Çamur Çürütmeden Ne Kadar Biyogaz Üretilir: kapasite, HRT ve tank boyutlandırma kılavuzu
Oluşturuldu 09.09
Palçyk siňdirilmesi näçe biogaz öndürýär: kuwwat, HRT we tank ölçegleri boýunça gollanma
Kanalizasiya lillərinin anaerob həzm prosesi adətən mezofil temperaturda məhv edilmiş uçucu bərk maddələrin hər kq-ı üçün 0,3–0,5 m³ CH₄, ya da əlavə edilmiş hər kq VS üçün 0,5–0,6 m³ bioqaz verir. Faktiki qaz dörd dəyişənlə müəyyən edilir: qidalanma bərk maddələrinin konsentrasiyası, uçucu bərk maddələrin payı, hidravlik saxlanma müddəti və temperatur sabitliyi. 35–38 °C-də 20–30 günlük HRT ilə işləyən 10.000 m³ həzm qurğusu adətən orta deyil, pik qaz hasilatı sürətinə görə ölçüləndirilir, çünki qaz tutumu və dam örtüyünün təzyiq sərhədi azaldılmış qidalanma ilə keçən həftəsonuna və qəfil yağış yükünə tab gətirməlidir. Bu təlimat kütlə balansının çən həcminə və dam örtüyü spesifikasiyasına necə çevriləcəyini göstərir.
Köp proses injenerleri digester ölçegini kesgitlemek meselesine diňe zawod tassyk edilenden we gurluşyk işleriniň bahasy kesgitlenenden soň duş gelýärler. Iýmit lamasynyň şertnamasy gol çekilen, digestatyň zyňylýan ýoly kesgitlenen, soň birden kimdir birine gyşyň dowamynda kombinatyny işledip durmak üçin näçe kub metr digester göwrümi gerekdigini soraýar. Bu soraga diňe tejribe düzgüni bilen jogap berilmeýär: biogaz önümi iýmitdäki uçujy gaty maddalaryň mukdaryna, suwuklygyň çüýşede näçe wagt durýandygyna we temperaturanyň dar zolagyň içinde saklanýandygyna baglydyr. Bu makala oňa jogap berýän massa balansynyň üstünden geçýär, soňra sanlaryň çüýşe diametrine, üçek gurluşyna we howpsuzlyk klapanynyň kesgitleýji nokadyna nähili öwrülýändigini görkezýär. Lamanyň çüýremeginden näçe biogaz öndürilýär diýen sorag, iýmitiň häsiýeti bilen tanalansoň, göni inžener hasaplamasyna öwrülýär.
Gaz sanynyň hakykatda nireden gelýändigi
Digester gaz önümçiligi, tank göwrüminiň däl-de, uçujy gaty maddalaryň (VS) dargamagynyň funksiýasydyr. Standart dizaýn aňlatmasy uçujy gaty maddalaryň ýüklemek derejesinden başlaýar: öndürilen biogaz, aýrylan VS-iň şol substratyň aýratyn gaz hasylyna köpeldilmegine deňdir. Şäher ilkinji we garyşyk lamasyna degişli amaly meýilnama görkezijisi goşulan her kg VS üçin 0,5–0,6 m³ biogaz bolup, şol göwrümiň takmynan 60 göterimi metandyr. Distillýasiýa ýa-da noýba gaýtadan işleýiş akabalary ýaly azyk we fermentasiýa galyndy akymlary adatça has baý bolup, COD balansy edebiýat gymmatlyklary bilen däl-de, laboratoriýa barlaglary bilen tassyklanandan soň, şol aralygyň ýokarky böleginde ýa-da ondan ýokary derejede meýilnamalaşdyrylyp bilner.
Birinji ädim elmiýatda hemişe hakyky lamasda häsiýetlendiriş synagydyr. Umumy gaty maddalar, uçujy gaty maddalaryň TS-den paýy we COD-nyň VS-e gatnaşygy saýtyň 0,4 ýa-da 0,7 m³/kg aralygynda ýerleşýändigini aýdýar. Diňe goýulaýan çüýrändirilen işjeň lamas kabul edýän zawod zolagyň aşaky böleginde ýerleşer; ýokary güýçli azyk akymyny import edýän ýa-da bilelikde siňdirýän zawod ýokarky böleginde ýerleşer. Bu ädimi geçirýän dizaýnerler adatça gaz saklaýjyny 20-30 göterim kiçi ölçeýärler, bu bolsa soňra ilkinji ýokary ýük hepdesinde siňdirijiniň dizaýn basyşyndan ýokary işleýändigi görnüşinde ýüze çykýar.
