Chiński producent zbiorników do fermentacji osadu Usługa biogazowni Obowiązek serwisowy
Utworzono 01.22
Chiński producent zbiorników do fermentacji osadów, serwis instalacji biogazowych
Zbiornik do fermentacji osadów to mezofilny reaktor beztlenowy, zwykle utrzymywany w temperaturze od 35 do 38 °C przy czasie zatrzymania od 20 do 30 dni, a sam zbiornik nie zapewni zakładanej ilości gazu. O wyniku decydują szczelna granica, system mieszania, ścieżka ogrzewania oraz ciąg odsiarczania. Zbiornik fermentacyjny ze stali szkliwionej zapewnia obojętne wnętrze w zakresie pH od 1 do 14 z powierzchnią o chropowatości Ra poniżej 0,8 µm, natomiast dach dwumembranowy pracujący w zakresie kilku kilopaskali utrzymuje hermetyczność fermentatora bez czynienia go zbiornikiem ciśnieniowym. Należy zamówić zbiornik, dach, mieszanie i ciąg gazowy jako jeden odpowiedzialny zakres.
Digestia osadu jest sprzedawana jako zbiornik, a dostarczana jako proces. Zbiornik dociera na miejsce, instalacja rurociągów zostaje podłączona, biomasa zostaje wprowadzona, a wydajność gazu okazuje się niższa od projektowej. Potem przychodzi diagnoza: warstwa kożucha utworzyła skorupę, mieszanie ma martwe strefy, pH spadło po przedawkowaniu tłuszczu albo H₂S skorodował pierścień górny i linię gazową. W dobrze prowadzonej instalacji nic z tego się nie dzieje, ponieważ zbiornik, dach, mieszadło i ciąg gazowy zostały dobrane razem pod rzeczywisty osad. Niniejszy artykuł przedstawia, czego inżynier ds. zakupów powinien wymagać od producenta zbiornika do fermentacji, od materiału wewnętrznego po test odbiorczy.
Liczby procesowe określające zbiornik
Digestia mezofilowa w temperaturze od 35 do 38 °C przy czasie retencji od 20 do 30 dni jest domyślnym rozwiązaniem roboczym. Te dwie liczby określają objętość: należy pomnożyć dzienne obciążenie substancjami lotnymi stałymi przez wymagany czas retencji, aby otrzymać objętość reaktora, a następnie zastosować margines na kożuch, który zawsze się tworzy. Oczekiwana produkcja gazu z osadów komunalnych wynosi około 0,5 do 0,6 metra sześciennego biogazu na kilogram usuniętych substancji lotnych stałych i wartość ta powinna być wykorzystana do wymiarowania przewodu gazowego, zbiornika i urządzenia spalającego, a nie traktowana jako dodatek. Ogrzewanie i mieszanie muszą być wymiarowane jednocześnie, ponieważ w temperaturze mezofilowej zapotrzebowanie na ciepło zależy od objętości i temperatury wsadu, natomiast zapotrzebowanie na mieszanie zależy od tego, czy substrat ma tendencję do unoszenia się na powierzchni, czy do opadania.
Wnętrze zbiornika w atmosferze siarczkowej
Przypadek korozji to przestrzeń nadfazowa i to tam emalia zwraca swoje koszty. Fermentacja uwalnia siarkowodór z redukcji siarczanów oraz amoniak w miarę wzrostu pH, a kondensacja w górnym pierścieniu sprawia, że ta strefa jest znacznie bardziej agresywna niż ciecz główna. Goła stal węglowa ulega pocienieniu; powłoki nakładane odpadają płatami, a każdy płat staje się punktem korozyjnym. Zbiornik ze stali szkliwionej łączy warstwę emalii o grubości 0,25 do 0,45 mm z panelem w temperaturze 820 do 930 °C, o wytrzymałości powyżej 3 450 N/cm², obojętny w zakresie pH od 1 do 14 i wykończony przy Ra poniżej 0,8 µm, dzięki czemu warstwa kożucha uwalnia się, zamiast tworzyć skorupę na ścianie. Każdy panel jest poddawany testowi iskrowemu przy 1500 V DC przed wysyłką, a w fermentatorze ma to znaczenie, ponieważ górny pierścień to panel, którego wymiana w trakcie eksploatacji jest najmniej pożądana. Wnętrze z epoksydu utwardzanego termicznie o grubości 180 do 280 µm zgodnie z AWWA C550 jest drugą opcją dla mniej agresywnych strumieni.
