Nhà sản xuất bể phân hủy bùn Trung Quốc Dịch vụ nhà máy biogas
Bể phân hủy bùn là một lò phản ứng kỵ khí ưa ấm trung bình, thường được duy trì ở 35 đến 38 °C với thời gian lưu từ 20 đến 30 ngày, và chỉ riêng bể chứa sẽ không tạo ra được sản lượng khí. Ranh giới kín khí, hệ thống khuấy trộn, đường gia nhiệt và hệ thống khử lưu huỳnh quyết định kết quả. Bể phân hủy bằng thép tráng men nung chảy cho bề mặt bên trong trơ trong dải pH 1 đến 14 với độ nhám Ra dưới 0,8 µm, trong khi mái hai màng hoạt động trong phạm vi vài kilopascal giữ cho bể phân hủy kín khí mà không biến nó thành bình chịu áp lực. Hãy mua bể chứa, mái, hệ thống khuấy trộn và hệ thống khí như một phạm vi trách nhiệm duy nhất.
Tiêu hóa bùn được bán như một thiết bị và được bàn giao như một quy trình. Thiết bị đến, đường ống được đấu nối, sinh khối được nạp vào, và tốc độ sinh khí thấp hơn thiết kế. Sau đó là chẩn đoán: lớp váng đã tạo thành vỏ cứng, khuấy trộn có vùng chết, pH đã giảm sau khi quá tải chất béo, hoặc H₂S đã ăn mòn vành trên và đường ống dẫn khí. Trên một nhà máy vận hành tốt, không có điều nào trong số đó xảy ra vì thiết bị, mái, máy khuấy và hệ thống dẫn khí được chỉ định cùng nhau dựa trên bùn thực tế. Bài viết này trình bày những gì một kỹ sư thu mua nên yêu cầu từ nhà sản xuất bể tiêu hóa, từ vật liệu bên trong đến thử nghiệm nghiệm thu.
Các con số quy trình xác định bể chứa
Tiêu hóa ưa ấm ở 35 đến 38 °C với thời gian lưu 20 đến 30 ngày là mặc định làm việc. Hai con số đó xác định thể tích: nhân tải lượng chất rắn bay hơi hàng ngày với thời gian lưu cần thiết để có thể tích bể phản ứng, sau đó áp dụng một biên độ cho lớp váng bọt luôn hình thành. Sản lượng khí mong đợi từ bùn đô thị vào khoảng 0,5 đến 0,6 mét khối khí sinh học trên mỗi kilôgam chất rắn bay hơi được loại bỏ, và con số đó nên được dùng để định cỡ đường ống dẫn khí, bình chứa và thiết bị đốt thay vì coi đó là phần thưởng thêm. Hệ thống gia nhiệt và khuấy trộn phải được định cỡ cùng nhau tại cùng một thời điểm, vì ở nhiệt độ ưa ấm, nhu cầu nhiệt phụ thuộc vào thể tích và nhiệt độ nguyên liệu nạp, trong khi nhu cầu khuấy trộn phụ thuộc vào việc cơ chất có xu hướng nổi lên hay chìm xuống.
Nội thất bể trong môi trường sulfide
Trường hợp ăn mòn là khoảng không đỉnh bể, và đó là nơi men thủy tinh chứng minh giá trị của nó. Quá trình phân hủy giải phóng hydrogen sulfide từ quá trình khử sulfate và amoniac khi pH tăng lên, và sự ngưng tụ ở vòng đỉnh khiến dải này ăn mòn mạnh hơn nhiều so với khối chất lỏng bên dưới. Thép carbon trần bị mỏng đi; các lớp phủ được phủ lên bong tróc thành từng mảng và mỗi mảng trở thành một lỗ kim. Bể thép nung chảy thủy tinh nung chảy lớp men dày 0,25 đến 0,45 mm vào tấm panel ở nhiệt độ 820 đến 930 °C, được đánh giá trên 3.450 N/cm², trơ trong khoảng pH 1 đến 14, và được hoàn thiện ở độ nhám Ra dưới 0,8 µm để lớp váng nổi giải phóng thay vì tích tụ thành vỏ cứng trên thành bể. Mỗi tấm panel đều được kiểm tra tia lửa điện ở 1500 V DC trước khi xuất xưởng, và trong một bể phân hủy điều đó rất quan trọng vì vòng đỉnh là tấm panel mà bạn sẽ ít muốn thay thế nhất trong quá trình vận hành. Lớp phủ epoxy liên kết nung chảy bên trong dày 180 đến 280 µm theo AWWA C550 là lựa chọn thứ hai cho các dòng ít ăn mòn hơn.
