीमा की रक्षा करते हैं, और शेल से आवरण का एंकरेज वह विवरण है जो तय करता है कि गैस अंदर रहती है या नहीं।
परियोजना केस
परियोजना | स्थान | उत्पाद | क्षमता | दायरा |
बीन उत्पाद अपशिष्ट जल अवायवीय अनुभाग | हेबेई, चीन | GFS डाइजेस्टर + कवर | अवायवीय प्रक्रिया अनुभाग | आपूर्ति + प्रक्रिया एकीकरण |
शराब अपशिष्ट जल श्रृंखला | सिचुआन, चीन | GFS टैंक | 14,655 m³ | आपूर्ति + निर्माण सहायता |
औद्योगिक अपशिष्ट जल श्रृंखला | शिनजियांग, चीन | GFS टैंक | 27 टैंकों में 30,469 m³ | आपूर्ति + स्थापना पर्यवेक्षण |
नगरपालिका अपशिष्ट जल श्रृंखला | सिचुआन, चीन | GFS टैंक | 10 टैंकों में 17,420 m³ | आपूर्ति + कमीशनिंग सहायता |
सेंटर इनैमल 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 को अपने टैंक आपूर्ति करती है। उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए नया 150,000 वर्ग मीटर 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 के लिए इसमें अवधारण गणना से आकार निर्धारित डाइजेस्टर शेल, किलोपास्कल दबाव सीमा और उसकी सुरक्षा के साथ गैस-रोधी झिल्ली छत का एकीकरण, और मिश्रण एवं फ़ीड वितरण शामिल है जो वर्षों तक कार्यशील मात्रा बनाए रखता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न 1: मुझे कितनी अवधारण अवधि की योजना बनानी चाहिए?
उत्तर 1: सामान्य नगरपालिका और औद्योगिक कार्बनिक कचरे पर 35–38 °C पर मेसोफिलिक संचालन के लिए लगभग 20–30 दिन। अत्यधिक अपघटनीय भार कम अवधि को उचित ठहरा सकते हैं, कठिन ठोस पदार्थ अधिक, और आपके सामने वाष्पशील ठोस भार के बिना इनमें से किसी का भी निर्णय नहीं लिया जाना चाहिए।
प्रश्न 2: क्या HRT वही समय है जो ठोस पदार्थ व्यतीत करते हैं?
उत्तर 2: नहीं। HRT कार्यशील आयतन से दैनिक प्रवाह द्वारा विभाजित तरल का निवास समय है। ठोस पदार्थ और संलग्न बैक्टीरिया अधिक समय तक रह सकते हैं, लेकिन शीर्ष पर कोई भी स्कम या तल पर ग्रिट कार्यशील आयतन को कम करता है और वास्तविक संपर्क समय को छोटा करता है।
प्रश्न 3: डाइजेस्टर आयतन की गणना कैसे की जाती है?
उत्तर 3: दैनिक वाष्पशील ठोस भार को चुने गए प्रतिधारण समय से गुणा करें, साथ ही झाग, स्कम और जमी रेत के लिए फ्रीबोर्ड जोड़ें। प्रवाह दर केवल पाइप और पंप के आकार को निर्धारित करती है, और दोनों को अक्सर भ्रमित किया जाता है।
प्रश्न 4: गैस पूर्वानुमान में किस उपज का उपयोग किया जाना चाहिए?
A4: सामान्य नगरपालिका कीचड़ के लिए हटाए गए प्रति किलोग्राम वाष्पशील ठोस पदार्थ से लगभग 0.5–0.6 m³ बायोगैस, और सीवेज कीचड़ के लिए हटाए गए प्रति किलोग्राम वाष्पशील ठोस पदार्थ से लगभग 0.3–0.5 m³ मीथेन। पहले पूर्वानुमान के लिए रूढ़िवादी सीमा का उपयोग करें।
Q5: क्या आवरण प्रतिधारण को प्रभावित करता है?
A5: अप्रत्यक्ष रूप से लेकिन महत्वपूर्ण रूप से। एक गैस-रोधी लचीला आवरण शेल पर दबाव डाले बिना गैस स्थान को कुछ किलोपास्कल पर रखता है, और एक स्कम परत जो गैस टेक-ऑफ तक पहुँचती है, प्रभावी मात्रा को कम कर देती है, जिससे वास्तविक प्रतिधारण कम हो जाता है।
Q6: थर्मोफिलिक कब फायदेमंद है?
A6: जब प्रक्रिया स्थान या निष्क्रियता आवश्यकताएँ उच्च तापन कर्तव्य और अधिक स्थिरता मांग को उचित ठहराती हैं। यह गैस उपज को बढ़ाने के बजाय तापन आवश्यकता और शॉक लोड के प्रति संवेदनशीलता को बढ़ाता है।
प्रश्न 7: तीस वर्षों में क्या निरीक्षण किया जाता है?
उत्तर 7: कवर झिल्ली की स्थिति और एंकरेज, पहली भराई के बाद और पहले वर्ष के बाद बोल्ट टॉर्क, स्कम परत की गहराई और मिश्रण प्रदर्शन, गैस निकासी और राहत उपकरण, और प्रत्येक शटडाउन पर आंतरिक इनेमल सतह की दृश्य जाँच।
स्लज प्रतिधारण एक गणना है जो अपशिष्ट को पात्र से जोड़ती है: दैनिक वाष्पशील ठोस भार, 35–38 °C पर मेसोफिलिक संचालन के लिए 20–30 दिन के दायरे में प्रतिधारण, एक कार्यशील आयतन जो झाग, स्कम और बैठी रेत के लिए जगह देता है, और परिणाम की पुष्टि के लिए हटाए गए प्रति किलोग्राम वाष्पशील ठोस पर लगभग 0.5–0.6 m³ की गैस उपज। उस आयतन को मिश्रण और फ़ीड वितरण से सुरक्षित रखें, गैस को लचीले आवरण के साथ कुछ किलोपास्कल पर बनाए रखें, और डाइजेस्टर अपने पूरे जीवनकाल में डिज़ाइन के अनुसार व्यवहार करता है। जहाँ फ़ीडस्टॉक अनुबंध अनुमति देता है, एक पात्र स्थापित करें और धारा बढ़ने पर समानांतर डाइजेस्टर जोड़ें। अपशिष्ट विश्लेषण और लक्षित गैस उत्पादन भेजें, और प्रतिधारण तथा आयतन उसके अनुसार मिल जाएँगे।
एक इंजीनियर से बात करें
कचरे की धारा को टनभार, कुल ठोस और वाष्पशील ठोस सामग्री, डिलीवरी पैटर्न, लक्षित गैस उत्पादन या ऊर्जा प्रतिस्थापन, मेसोफिलिक या थर्मोफिलिक प्राथमिकता, साइट की जलवायु और भूखंड, तथा गैस के अंतिम उपयोग के साथ भेजें। इंजीनियरिंग टीम आवश्यकता से अधिक रहने की अवधि की सिफारिश के साथ मात्रा गणना, स्कम और रेत भत्ता, कवर और दबाव सीमा प्रस्ताव के साथ सुरक्षा व्यवस्था, मिश्रण और फ़ीड वितरण लेआउट, जिस उपज आधार के विरुद्ध योजना बनाई जाए, और एक चरणबद्ध डिलीवरी योजना लौटाएगी। जहाँ कोई अन्य शेल सामग्री प्रक्रिया के लिए अधिक उपयुक्त हो, वहाँ उस विकल्प को कारण के साथ साथ बताया गया है।
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