Hasyllylygy digester göwrümine öwürmek
Uçucu qatı maddələrin yüklənməsi və hidravlik saxlanma müddəti reaktorun həcmini müəyyən edir. Gündəlik uçucu qatı maddə kütləsi məlum olduqdan sonra reaktorun həcmi seçilmiş üzvi yüklənmə dərəcəsindən asılı olaraq müəyyən edilir. 35–38 °C-də mezofilik iş rejimi ümumi standart hesab olunur; bələdiyyə lilləri üçün hidravlik saxlanma müddəti 20–30 gün, daha yüksək qatı maddə konsentrasiyasında isə 15–20 gündür. Həcm üzrə yüklənmə adətən hər kubmetr çürütmə çəni həcminə gündə 1,5–4,0 kq uçucu qatı maddə aralığında saxlanılır. Gündəlik uçucu qatı maddə yükünü layihə yüklənmə dərəcəsinə bölün və işçi həcmi əldə edin; köpük, qabıq və qaz üçün boş həcm əlavə edin və çənin gövdə hündürlüyünü əldə edin.
Hajm sig'imi yagona cheklov emas. Bak, shuningdek, yuqori qismda hosil bo'ladigan ko'pik qatlami orqali barqaror suyuqlik sathini saqlab turishi va suyuqlik chizig'idan yuqorida gaz bo'shlig'i uchun joy qoldirishi kerak. 35–38 °C da mexanik aralashtirishsiz ishlaydigan digester bir necha yuz millimetr qalinlikka yetishi mumkin bo'lgan suzuvchi qobiq hosil qiladi; bu qobiq jarayon modeli hisobga olmagan hajmni egallaydi. Bir yoki ikkita mexanik aralashtirgich qo'shish yoki aralashtirish uchun biogaz aylanmasidan foydalanish qobiqni yupqa ushlab turadi va samarali hajm hisob-kitobga mos kelishiga imkon beradi.
Üçek, basyş çägi we gaz dolanşygy
Digester çatısı, basınçlı kap değil, düşük basınçlı gaz sınırıdır. Küçük ve orta ölçekli digesterler neredeyse her zaman atmosferik basınca yakın, yalnızca birkaç kilopaskalda tutulan bir gaz boşluğuyla işletilir. Çift membranlı veya cam kumaşlı çatılar olağan seçimdir: hava koşullarına maruz kalan bir dış membran ve yaklaşık 2–3 kPa nominal gaz basıncını taşıyan bir iç membran, gaz hattında bir tahliye sistemi ve bir alev tutucu ile birlikte. Bir tasarım toplantısında tanka ne olduğunu söyleyin — esnek çatılı düşük basınçlı bir muhafaza yapısı — çünkü rijit dönüştürücü şartnamesi yanlış kod yolunu ve yanlış maliyeti davet eder.
Korroziya ikkinchi tom mavzusi. Digester gazidagi H₂S suyuqlik chizig'ida va gaz bo'shlig'i kondensatsiya zonasida po'latga hujum qiladi, lekin shisha bilan qoplangan po'lat qoplama o'zi to'liq pH diapazonida kimyoviy jihatdan inert bo'lib, qoplamani nosozlik sababi sifatida yo'q qiladi va faqat murvatli birikmalar, qistirmalar va tashqi qoplamani tekshirish qoladi. EPDM qistirmali murvatli panellar, yig'ishdan keyin 1500 V DC uchqun sinovi va davriy murvat momentini tekshirish GFS digesteri uchun amaliy tekshirish oralig'i hisoblanadi. FeCl₃ dozalash yoki quruq temir oksidi qatlami bilan oltingugurtsizlantirish, tank qoplamasi nima bardosh bera olishidan qat'i nazar, quyi oqimdagi qozonlar va generatorlarni himoya qiladi.
