Bể phân hủy kỵ khí tráng men là gì?
Một bể phân hủy kỵ khí trông giống như một bồn chứa và hoạt động như một lò phản ứng hóa học. Bên trong nó, vi khuẩn chuyển đổi chất hữu cơ thành methane và carbon dioxide khi không có oxy - nhưng chỉ trong một phạm vi hẹp về nhiệt độ, khuấy trộn, thời gian lưu và pH. Chỉ cần sai một trong những yếu tố đó, quá trình sinh học sẽ dừng lại, thường không có nhiều cảnh báo trước, và một bồn chứa đầy nguyên liệu sẽ trở nên chua và tốn kém.
Phần men quan trọng vì môi trường phân hủy thực sự khắc nghiệt: hydrogen sulphide trong pha khí, axit hữu cơ trong chất lỏng, amoniac, hạt mài mòn, và một lớp vỏ được giữ ở 35 đến 38 độ C trong nhiều thập kỷ. Lớp lót thủy tinh nung chảy trên thép trơ với tất cả những điều đó. Được thiết kế bởi Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel), bể phân hủy men được cung cấp dưới dạng hệ thống hoàn chỉnh thay vì vỏ rỗng.
1. Điều gì làm cho một bồn chứa trở thành bể phân hủy kỵ khí?
Bốn chức năng ngoài việc lưu trữ: nó phải loại bỏ oxy, giữ nhiệt độ, duy trì hỗn hợp bên trong và giữ lại khí mà nó tạo ra. Một bể chỉ để lưu trữ không phải là một bể phân hủy.
· Vỏ kín khí: Oxy độc hại đối với vi khuẩn sinh methane và methane là khí nhà kính, vì vậy vỏ, mái và tất cả các điểm xuyên qua phải được niêm phong và kiểm tra.
· Nhiệt độ được kiểm soát: Phân hủy ưa ấm chạy ở 35-38 độ C; ưa nhiệt ở 50-55 độ. Cả hai đều cần cách nhiệt, gia nhiệt và kiểm soát.
· Trộn: Không trộn, chất rắn lắng xuống, một lớp váng hình thành và thể tích hiệu dụng thu hẹp lại. Trộn cũng giải phóng khí và cân bằng nhiệt độ và pH.
· Thời gian lưu trú xác định: Bể phải giữ nguyên liệu đủ lâu để quá trình sinh học hoàn tất - thường là 20-40 ngày đối với phân hủy bùn ưa ấm.
2. Men tráng đang làm gì ở trong đó?
Bảo vệ thép khỏi sự tấn công kết hợp của hóa chất, nhiệt và cơ học mà ít lớp phủ nào chịu được, đồng thời tạo ra bề mặt chống bám cặn và chống mài mòn.
· Khả năng chống Hydro Sunfua: Sunfua sinh ra trong chất lỏng biến thành axit sunfuric trong không gian khí; thủy tinh nung chảy không bị ảnh hưởng bởi cả hai.
· Khả năng chống Axit Hữu cơ: Các axit béo dễ bay hơi tích tụ bất cứ khi nào quá trình bị căng thẳng; bề mặt thủy tinh trơ không tham gia vào hóa học đó.
· Độ ổn định nhiệt: Lớp phủ được nung chảy ở 820-930 độ C hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ vận hành của bể phân hủy.
· Bề mặt nhẵn, tiêu thụ ít năng lượng: Thủy tinh chống lại sự bám dính của cặn và lớp cặn, dễ dàng vệ sinh, giúp duy trì thể tích làm việc và bề mặt truyền nhiệt nguyên vẹn.
· Khả năng chống mài mòn: Sỏi và cát trong nguyên liệu đầu vào sẽ bào mòn phần vỏ dưới; bề mặt có độ cứng khoảng 6.0 trên thang Mohs có thể chịu được điều này.
3. Bể còn có gì đi kèm?
Hầm biogas là một hệ thống. Bể là hạng mục lớn nhất, nhưng các phụ kiện mới quyết định liệu nó có thực sự hoạt động hiệu quả hay không.
· Mái che và thu gom khí: Mái cố định với vòm chứa khí, hoặc túi chứa khí bằng màng bên ngoài, có kích thước phù hợp với lượng khí sản xuất và được trang bị bảo vệ áp suất và chân không.