Granica gazowa i wybór dachu
Zbiornik fermentacyjny musi być gazoszczelny i musi pozostać zbiornikiem niskociśnieniowym. Oznacza to przykrycie, które utrzymuje gaz w wąskim oknie ciśnienia, a nie sztywną uszczelnioną kopułę przenoszącą obciążenia. Dwumembranowy dach z wewnętrzną membraną gazową przy nominalnym ciśnieniu od dwóch do trzech kPa i zewnętrzną membraną atmosferyczną to powszechne rozwiązanie dla fermentacji; jest hermetyczny, tańszy niż sztywny dach i toleruje przemieszczenia wymiarowe, jakim podlega zbiornik wraz ze zmianami poziomu. Sztywny dach kopułowy z aluminium jest alternatywą i jest sprawdzany zgodnie z AWWA D108 i API 650, przy uwzględnieniu obciążenia śniegiem i wiatrem według ADM 2015 i ASCE 7-10. W obu przypadkach zawór nadmiarowo-upustowy, odcinacz płomienia i wylot gazu należą do tego samego zakresu co zbiornik, a granica ciśnienia pozostaje w zakresie kilopaskali, a nie w zakresie ciśnieniowego zbiornika objętego przepisami.
Mieszanie, kożuch i problem martwej strefy
Mieszanie jest elementem o największym wpływie w zbiorniku fermentacyjnym i najczęściej niedostatecznie określonym. Mieszanie gazowe jest tanie i zapewnia dobrą równomierność temperatury, gdy substrat jest jednorodny; mieszanie mechaniczne z rurą ssącą lub mieszadłem wewnątrz zbiornika jest potrzebne, gdy tworzy się warstwa kożucha. W obu przypadkach martwa strefa staje się miejscem, w którym osadzają się ciała stałe, gromadzi się piana, a efektywna objętość po cichu się zmniejsza — dlatego pokrycie mieszania należy sprawdzać względem geometrii zbiornika, a nie opisywać jako ogólną cyrkulację. Należy zachować zdolność rozbijania kożucha либо poprzez wzór mieszania, либо poprzez mechaniczny rozbijacz, a punkty odbioru gazu należy zwymiarować tak, aby nie zostały zasłonięte przez pływającą pokrywę.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Temperatura mezofilowa | 35–38 °C | Standardowy zakres fermentacji |
Czas retencji | 20–30 dni | Zależy od ładunku ciał stałych |
Uzysk biogazu | około 0,5–0,6 m³/kg usuniętych VS | Typowy osad komunalny |
Okno ciśnienia dachu membranowego | ±3–5 kPa | Granica gazu niskociśnieniowego |
Ciśnienie nominalne membrany wewnętrznej | 2–3 kPa | Uchwyt dwumembranowy |
Grubość powłoki emaliowanej | 0,25–0,45 mm | Obojętny, pH 1–14 |
Temperatura topnienia emalii | 820–930 °C | Zgrzewanie paneli wewnętrznych |
Trwałość projektowa | ≥ 30 lat | Z określonym systemem wewnętrznym |
Lista kontrolna zakupów dla zbiornika fermentacyjnego
Poproś producenta o określenie pełnego zakresu odpowiedzialności za część beztlenową: zbiornik, dach i granicę gazową, mieszanie, ogrzewanie, zbiór gazu, odsiarczanie oraz rozruch sekcji beztlenowej. Zażądaj rekomendacji dotyczącej wnętrza w odniesieniu do zmierzonego pH i poziomu siarczków, wraz z wynikającymi z tego zatwierdzeniami. Zażądaj dziennika pieca oraz zapisu testu iskrowego dla każdego panelu dla swojego zamówienia. Potwierdź, kto oblicza fundament pod zbiornik, który nie może osiadać nierównomiernie, ponieważ przechylony fermentator zaburza zbiór gazu i uszkadza uszczelnienie dachu. Zażądaj planu rozruchu, ponieważ pierwszy miesiąc eksploatacji kształtuje populację biomasy i zachowanie osiadania całej instalacji. I potwierdź zapas paneli i uszczelek, co jest znacznie tańsze teraz niż po uruchomieniu.
