ЭкоЭнергоСтрой

Мы работаем на Вас
и Ваши цели

Биогазовые станции

Предлагаемые технологии - это собственный и европейский опыт и разработки. проверенные на практике технические решения адаптированные под наши условия -отсутствие квалифицированного персонала и технической культуры. Химизм, процессуальная техника БГС известна и нет смысла повторять общедоступную информацию. Мы остановимся на общих вопросах, имеющих на наш взгляд и опыт большое значение при выборе БГС, специфические вопросы для разных производств (сырьевой базы) в отдельных разделах. 

 

Сырье, его подготовка и параметры.

 

Сырьеего качество и подготовка -это как машина хороший бензин машина едет дальше, плохой ближе и ломается. Тоже с сырьемсколько и какого качества загрузили столько биогаза и получили.

- сырьевая база, моно или полисубстраты. Чтоб выжать больше биогаза и улучшить его качество надо расширять сырьевую базу. Например на свинофермах на  БГС можно до 2-х раз увеличить выработку биогаза применив альтернативное твердое сырье не меняя объема биоректора с соответствующими дополнениями к технологии и оборудованию.   Комплексные решения, внутриобъектная (переработка всех типов концентрированных отходов внутри предприятия) и внутрихолдинговая (переработка отходов холдинга на общей БГС животноводческие предприятия, забойные цеха, масло/жировые и прочие предприятия)  кооперация по переработке отходов.

Сроки и условия хранения сырья Навоз (свиной, КРС, птичий помет) время промежуточного хранения в корпусах и резервуарах  очень сильно влияет на объем и качество биогаза так летом наблюдается снижение выработки биогаза на 10-50% на фермах с большими промежуточными резервуарами более 3-хсуток нахождения и при нарушения режима сброса стоков с корпусов. Тоже и при переработке жома, барды, силоса.

 Подготовка сырья.Механическая деструкция. Если навозные стоки и птичий помет не требуют измельчения то навоз с подстилкой, силос и даже жом требуют, Есть множество механических измельчителей наиболее приемлемые роторные на напорных трубопроводах которые дают прирост биогаза на 10-30% и экономию на перемешивании, за счет увеличения поверхности перерабатываемой фракции.улучшение текучести (перемешиваемости), ее частичной механической деструкции, сокращения времени сбраживания,  Интересна ультразвуковая деструкция твердой фракции уже на клеточном уровне, больше подходит для трудно разлагаемого растительного сырья и при рециркуляции отработанного субстрата, которая дает тоже прирост биогаза на 10-30% и экономии на перемешивании. Наша компания этот сигмент оборудования не выпускает

Термодеструкциядля биоотходов (мясокобинаты, забойные цеха) обязательно с целью биобезопасности (лучше обеззаразить 10% субстрата чем потом весь после БГС), улучшения гигиенических и технологических параметров увеличение скорости сбраживания и интенсивности запаха. 

Биохимическая деструкция-гидролиз в гидролизных, силосо/жомо хранилищах.В случае навоза не нужно, гидролиз и метаногенез идет на стадии накопления и хранения в корпусах и системы канализации с потерей биогаза и энергетического потенциала стоков. При полисубстратахс сложными компонентами, обязательно с герметичными куполами и утилизацией биогаза. 

Рециркуляцияотработанного субстрата.Твердой фракциикека после сепаратора или декантера/дегидратора при степени сбраживания субстрата менее 60% очень эффективна прирост биогаза на 10-30%, Жидкой фракции на разбавление исходного сырья (КРС, птица, сах, спирт пр) при рециркуляции помета птицы и навоза КРС  обязательная деамонизациярециркулята иначе резко кратно циклам рециркуляции повышается содержание аммиака, который ингибирует - тормозит процесс с снижением выработкибиогаза на 10-50%,,

Удаление крупных включений. Установка корзин, решеток, барабанных фильтров на приемных резервуарах с разной степенью механизации в зависимости от объемов извлекаемых включений К сожалению у нас нулевая технологическая культура,в канализацию бросают все, особенно репродукторы, потом эти включения забивают трубопроводы, запорную арматуру, крыльчатки насосов, налипают на конструкции внутри реакторов –делая невозможным применение высокого уровня автоматизации так как приходится нарушать режим загрузки/выгрузки и чистить трубопроводы, насосы, задвижки. Потери биогазана 5-10%, при остановке процесса на ремонт и заменуоборудования

Удаление песка на стадии резервуаров подготовки сырья вертикальными мешалками с скребковым механизмом для удаления тяжелых инертных, песка, в противном случае раз в 2-4 года в зависимости от системы канализации и технологии основного производства полное опорожнение резервуара и его зачистка. ЭЭБ производит весь комплекс оборудования. У нас были случаи, когда из-за прорыва талых вод с песком  за полгода образовывались острова песка до 1м высотой. Все стараются сэкономить копейки на мешалке, а потом тратят сотни тысяч на зачистку. Потери биогазана 5-10%, при остановке процесса на чистку резервуара.