Ranh giới khí và lựa chọn mái
Bể phân hủy phải kín khí và phải duy trì là bình áp suất thấp. Điều đó có nghĩa là cần một nắp giữ khí trong một cửa sổ áp suất nhỏ thay vì một vòm kín cứng chịu tải. Mái hai màng với màng khí bên trong ở mức danh nghĩa hai đến ba kPa và màng chắn thời tiết bên ngoài là bố trí phổ biến cho dịch vụ phân hủy; nó kín khí, rẻ hơn mái cứng và chịu được sự dịch chuyển kích thước mà bể gặp phải khi mức thay đổi. Mái vòm nhôm cứng là phương án thay thế và được kiểm tra theo AWWA D108 và API 650, với tải tuyết và gió tại chỗ được tính theo ADM 2015 và ASCE 7-10. Dù theo cách nào, van xả áp, bộ chặn lửa và đầu ra khí đều thuộc cùng phạm vi với bể, và ranh giới áp suất vẫn nằm trong dải kilopascal thay vì phạm vi bình áp suất theo quy chuẩn.
Vấn đề trộn, váng và vùng chết
Khuấy trộn là hạng mục có đòn bẩy cao nhất trong bể phân hủy và cũng là hạng mục thường bị đặc tả thiếu nhất. Khuấy trộn bằng khí có chi phí thấp và cho độ đồng đều nhiệt độ tốt khi cơ chất đồng nhất; khuấy trộn cơ học bằng ống dẫn hướng hoặc cánh khuấy trong bể là cần thiết khi hình thành lớp váng. Trong cả hai trường hợp, vùng chết trở thành nơi chất rắn lắng đọng, bọt tích tụ và thể tích hiệu dụng âm thầm thu hẹp, đó là lý do phạm vi bao phủ khuấy trộn cần được kiểm tra dựa trên hình học bể thay vì được mô tả như tuần hoàn chung. Duy trì khả năng phá váng thông qua kiểu khuấy trộn hoặc thiết bị phá váng cơ học, và định cỡ các điểm thu khí sao cho chúng không bị che khuất bởi lớp nắp nổi.
Thông số kỹ thuật
Thông số | Giá trị / Phạm vi điển hình | Ghi chú |
Nhiệt độ ưa ấm | 35–38 °C | Phạm vi phân hủy tiêu chuẩn |
Thời gian lưu | 20–30 ngày | Phụ thuộc vào tải lượng chất rắn |
Sản lượng biogas | khoảng 0,5–0,6 m³/kg VS được loại bỏ | Trả lời 1: Không. Đây là bể áp suất thấp có ranh giới khí được giữ bằng màng linh hoạt hoặc van xả trong vòng vài kilopascal. Bể không được thiết kế hoặc sử dụng như bình áp lực, và dải áp suất mái phải nằm trong khoảng đó. |
Dải áp suất mái màng | ±3–5 kPa | Ranh giới khí áp suất thấp |
Áp suất danh nghĩa của màng trong | 2–3 kPa | Giá đỡ hai màng |
Độ dày lớp tráng men | 0,25–0,45 mm | Trơ, pH 1–14 |
Nhiệt độ nung chảy men | 820–930 °C | Nung chảy tấm bên trong |
Tuổi thọ thiết kế | ≥ 30 năm | Với hệ thống nội thất được chỉ định |
Danh mục kiểm tra mua sắm cho bể phân hủy
Yêu cầu nhà sản xuất nêu rõ phạm vi kỵ khí hoàn chỉnh mà họ chịu trách nhiệm: bồn, mái và ranh giới khí, khuấy trộn, gia nhiệt, thu gom khí, khử lưu huỳnh và việc chạy thử nghiệm thu phần kỵ khí. Yêu cầu khuyến nghị nội thất đối chiếu với mức pH và mức sulfide đã đo, kèm theo các phê duyệt liên quan. Yêu cầu nhật ký lò và biên bản kiểm tra tia lửa điện từng tấm panel cho đơn hàng của bạn. Xác nhận ai là bên tính toán móng cho bồn không được phép lún không đều, vì bể phân hủy bị nghiêng sẽ làm sai lệch việc thu gom khí và hư hỏng lớp đệm kín của mái. Yêu cầu kế hoạch chạy thử nghiệm thu, vì tháng vận hành đầu tiên quyết định quần thể sinh khối và đặc tính lún của toàn bộ nhà máy. Và xác nhận việc dự phòng tấm panel và gioăng đệm, thứ mà bây giờ rẻ hơn nhiều so với sau khi khởi động.