Tehniki Spesifikasiýa
Parametr | Adaty Bahasy / Aralygy | Bellik |
Digester işleýiş temperaturasy | 35–38 °C (mezofil) | 50–55 °C termofil, ýylylyk arzan ýerlerde |
Gidrawliki saklanyş wagty | Mezofil derejesinde 20–30 gün | Has ýokary gaty maddalar düzüminde 15–20 gün |
Spesifik metan hasyly | 0.3–0.5 m³ CH₄ her kg VS joq etilgende | Orın lashqanın laboratoriya sınaǵınan ótkerip tekseriw |
Biogaz shıǵıwı (barlıq komponentler) | 0.5–0.6 m³ biogaz her kg VS qosılǵanda | Metan úlesi ádette ~60 payız |
Gaz boslıǵı basımı | ±3–5 kPa, ishki membrana ~2–3 kPa | Qorǵaw klapanı hám alaw tosqınlıǵı talap etiledi |
Emal eritiw temperaturası | 820–930 °C | Aynada bir termal ciklinde shiyshe polatqa qosıladı |
Emal qatlamınıń qalıńlıǵı | 0.25–0.45 mm | Jıynawdan keyin 1500 V DC ushqın sınaǵı |
Emal qatlamınıń basımǵa qarsılıǵı | 3,450 N/cm² den joqarı | Emal qatlamınıń ózi ushın belgilengen |
Yüzey pürüzlülüğü | Ra < 0,8 µm | Sabit, temizlemesi kolay iç yüzey |
pH direnci astar | 1–14 | Doly sindiriş pH aralygynda inert |
Dizaýn ömri | azyndan 30 ýyl | Bellenen himiki hyzmat astynda |
Zawodyň hakykatda işleýän tank ölçegini kesgitlemek
Bir işlenmiş örneği ele alalım. Bir belediye işletmesi günde 1.200 m³ çamur gönderiyor; toplam katı madde oranı yüzde 5 ve uçucu katı madde fraksiyonu 0,70. Bu, günde 60 ton kuru katı madde, günde 42 ton UKM demektir. Günde metreküp başına 2,5 kg UKM yükleme hızında, gereken çalışma hacmi kabaca 16.800 m³ olur; bu da 20 günlük HRT ile tutarlıdır. Serbest tahta, kabuk ve gaz boşluğu için kabaca yüzde 15 ekleyin; gövde hacmi yaklaşık 19.000–20.000 m³'e ulaşır. Kg UKM başına 0,55 m³ gaz üretimi, günde yaklaşık 23.100 m³ biyogaz verir; bu ortalama saatte yaklaşık 960 m³'tür ve besleme döngüsü yoğunlaştığında zirve bunun belki yüzde 30 üzerine çıkar.
Bu çäkli tizlik turbanyň diametrini, üflemäni we alawlygyň ölçegini kesgitleýär. Ortaça tizlik gazany kesgitleýär. Çanaklygyň göwrümi gurluşyk çägini kesgitleýär. Üçüsiniň haýsydyr birini garyşdyrmak siňdiriş taslamasynyň býudjetden çykmagynyň iň ýygy-ýygydan ýoludyr. Panel giňişligi takmynan 1,2 m bolan boltly aýna-ereýän-polat çanaklyk bu ölçegde amaly çözgütdir, sebäbi gabyk modully ýüklerde eltilip bilner, beýiklik hasaplanan göwrüme laýyklykda binýady täzeden çyzman sazlanyp bilner we zawod ösende çanaklyk soňra giňeldilip bilner.
Proyekt Misalı
Project | Urın | Önüm | Kuwwat | Gerim |
Nohut gaýtadan işleýän suwlary üçin anaerob arassalaýyş bölümi | Hytaý, Hebei | GFS digester tanklary, gaz geçirmeýän membrana üçekli | anaerob proses bölümi üpjün edildi | tank üpjünçiligi we anaerob bölümini integrirlemek |
Senagat hapa suw tanklary, 27 sany | Hytaý, Sinszýan | GFS tanklary | Jemi 30,469 m³ | jetkiziw hám qadaǵalaw |
Pivo zavodı aqpa suw rezervuarları | Qıtay, Sıchuan | GFS rezervuarları | 14,655 m³ | bultlanǵan rezervuar hám shatır jetkiziw |
Kommunal aqpa suw rezervuarları, 10 birlik | Qıtay, Sıchuan | GFS rezervuarları | Jámi 17,420 m³ | jetkiziw hám orında jıynaw |
Oraylıq Emal Injenerlik Qábileti
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) 2008-yıldan beri boltlanğan saqlaw tankların layihäläp isläp çığarğan. Çinde berençe şüşä berketelgän poçıq (GFS) tank isläp çığaruçı bularaq, şirkät 200gä yaqın emalğa baylanışlı patentqa iyä, yılda taxminän 300,000 emal qaplanğan poçıq tahtasın isläp çığara, 30,000dän artıq ornatılğan proyektne tämamlağan häm tankların 100dän artıq ilgä citkergän. Yäñä 150,000 m² isläp çığaru bazası citeşterü qüätlenlegen arttıru öçen östälgän, häm ber tanklar 60,000 m³gä qädär citkerelä. Isläp çığaru ISO 9001 häm ISO 45001 buyınça barğan, mäxсулат sertifikatlawı NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI häm EUROCODE'ны üz eçenä alğan, häm dizayn qullanış taläp itkän urınnarda AWWA D103-09, AWWA C550 häm NFPAğa nisbätän alınğan.