Прогрев сырья на стадии его подготовки исключение температурного шока когда перепады температур более 10º С между субстратом  метантенка и подаваемым субстратом зимой могут быть более 30ºС потери биогаза до 30%, в наших условия как правило обязательно, затраты небольшие а эффект серьезный прирост биогаза 10-15%

Стабильность процесса.Микроорганизмы привыкают к определённому «рациону». Изменения компонентов субстрата, должны быть постепенными, для «привыкания» биоценоза наращивания бактерий специфических под разложение данного типа сырья .

Ингибиторы(яды)/Необходимо избегать попадания в метантенк антибиотиков, химических и дезинфицирующих средств, кислот и большого количества тяжёлых металлов. Особенно производства с трехступенчатой СИП мойкой. Важно согласовывать с проектантами применяемые реагенты, у нас был случай, когда из-за смены моющего средства и его дозировки накрыло слоем 2-3м пены  аеротенк  и прилегающую территорию летом что вызвало шок у местных «засыпало снегом».

Подача субстрата, Автоматизация.Очень важный момент, при нашей культуре производства особенно на фермах, где главное это поголовье подача/выгрузка сырья может не проводится днями  и сразу залпово за несколько суток,а потомспрашивают почему мало биогаза.Нагрузка на биоценоз должна быть равномерная в идеале с постоянной нагрузкой (редко где позволяет технология) общепринята цикличная 3-8 циклов в сутки чем больше циклов тем лучше. Продукты обмена веществ каждой группы бактерий являются питательными веществами для последующей группы бактерий. Все они работают с разной скоростью. Бактерии нельзя «перекармливать», т.к. тогда одна из групп не успеет произвести еду для следующей. Поэтому в каждом конкретном проекте рассчитывается и программируется периодичность подачи субстрата Прирост биогаза 10-15% . Автоматизация Управление режимом загрузки лучше делать автоматически чтоб избежать человеческий фактор но тогда нужно организовывать бесперебойную работу системы подачи выгрузки (насосы, запорная арматура лучше шаркраны, трубопроводы без прогибов с минимумо поворотов) Режим осуществляется/программируется  от счетчика стоков (ультрозвуковой, индукционный) и общего блока управления с обязательными контрольными датчиками уровня резервуаров.

Диспетчеризация  данных– дистанционное  управление, корректировка процесса режимов параметров в условиях отсутствия узкопрофильных специалистов и высоких затрат на их содержания оптимальное решение когда эти работы выполняет сервисная организация или специалист Заказчика на нескольких объектах одновременно. Позволяет снизить эксплуатационные расходы и прирост биогаза 10-20%

Архивация  данных позволяет проанализировать и в дальнейшем исключить совершенные ошибки.

 

Брожение.  

Анаэробные условия.Метаноредуцирующие бактерии могут активно работать только в условиях отсутствия кислорода в субстрате, хотя кислород и попадает с субстратом, он расходуется факультативными бактериями на первых стадиях гидролизе и окислении. Герметичность не попадание воздуха обеспечивает укрытие газгольдер. Вместе с тем кислород поступает в метантенк с подаваемым воздухом на окисление сероводорода в биогазе. Основную опасность по кислороду могут нести флотошламынасыщенные кислородом. У нас был случай когда мы вынуждены были залить серьезный объем стоков с аэротенка в метантенкс срывом процесса но это не типичный случай в основном анаэробные условия соблюдаются. Влажность. Производство биогаза осуществляется только во влажной среде, ведь только в ней бактерии могут жить, питаться и размножаться. Влажность субстрата колеблиться в диапазонах 85-96% и очень сильно влияет на системы перемешивания и конфигурацию метантенка. Вязкость, текучесть субстрата производные от влажности и в основном зависят от содержания нерастворимой и коллоидной твердой фракции, так же сильно влияет на системы перемешивания и конфигурацию метантенкаТемпература.Оптимальным режимом для всех групп бактерий является мезофильный режим с оптимумом в диапазоне 35-40С. Хотя метаноредуцирующие бактерии, хотя и с меньшими скоростями,работают и при температурах значительно ниже в психрофильном режиме 15-28С у нас был случай в зимний период перезапуск БГС при температуре 14С и через 2 дня при 15С мы уже запустили котел на биогазе. Термофильный режим свыше 50С эффективный по многим показателям, но имеет главный недостаток : очень чувствителен к любым изменениям и в условиях нашего климата рискован. Главное в температурном режиме не допускать резких более 1,5С в сутки колебаний температуры субстрата, а так же температурного шока от холодного входного сырья см выше. Интересно, что в советское время прогрев метантенков делали острым паром выпускаемом в субстрат и не убивали процесс, хотя и применения не нашли..