Trường hợp dự án
Dự án | Vị trí | Sản phẩm | Công suất | Phạm vi |
Phần xử lý kỵ khí | Hà Bắc, Trung Quốc | Bể phân hủy GFS, phần EPC kỵ khí | theo thiết kế quy trình | cung cấp và chạy thử phần kỵ khí |
Chương trình nước thải công nghiệp | Tân Cương, Trung Quốc | Bể GFS, 27 đơn vị | 30.469 m³ | cung cấp + giám sát |
Lưu trữ nước thải sản xuất bia | Tứ Xuyên, Trung Quốc | Bể GFS | 14.655 m³ | cung cấp + giám sát |
Năng lực kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty nắm giữ gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa của mình đến hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn đơn lẻ được cung cấp lên đến 60.000 m³. Sản xuất vận hành theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế tham chiếu AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với tiêu hủy bùn, phần này bao gồm tích hợp mái hai màng và ranh giới khí áp suất thấp ở trên, lớp men bên trong được định mức cho không gian khí H₂S và amoniac, và kích thước bình phản ứng theo các số liệu lưu giữ và sản lượng khí.
Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Bể tiêu hủy có phải là bình áp lực không?
Trả lời 2: Mái nào tốt hơn cho bể tiêu hủy bùn?
Q2: Which roof is better for a sludge digester?
A2: Mái hai màng thường phù hợp hơn cho quá trình phân hủy vì nó kín khí, chịu được sự thay đổi mực nước và rẻ hơn, trong khi mái vòm nhôm cứng theo AWWA D108 và API 650 với tải trọng ADM 2015 và ASCE 7-10 được ưu tiên khi yêu cầu hình học cố định.
Q3: Bề mặt tráng men bên trong có cần khử lưu huỳnh không?
A3: Không. Men chống lại H₂S bên trong bể, nhưng khí thoát ra khỏi bể vẫn mang theo sulfide sẽ ăn mòn nồi hơi, động cơ và hệ thống đường ống. Việc định lượng clorua sắt hoặc tầng khử lưu huỳnh khô thuộc về hệ thống khí bất kể bề mặt bên trong.
Q4: Lớp váng được xử lý như thế nào?
A4: Với việc khuấy trộn bao phủ toàn bộ thể tích, tuần hoàn ống dẫn hoặc máy phá váng cơ học, cùng với các điểm thu khí không được đặt ở vị trí bị che khuất bởi lớp vỏ nổi.
Câu hỏi 5: Thời gian lưu bùn nên áp dụng cho bể phân hủy bùn đô thị là bao nhiêu?
Trả lời 5: Hai mươi đến ba mươi ngày ở nhiệt độ trung ấm là khoảng thời gian quy hoạch thông thường, có thể rút ngắn khi tải lượng chất rắn và cơ chất cho phép, và giá trị này nên được xác nhận bằng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm hoặc thử nghiệm thí điểm trên chính loại bùn của bạn.
Câu hỏi 6: Có thể bổ sung bể phân hủy vào một nhà máy hiện hữu không?
Trả lời 6: Có. Một bể phân hủy song song thứ hai trên nền đã chuẩn bị là phương án mở rộng phổ biến và tránh phải ngừng vận hành bể phản ứng ban đầu, đây thường là hạn chế đối với tiến độ dự án.
Một bể phân hủy bùn sinh ra khí khi bể chứa, mái kín khí, hệ thống trộn và hệ thống dẫn khí được thiết kế theo cùng một thông số quy trình. Vận hành ưa ấm ở 35 đến 38 °C với thời gian lưu 20 đến 30 ngày quyết định thể tích, mái hai màng quyết định giới hạn áp suất thấp, và lớp tráng men nung chảy bên trong quyết định biên độ chống ăn mòn trong không gian đỉnh chứa H₂S. Đưa đặc tính cơ chất, lượng khí đầu ra yêu cầu và các giá trị gió và tuyết tại địa điểm vào yêu cầu báo giá, và yêu cầu nhà cung cấp cam kết thực hiện toàn bộ phạm vi kỵ khí thay vì chỉ một bể chứa.
Trao đổi với kỹ sư
Hãy gửi cho chúng tôi loại bùn và tải lượng chất rắn, thể tích hàng ngày và phần chất rắn bay hơi, sản lượng khí mục tiêu, mức pH và sulfide đo được, khả năng gia nhiệt, diện tích mặt bằng cùng các giá trị gió và tuyết tại địa điểm. Bạn sẽ nhận được một phương án hầm ủ, khuyến nghị mái che, tính toán thời gian lưu và thể tích cùng gói bản vẽ và chứng nhận đầy đủ.