Bùn phân hủy tạo ra bao nhiêu khí sinh học?
Tạo vào Hôm nay
Quá trình phân hủy bùn tạo ra bao nhiêu khí sinh học?
Khi hỏi về sản lượng khí sinh học, bạn sẽ nhận được một con số không có cơ sở. Tính trên mỗi tấn bùn? Trên mỗi mét khối bể phân hủy? Trên mỗi kg chất rắn bay hơi được nạp hoặc bị phân hủy? Mỗi cách đều là một cách diễn đạt hợp lệ và mỗi cách cho ra một con số rất khác nhau, đó là lý do tại sao các nghiên cứu khả thi thường khác biệt với dữ liệu nhà máy đến hai lần.
Cơ sở hữu ích và dễ chuyển đổi nhất là lượng khí sinh ra trên mỗi kg chất rắn bay hơi bị phân hủy, vì nó tách biệt những gì quá trình sinh học đạt được với lượng nguyên liệu đầu vào sẵn có. Trên cơ sở đó, quá trình phân hủy bùn đô thị tạo ra khoảng một mét khối khí sinh học trên mỗi kg bị phân hủy, với hàm lượng metan từ 55 đến 65 phần trăm.
1. Bao nhiêu khí trên mỗi kg chất rắn bay hơi?
Khoảng 0,8 đến 1,2 mét khối khí sinh học trên mỗi kilôgam chất rắn bay hơi bị phân hủy, với một mét khối trên mỗi kilôgam là con số quy hoạch thông thường.
· Con số quy hoạch: Khoảng 1,0 mét khối khí sinh học trên mỗi kilôgam chất rắn bay hơi bị phân hủy được sử dụng rộng rãi cho bùn thải đô thị.
· Hàm lượng metan: Khí sinh học từ bùn thải thường chứa 55-65 phần trăm metan, phần còn lại chủ yếu là carbon dioxide cùng với một lượng nhỏ hydro sunfua, nitơ và hơi nước.
· Hàm lượng năng lượng: Ở mức 60 phần trăm metan, khí sinh học mang khoảng 21-23 megajun trên mỗi mét khối, tương đương với khoảng 6,0-6,5 kilôwatt giờ.
· Khí trên mỗi mét khối bể phân hủy: Với tải trọng điển hình, một bể phân hủy mesophilic vận hành tốt tạo ra khoảng 0,5-1,0 mét khối khí sinh học trên mỗi mét khối thể tích bể mỗi ngày.
· Tại sao cơ sở tính toán lại quan trọng: Việc quy đổi theo mỗi tấn bùn đầu vào che giấu cả hàm lượng chất rắn và mức độ phân hủy đạt được - luôn quy đổi về mỗi kilôgam chất bị phân hủy trước khi so sánh.
2. Điều Đó Có Ý Nghĩa Gì Đối Với Một Nhà Máy Thực Tế?
Một ví dụ tính toán cụ thể có giá trị hơn một phạm vi số liệu. Hãy lấy một nhà máy có đơn vị dân số tương đương 100.000 với quá trình phân hủy bùn hỗn hợp.
· Sản Lượng Bùn: Với khoảng 100 gam chất rắn khô cho mỗi đơn vị dân số tương đương mỗi ngày, nhà máy sản xuất khoảng 10.000 kilôgam chất rắn khô mỗi ngày.
· Phần bay hơi: Ở mức 65 phần trăm chất rắn bay hơi, tương đương khoảng 6.500 kg chất rắn bay hơi được nạp mỗi ngày.
· Phân hủy: Ở mức phân hủy 45 phần trăm, khoảng 2.900 kg chất rắn bay hơi bị phân hủy mỗi ngày.
· Sản xuất khí: Với một mét khối trên mỗi kg, điều đó tạo ra khoảng 2.900 mét khối khí sinh học mỗi ngày, trong đó khoảng 1.750 mét khối là khí metan.
· Tương đương năng lượng: Khoảng 17.500 kilowatt giờ mỗi ngày năng lượng tổng, tương đương với công suất nhiệt liên tục gần 730 kilowatt, hoặc khoảng 290 kilowatt công suất điện trong một thiết bị kết hợp nhiệt và điện.
3. Điều gì làm tăng hoặc giảm sản lượng?
Thành phần nguyên liệu, tiền xử lý, nhiệt độ, thời gian lưu và độ ổn định của quá trình. Năm biến số này giải thích phần lớn sự khác biệt giữa các nhà máy.
· Bùn thô so với bùn hoạt tính thải bỏ: Bùn thô dễ phân hủy sinh học hơn và cho sản lượng cao hơn trên mỗi kg bị phân hủy; bùn hoạt tính thải bỏ khó phân hủy hơn.