Период брожения. Необходимо находить оптимум между выработкой газа и экономической целесообразностью времени нахождения. Так же огромную роль играет последующая очистка  и утилизация отработанного субстрата, если имеется последующая физико-химическая, биологическая очистка то лучше передержать субстрат с незначительным снижением производительности по биогаза но с увеличением степени сбраживания субстрата его переработки что резко улучшит параметры последующих ступеней очистки. Зависит в основном от компонентов субстрата и времени сбраживания отдельных групп в-в, с целью снижения времени пребывания можно применять рециркуляцию ТФ (см выше),   

Нагрузка на метантенк  стабильная работа в диапазоне 1-4 кгОВ/м3биореактора для основных типов биоректоров, зависит от состава ОВ, его свойств, скоростей гидролиза, окисления, метаногенеза, температуры, рН и др параметров. Подбирается для каждого типа субстратов в процессе проектирования и может корректироваться в процессе ПНР..  

pH.Гидролизные и кислотообразующие бактерии в кислой среде с уровнем pH 4,5-6,3 достигают оптимума своей активности, тогда как бактерии, образующие уксусную кислоту и метан, могут жить только при нейтральном или слабощелочном уровне pH 6,8-8. Для всех бактерий действительным является правило: если уровень pH превышает оптимальный, то они становятся медленнее в своей жизнедеятельности, что задерживает образование биогаза. Оптимальный уровень pH для жизнедеятельности и метанообразования - pH 7. Бактерии и сам субстрат (имея большую буферность) как правило сами регулируют необходимый уровень рН Сорвать процесс на навозных субстратах очень тяжело, надо постараться, процессы очень стабильные, на легкозакисляемых субстратах (жом, барда, патока, силос) с нарушенным балансом С/N/Р и микроэлементов очень легко тяжело восстанавливать, здесь соблюдение и контроль режима и сырья обязателен.

Резервуарыматериал железобетонные - сборные несколько заводов выпускают полный комплект панелей и проводят монтаж (центр Украины); монолитные наличие арендной опалубки и близость бетонного узла с лабораторией и добавками обязательно с контрольными образцами, гидроизоляция обязательно газовый слой особенно; металлические стены (днище бетонное, был у нас случай с стальным днищем которое «играло» при заполнении что очень осложняло монтаж центральной опоры и стоек мешалки к днищу) стальные эмалированные с резьбовым монтажом, нержавеющие ребристые сварные. Выбор заказчика  по близости, качеству, стоимости, срокам.  ЕЕБ резервуары не делает.

Конфигурация, габариты   как правило круглые (у нас был случай прямоугольного для специфического объекта), Габариты высота сборные ж/б 5м, монолит до 8м, металлические до 18м, диаметры от 20 до 30м(нам приходилось работать с Д 38м проблемы с монтажом и поддержкой газгольдера). Если есть возможность (площади) то лучше, надежнее в эксплуатации с высотой 5-6м особенно для объемов менее 5000м3.

Утепление стен резервуара–листами вспененного полистирола с защитой профлистом  дорого но эстетично если профлист качественный, оцинкованный ржавеет (корродирует от биогаза сероводорода, аммиака), в последнее время мы напыляем полимерную композицию на стены в 2-3слоя с защитным покрытием гораздо дешевле, эффективнее, по сроках 1-2 дня в разы меньше. ЕЕБ проводит эти  работы

Перемешивание.Система перемешивания.Большое множество различных видов (механо/гидро, пневмо, комбинированные) и типов почти все мы производим, только весловых 4 типа. Имеет важнейшую роль в выработке биогаза и стабильности процесса, экономических показателях. Подбирается индивидуально по исходным данным параметры субстрата, процесса, габариты и конфигурация резервуара. Основные ошибки в БГС это не правильный выбор систем перемешивания. Детально См Системы перемешиванияООО «Экоэнерго-строй» производит практически весь спектр перемешивающего оборудования.