· Gia nhiệt và cách nhiệt: Lớp cách nhiệt bên ngoài với lớp bọc bảo vệ, cùng với hệ thống trao đổi nhiệt bên trong hoặc bên ngoài và kiểm soát nhiệt độ.
· Thiết bị trộn: Máy trộn gắn bên hông, máy trộn ống thông gió trung tâm, hoặc tuần hoàn khí sinh học, được lựa chọn dựa trên hàm lượng chất rắn và hình dạng bể.
· Thiết bị đo lường: Giám sát nhiệt độ, mức, áp suất, lưu lượng khí và thành phần khí, với các cảnh báo được kết nối với hệ thống điều khiển nhà máy.
· Hệ thống an toàn: Giảm áp và chân không, bộ chặn lửa, phát hiện khí và xả khẩn cấp được thiết kế cho trường hợp sự cố có thể xảy ra.
Thành phần | Chức năng | Cung cấp men trung tâm |
Vỏ thép nung chảy thủy tinh | Rào cản ăn mòn và kết cấu | Nung chảy ở 820-930 độ C, kiểm tra độ phóng điện 1500 V |
Mái và vòm khí | Thu gom và chứa kín khí | Mái cố định với vòm, hoặc bình chứa khí màng ngoài |
Cách nhiệt và lớp phủ | Duy trì 35-38 độ C với tổn thất nhiệt thấp | Len khoáng với lớp phủ kim loại bảo vệ |
Hệ thống trộn | Ngăn ngừa lắng đọng, váng và phân tầng | Máy trộn bên, ống dẫn hướng, hoặc tuần hoàn khí |
Hệ thống gia nhiệt | Duy trì dải ưa ấm hoặc ưa nhiệt | Trao đổi nhiệt bên trong hoặc bên ngoài có kiểm soát |
Thiết bị an toàn | Bảo vệ chống quá áp và thiếu áp | Giảm áp và chân không, thiết bị chặn lửa |
Đảm bảo Kỹ thuật và Hỗ trợ Dự án
Mỗi bồn chứa do Công ty TNHH Công nghệ Thạch Gia Trang Trung Chính (Center Enamel) cung cấp đều được thiết kế theo tiêu chuẩn AWWA D103-09 và EN 1090 với xác minh phần tử hữu hạn cho tải trọng vỏ, mái và vòi phun, được nung chảy ở 820-930°C dưới sự kiểm soát của ISO 9001 và ISO 45001, được kiểm tra độ rỗ tại 1500 V trên một trăm phần trăm bề mặt, và được lắp ráp bằng bu lông cấp 8.8 và chất trám kín được nhà sản xuất chứng nhận. Các gói thiết bị phân hủy sinh học được giao kèm bản vẽ giao diện quy trình, thông số cách nhiệt và gia nhiệt, sơ đồ bố trí khuấy trộn, xử lý khí và thiết bị an toàn, cùng với hỗ trợ chạy thử và đào tạo vận hành viên.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
Bể phân hủy kỵ khí có chức năng gì?
Bể chứa nguyên liệu hữu cơ trong môi trường không có oxy, được gia nhiệt và khuấy trộn, nơi vi khuẩn phân hủy chất rắn bay hơi và giải phóng khí sinh học - thường chứa 55-65 phần trăm methane - đồng thời ổn định phần dịch phân hủy còn lại.
Tại sao bể phân hủy phải kín khí?
Hai lý do: oxy ức chế và có thể tiêu diệt vi khuẩn tạo methane, và khí methane sinh ra phải được thu giữ thay vì thải ra ngoài. Bất kỳ rò rỉ nào cũng đồng thời là vấn đề quy trình, vấn đề an toàn và trách nhiệm phát thải.
Bể phân hủy hoạt động ở nhiệt độ nào?
Phân hủy ưa ấm trung bình hoạt động ở 35-38 độ C và là phương pháp phổ biến nhất; phân hủy ưa nhiệt ở 50-55 độ C xử lý nhanh hơn nhưng cần nhiều nhiệt hơn và ít chịu được xáo trộn.
Bể phân hủy tráng men có thể đạt dung tích bao nhiêu?
Các bể phân hủy men đơn được xây dựng vượt xa 10.000 m3 và Center Enamel đã cung cấp các đơn vị 21.094 m3. Các nhà máy lớn hơn thường sử dụng nhiều bể phân hủy song song thay vì một bể rất lớn, để duy trì hiệu quả trộn và tính linh hoạt trong vận hành.