Studium przypadku
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Wydajność | Zakres |
Sekcja obróbki beztlenowej | Hebei, Chiny | GFS digester, sekcja EPC beztlenowa | zgodnie z projektem procesu | dostawa i rozruch sekcji beztlenowej |
Program ścieków przemysłowych | Xinjiang, Chiny | Zbiornik GFS, 27 jednostek | 30 469 m³ | dostawa + nadzór |
Magazynowanie ścieków browarniczych | Syczuan, Chiny | Zbiornik GFS | 14 655 m³ | dostawa + nadzór |
Zdolności inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i wytwarza zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze szkła emaliowanego na stal (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt pokrytych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, gdy wymaga tego zastosowanie.
W przypadku fermentacji osadów obejmuje to integrację dachu dwumembranowego i wspomnianą niskociśnieniową granicę gazową powyżej, emaliowane wnętrze przystosowane do przestrzeni nad osadem zawierającej H₂S i amoniak oraz dobór wymiarów zbiornika wynikający z danych dotyczących retencji i uzysku gazu.
Często zadawane pytania
P1: Czy zbiornik fermentacyjny jest zbiornikiem ciśnieniowym?
O1: Nie. Jest to zbiornik niskociśnieniowy, którego granica gazowa jest utrzymywana przez elastyczną membranę lub zawór nadmiarowy w zakresie kilku kilopaskali. Nie jest projektowany ani używany jako zbiornik ciśnieniowy, a okno ciśnienia dachu powinno pozostać w tym zakresie.
P2: Który dach jest lepszy dla fermentatora osadów?
A2: Dach dwumembranowy jest zazwyczaj lepszym rozwiązaniem dla procesu fermentacji, ponieważ jest hermetyczny, toleruje zmiany poziomu i jest tańszy, podczas gdy sztywna kopuła aluminiowa zgodna z AWWA D108 i API 650 z obciążeniami według ADM 2015 i ASCE 7-10 jest preferowana tam, gdzie wymagana jest stała geometria.
P3: Czy emaliowane wnętrze również wymaga odsiarczania?
O3: Nie. Emalia jest odporna na H₂S wewnątrz zbiornika, ale gaz opuszczający zbiornik nadal zawiera siarczki, które będą korodować kotły, silniki i instalacje rurowe. Dozowanie chlorku żelaza lub złoże suchego odsiarczania należy zastosować w ciągu gazowym niezależnie od wykończenia wnętrza.
P4: Jak postępuje się z warstwą kożucha?
O4: Stosuje się mieszanie obejmujące całą objętość, cyrkulację przez rurę ssącą lub mechaniczny przerywacz kożucha, a także punkty odbioru gazu, które nie są umieszczone w miejscach, gdzie mogłyby zostać zatkane przez pływającą skorupę.
P5: Jakiego czasu retencji powinien używać komunalny fermentator osadów?
O5: Dwadzieścia do trzydziestu dni w temperaturze mezofilnej to normalny zakres planistyczny, skrócony tam, gdzie pozwalają na to obciążenie ciałami stałymi i substrat, a wartość należy potwierdzić testem laboratoryjnym lub pilotażowym na własnym osadzie.
P6: Czy fermentator można dodać do istniejącej oczyszczalni?
O6: Tak. Drugi równoległy fermentator na przygotowanym fundamencie to powszechna droga rozbudowy, która pozwala uniknąć wyłączenia pierwotnego reaktora z eksploatacji, co często stanowi ograniczenie harmonogramu projektu.
Zbiornik do fermentacji osadu dostarcza gaz, gdy naczynie, gazoszczelny dach, mieszanie i instalacja gazowa zostały zaprojektowane na podstawie tych samych parametrów procesowych. Praca mezofilna w temperaturze 35 do 38 °C przy czasie retencji 20 do 30 dni określa objętość, dach dwumembranowy wyznacza granicę niskiego ciśnienia, a wnętrze ze szkliwa stapianego wyznacza margines korozyjny w przestrzeni nadosadowej zawierającej H₂S. Należy podać w zapytaniu charakterystykę substratu, wymaganą wydajność gazu oraz lokalne wartości wiatru i śniegu, a także wymagać od dostawcy zobowiązania do realizacji całego zakresu anaerobowego, a nie tylko dostawy zbiornika.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij nam rodzaj osadu i obciążenie substancjami stałymi, dzienną objętość i udział substancji lotnych, docelową produkcję gazu, zmierzony poziom pH i siarczków, dostępność ogrzewania, powierzchnię zabudowy oraz wartości wiatru i śniegu dla lokalizacji. Otrzymasz propozycję fermentatora, rekomendację dachu, obliczenie czasu retencji i objętości oraz pełny pakiet rysunków i certyfikatów.
WhatsApp