Сколько биогаза производит сбраживание осадка
Создано Сегодня
Сколько биогаза производит сбраживание осадка?
Если запросить выход биогаза, вы получите число без указания основы. На тонну осадка? На кубический метр реактора? На килограмм летучих веществ, поданных или разрушенных? Каждый из этих способов является законным для выражения, и каждый дает совершенно разные цифры, поэтому технико-экономические обоснования так часто расходятся с данными установки в два раза.
Наиболее полезной и наиболее универсальной основой является газ, производимый на килограмм разрушенных летучих веществ, поскольку это отделяет то, чего достигла биология, от того, сколько сырья оказалось доступно. На этой основе сбраживание муниципальных осадков дает примерно один кубический метр биогаза на килограмм разрушенного вещества, с содержанием метана 55-65 процентов.
1. Сколько газа на килограмм летучих веществ?
Около 0,8–1,2 кубического метра биогаза на килограмм разрушенных летучих веществ, при этом один кубический метр на килограмм является обычной плановой величиной.
· Плановая величина: Приблизительно 1,0 кубический метр биогаза на килограмм разрушенных летучих веществ широко используется для муниципального осадка сточных вод.
· Содержание метана: Биогаз из осадка сточных вод обычно содержит 55–65 процентов метана, при этом большая часть остатка приходится на углекислый газ, а также следы сероводорода, азота и водяного пара.
· Энергетическая ценность: При содержании метана 60 процентов биогаз несёт примерно 21–23 мегаджоуля на кубический метр, что эквивалентно около 6,0–6,5 киловатт-часа.
· Газ на кубический метр реактора: При типичной загрузке хорошо работающий мезофильный реактор производит примерно 0,5–1,0 кубического метра биогаза на кубический метр объёма реактора в сутки.
· Почему база расчёта важна: Указание объёма на тонну подаваемого осадка скрывает как содержание твёрдых веществ, так и достигнутую степень разрушения — всегда пересчитывайте на килограмм разрушенных веществ перед сравнением.
2. Что это означает для реальной станции?
Практический пример ценнее, чем диапазон значений. Возьмем станцию с эквивалентом населения 100 000 человек и сбраживанием смешанного осадка.
· Производство осадка: При примерно 100 граммах сухого вещества на эквивалент населения в день станция производит около 10 000 килограммов сухого вещества в день.
· Летучая фракция: При 65 процентах летучих веществ это составляет около 6 500 килограммов летучих веществ, подаваемых в день.
· Разрушение: При 45 процентах разрушения ежедневно разрушается примерно 2 900 килограммов летучих веществ.
· Производство газа: При одном кубическом метре на килограмм это дает примерно 2 900 кубических метров биогаза в день, из которых около 1 750 кубических метров составляет метан.
· Энергетический эквивалент: Около 17 500 киловатт-часов в день валовой энергии, что эквивалентно непрерывной тепловой мощности около 730 киловатт или примерно 290 киловаттам электрической мощности в установке комбинированного производства тепла и электроэнергии.
3. Что увеличивает или снижает выход?
Состав сырья, предварительная обработка, температура, время удержания и стабильность процесса. Пять переменных объясняют большую часть различий между установками.
· Первичный осадок по сравнению с активным илом: Первичный осадок более биоразлагаем и дает более высокий выход на килограмм разрушенного вещества; активный ил труднее разлагается.
· Предварительная обработка: Термический гидролиз, ультразвуковая или механическая дезинтеграция значительно повышают как степень разрушения, так и выход газа.
· Совместное сбраживание: Добавление пищевых отходов, жиров, масел и смазок или глицерина заметно повышает производство газа и является самым быстрым способом получить больше энергии из существующего реактора.
· Температура и время удержания: Более высокая температура и достаточное время удержания увеличивают разрушение; короткое время удержания, вызванное перегрузкой, дает противоположный эффект.
· Стабильность процесса: Ингибирование аммиаком, сульфидами и ограничение микроэлементов подавляют выход, поэтому мониторинг летучих жирных кислот и щелочности имеет важное значение.
Основа | Типичное значение | Применение |
На кг разрушенных летучих веществ | 0,8-1,2 м3 биогаза | Наиболее универсальная основа для планирования |
Содержание метана | 55-65 процентов по объему | Определяет энергетическую ценность и пригодность для двигателя |
Энергетическая ценность при 60 процентах метана | 21-23 МДж на м3, около 6,0-6,5 кВт·ч | Подбор размеров ТЭЦ и котельной установки |
На м3 объема реактора в сутки | Около 0,5-1,0 м3 биогаза | Проверка достоверности размеров реактора |
На тонну подаваемого осадка | Сильно варьируется | Сопоставимо только при указании содержания сухого вещества |
Инженерное обеспечение и поддержка проекта
Каждый резервуар, поставленный компанией Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel), спроектирован в соответствии со стандартами AWWA D103-09 и EN 1090 с проверкой методом конечных элементов нагрузок на корпус, крышу и патрубки, спечен при температуре 820–930 °C под контролем ISO 9001 и ISO 45001, испытан на отсутствие дефектов покрытия напряжением 1500 В по всей поверхности на 100 %, а также собран с использованием болтов класса прочности 8.8 и сертифицированного производителем герметика. Оценки выхода газа формируются на основе характеристик осадка и допущений по деструкции, при этом объем метантенка, системы перемешивания, нагрева и газоотведения рассчитываются под соответствующий профиль газообразования.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Сколько метана содержится в биогазе из осадка сточных вод?
Обычно 55-65 процентов по объёму, при этом большая часть остатка — это углекислый газ и небольшие количества водяного пара, азота и сероводорода. Содержание метана определяет энергетическую ценность и то, подходит ли газ для предполагаемого двигателя или котла.
Сколько энергии в кубическом метре биогаза?
При содержании метана 60 процентов — примерно 21-23 мегаджоуля, что эквивалентно около 6,0-6,5 киловатт-часов на кубический метр. Установка комбинированного производства тепла и электроэнергии обычно преобразует около 35-40 процентов этой энергии в электричество, а остальное утилизируется в виде тепла.
Сколько газа производит установка, рассчитанная на 100 000 эквивалентных жителей?
Используя типичные показатели - около 100 граммов сухого вещества на эквивалент населения в день, 65 процентов летучих веществ и 45 процентов разрушения - станция будет производить примерно 2900 кубических метров биогаза в день, содержащего около 1750 кубических метров метана.
Увеличивает ли совместное сбраживание выход газа?
Да, существенно. Добавление пищевых отходов, жиров, масел и смазок или глицерина вводит легко разлагаемый материал и обычно является самым быстрым способом увеличить производство газа в существующем реакторе, при условии соблюдения мощности перемешивания, пределов по аммиаку и баланса микроэлементов.
·
WhatsApp