Hazm etme xizmiti üçün bu qabiliyet prosesge ait apparat teçhizatını qaplar: gaz sızdırmaz qoş qatlı membran çatı integrasiyası, yuxarıda tasvir etilgen basınç sınırı ve boşaltma noktaları ve hazm qazanının aslında içerdiği turşu, ammiaklı sıvıya karşı inert olan emaye astar.
Sık Sorulan Sorular
S1: Çamur hazmı ton başına ne qadar biyogaz üretir?
C1: Qatı madde içeriğine bağlıdır. Yüzde 5 toplam qatı madde ve yüzde 70 uçucu qatı maddede, bir ton yaş çamur taxminen 35 kg UQM verir, bu da kg UQM başına 0,5–0,6 m³ ile beslenen ton yaş çamur başına taxminen 17–21 m³ biyogaz verir.
S2: Hazm qazanının sıcaklığını artırmaq gaz verimini artırır mı?
A2: Tek az derecede. Mezofilik 35–38 °C hem termofilik 50–55 °C uçucu katı maddelerin benzer bir bölümünü giderir. Pratik fark hızdır: termofilik çürütme aynı yükleme için bekletme süresini kısaltır, böylece tank hacmi küçülürken ısıtma ve karıştırma enerji maliyetleri artar.
S3: Neden aynı çamur iki tesiste farklı gaz hacimleri üretir?
A3: Çünkü verim, beslemenin metreküpü başına değil, uçucu katı maddenin kilogramı başına rapor edilir. Yoğunlaştırmadaki farklılıklar, tırmıklanmış ve birincil çamur oranı, birincil tortu ilavesi ve aşı çamurunun yaşı bu sayıyı etkiler.
S4: GFS tank anaerobik sindirici üçin ulanylyp bilinermi?
J4: Hawa. Aýna birleşdirilen polat tanklar atmosfera ýa-da pes basyşly saklaýyş gurluşlarydyr we emal gatlagy pH 1–14 aralygynda inertdir, bu sindirijiniň ammiak we sulfid gurşawyna laýyk gelýär. Gaz çägi gabyk däl, üçek ulgamy göterýär.
S5: Gaz saklaýjyny sindirijä görä nädip ölçegleýärsiňiz?
J5: Saklaýjyny gündelik ortaça däl-de, iň ýokary sagatlyk gaz önümçiligine goşmaça ätiýaçlyk bilen ölçegläň. Iýmit çeşmesindeki dynç günleri peselmeler, ýylylyk zarbalary we bilelikde sindirilen iýmit galyndylary akymyndan ýükleme üýtgemeleri saklaýjynyň we gyssagly boşatma ulgamynyň çekmelidir şertlerdir.
S6: Sindiriji üçegi üçin adaty barlag aralygy näçe?
A6: Här bir toqtatışta wizual çatı we membrana tekshirüwi, şol bir tsiklda gasket we bolt momentini tekshirish, hem-de islän panel çalıştırılğandan soñ astar uçqun testi. Köpçilik iyeshlär yıllıq struktura tekshirüwlerini we gaz liniyäsi xäwipsizlik toqtatışına bağlı qısqaraq membrana tikşerüwini alıp baralar.
Çamur sindiriminden biyogaz verimi, tank sipariş edilmeden önce bilinebilir: uçucu katıları karakterize edin, bir yükleme hızı seçin, sıcaklığı 35–38 °C'de tutun ve kütle dengesini hacme, gaz debisine ve çatı basıncına dönüştürün. Bir alıcı için en önemli üç sayı, UK yükleme hızı, tepe saatlik gaz debisi ve çatı sisteminin tutmaya ayarlandığı basınçtır. Bunları doğru belirlerseniz tank hacmi kendiliğinden ortaya çıkar. Yalnızca gövde hacmini belirtmek, tepe gaz debisi ve tahliye ayar noktası olmadan, tesisleri ilk yüksek yüklü kışlarında gaz sıkıntısına düşüren şeydir.
Eger siz läm karakteristikasını, proyektlängän kündelik ağımını we talap etilgän saqlaw waqıtını yibärä alsañız, Center Enamel injenerları sizgä tank ölçämini hasaplaw, çatı we basım çigäse täklifi hem-de küzätüw öçen sızma paketini qaytarırlar.
Injener bilän Söyläshüw
Bizgä ağız läm karakteristikasını, kündelik ağımını, maqsat qatılıq konsentratsiyasını we qaplawığız kerek bulğan gaz yäki cılılıq talabın yibäregez, bezneñ process we tank injenerları digester külämen, gaz eşkärtüw däräcäsen we çatı basım çigäsen bilgelär, soñ texnik fayl paketin küzätüw öçen büläşer. Hiçnindi mäcbüriätsez, päräwez konsultantığıznıñ aldına quya alaçaq injenerlik sanları ğına.
WhatsApp