Режим перемешивания не только для разрушения корки и осадка, контакта свежего сырья с биоценозом, массойтеплопереноса но и для того, чтобы биогаз выводился на поверхность (помогает пузырькам газа подниматься) в процессе перемешивания и наличие паузы для формирования пузырьков газа. Оптимум режима подбирается при разработке регламента, режимной карты и вносится в программный блок управления БГС. 

Система обогрева,встроенные в днище, в стены монолит редко или навесные мы применяем нами опробованный дешевый вариант полиэтиленовые трубы среднего диаметра расположенные по периметру резервуара в 8-12 слоев в зависимости от параметров метантенка и субстрата на кронштейнах, стойках.

Автоматизацияв основном сводится к автоматическому режиму загрузки/выгрузки и включению мешалок по режим загрузки/выгрузки, второго уровня –контроль за рабочим уровнем метантенка, давлением биогаза в куполах газгольдера, а также контроль параметров температуры, рН субстрата, при специфичных и сложных субстратах ввод нутриентов, рН коррекция крайне редко, индекс ФОС, ТАД баланс кислых и щелочных буферов, показывает скорости процессов гидролиза/окисления кислого и щелочного метаногенеза. Диспетчеризация  и архивация данных см выше желательно, сэкономит Ваши затраты и повысит надежность.

Наши специалисты помогут сделать Вам правильный выбор БГС а компания провести полный цикл работ по разработке и реализации проекта.

Коммерческие  предложения по заполнению опросных листов См технологии и опросные листы ниже по предприятиям, производствам. Если Вашего производства нет в перечне то по отдельному опросному листу.

Схема биогазовой установки

Биогазовая станция — это сложный комплекс сооружений и технологического оборудования по переработке органического сырья, отходов в биогаз с дальнейшей очисткой и утилизацией отработанного субстрата и биогаза., которые интегрированы в единую автоматическую систему управляемого метанового брожения. Технология получения биогаза, состав строительных сооружений и оборудования биогазовой установки отличается в зависимости от сырья и утилизации отработанного субстрата Существуют одно/двухстадийные и мы даже проектировали трехстадийную комбинированную биогазовую станцию.

18 марта 2017 г.
|
Коментировать
Оборудование БГС

Низкооборотные мешалки 3-16 об/мин с большой поверхностью лопастей.

Весловые горизонтальные мешалки с боковым проходом через стенку, приводом с наружи резервуара. Наиболее экономичные -наименьшие затраты эл. энергии, эффективные -полное перемешивание, максимальный выход биогаза, универсальные — ко всем средам и геометриям резервуаров кроме Н >10-12м, адаптация к биоценозу – максимальная, малые скорости

18 марта 2017 г.
|
Коментировать
Очистка биогаза

Биогазсодержит метан 50-65%, активные корозионные и токсичные примеси это сероводород и аммиак и баластные углекислый газ и азот остальные не беруться во внимание из-за низкой концентрации.

Взрывоопасность

Токсичность сероводорода и аммиака очень высокая основные места утечек крепеж газгольдера гидроклапана, газопроводы здания очистки биогаза, топочные, когенераторные на этих участках необходим контроль. В зданиях обязательно  нужно ставить газосигнализаторы (на метан) с отсекающими клапанами.

18 марта 2017 г.
|
Коментировать
Тепло-электрогенерация биогаза

Теплогенерация биогаза.

Если есть круглогодичная потребность в тепле то лучше сжигать биогаз в котельных, особенно при реконструкции — дешевле стоимость когенераторов до половины стоимости БГС, хотя КПД гораздо ниже.

Также необходимо иметь топочную на биогазе и газе для запуска БГС и поддержания температурного режима БГС в аварийный период – не работы КГУ ремонт, ТО.

18 марта 2017 г.
|
Коментировать
Доочистка и утилизация отработанных субстратов БГС

Варианты доочистки отработанного субстрата после БГС по сложности и утилизации: №1 без химической и искусственной биологической очистки; №2 без химической очистки с искусственной биологической очисткой; №3 с химической очисткой и искусственной биологической очисткой.

22 марта 2017 г.
|
Коментировать
    Яндекс.Метрика

    Copyright ISV7.COM. Создание и наполнение сайта.