· Tiền xử lý: Thủy phân nhiệt, siêu âm hoặc phân rã cơ học làm tăng đáng kể cả hiệu quả phân hủy lẫn sản lượng khí.
· Đồng phân hủy: Thêm chất thải thực phẩm, chất béo, dầu mỡ hoặc glycerin làm tăng rõ rệt sản lượng khí và là con đường nhanh nhất để thu thêm năng lượng từ bể phân hủy hiện có.
· Nhiệt độ và Thời gian lưu: Nhiệt độ cao hơn và thời gian lưu đầy đủ làm tăng hiệu quả phân hủy; thời gian lưu ngắn do quá tải lại gây tác dụng ngược.
· Ổn định quá trình: Ức chế amoniac, hạn chế sunfua và vi lượng đều làm giảm sản lượng, đó là lý do việc theo dõi axit béo dễ bay hơi và độ kiềm là quan trọng.
Cơ sở | Giá trị điển hình | Cách sử dụng |
Trên mỗi kg chất rắn bay hơi bị phân hủy | 0,8-1,2 m3 khí sinh học | Cơ sở lập kế hoạch dễ chuyển đổi nhất |
Hàm lượng metan | 55-65 phần trăm theo thể tích | Xác định giá trị năng lượng và sự phù hợp với động cơ |
Hàm lượng năng lượng ở 60 phần trăm metan | 21-23 MJ mỗi m3, khoảng 6,0-6,5 kWh | Xác định kích thước hệ thống CHP và lò hơi |
Mỗi m3 thể tích bể phân hủy mỗi ngày | Khoảng 0,5-1,0 m3 khí sinh học | Kiểm tra hợp lý kích thước bể phân hủy |
Mỗi tấn bùn được nạp vào | Rất thay đổi | Chỉ có thể so sánh khi hàm lượng chất rắn được nêu rõ |
Đảm bảo kỹ thuật và Hỗ trợ dự án
Mọi bể chứa do Công ty TNHH Công nghệ Zhengzhong Thạch Gia Trang (Center Enamel) bàn giao đều được thiết kế theo tiêu chuẩn AWWA D103-09 và EN 1090 với kiểm tra phần tử hữu hạn đối với tải trọng vỏ bể, mái bể và lỗ ống nối, được nung chảy ở nhiệt độ 820–930°C dưới sự kiểm soát của ISO 9001 và ISO 45001, được kiểm tra phát hiện lỗ hổng bằng điện áp 1500 V trên toàn bộ bề mặt, và được lắp ráp bằng bu lông cấp 8.8 cùng keo bịt kín được nhà sản xuất chứng nhận. Sản lượng khí sinh học được ước tính dựa trên đặc tính bùn thải và các giả định về phân hủy, trong đó thể tích bể phân hủy, hệ thống khuấy trộn, gia nhiệt và xử lý khí được định cỡ theo biểu đồ sản lượng khí thu được.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
Có bao nhiêu khí metan trong khí sinh học từ bùn thải?
Thông thường là 55-65 phần trăm theo thể tích, phần còn lại chủ yếu là carbon dioxide và một lượng nhỏ hơi nước, nitơ và hydro sunfua. Hàm lượng metan quyết định giá trị năng lượng và liệu khí có phù hợp với động cơ hoặc lò hơi dự kiến hay không.
Có bao nhiêu năng lượng trong một mét khối khí sinh học?
Ở mức 60 phần trăm metan, khoảng 21-23 megajun, tương đương khoảng 6,0-6,5 kilowatt giờ mỗi mét khối. Một tổ hợp nhiệt và điện thường chuyển đổi khoảng 35-40 phần trăm năng lượng đó thành điện năng, phần còn lại được thu hồi dưới dạng nhiệt.
Một nhà máy tương đương 100.000 dân sản xuất bao nhiêu khí?
Sử dụng các số liệu điển hình - khoảng 100 gam chất rắn khô cho mỗi đơn vị dân số tương đương mỗi ngày, 65 phần trăm chất rắn bay hơi và 45 phần trăm phân hủy - nhà máy sẽ sản xuất khoảng 2.900 mét khối khí sinh học mỗi ngày, chứa khoảng 1.750 mét khối khí mê-tan.
Đồng phân hủy có làm tăng sản lượng khí không?
Có, tăng đáng kể. Việc thêm chất thải thực phẩm, chất béo, dầu và mỡ hoặc glyxerin đưa vào vật liệu phân hủy sinh học dễ dàng và thường là cách nhanh nhất để tăng sản lượng khí từ một bể phân hủy hiện có, tùy thuộc vào công suất trộn, giới hạn amoniac và cân bằng nguyên tố vi lượng.
·
WhatsApp