Блог системах очистки сточных вод, водоподготовке и применяемых для очистки воды химических реагентах

Для того, чтобы биогазовая установка работала с максимальной эффективностью, обусловленной ее проектными параметрами, необходимо провести ряд мероприятий по ее оптимизации.

Нормальный режим эксплуатации реактора предполагает два возможных сценария его реализации. Первый заключается в нормальной работе биогазовой установки под низкой объемной нагрузкой, при отсутствии веществ, подавляющих развитие метанобразующих бактерий и концентрации кислот, составляющей менее двух тысяч миллиграмм на литр.

Процессы, проходящие в реакторах установок для получения биогаза, имеют значительные отличия при нормальном и пусковом режимах эксплуатации.

Надежная стабилизация процесса получения биогаза, проходящего в реакторе биогазовой установки, возможна только при устранении действительной причины возникновения отклонений в ходе анаэробного сбраживания.

К девятому по счету показателю контроля анаэробных процессов относится контролирование содержания азота и его соединений, к которым в первую очередь принадлежит аммиак и ионы аммония, содержащиеся в растворе.

Пятый фактор, требующий учета, это качественный и количественный состав используемого субстрата. Для их оценки используются определенные суммарные характеристики, к которым относятся содержание сухого вещества и органического сухого вещества.

В первую очередь это дебит биогаза, представляющий собой его объем, полученный за определенное время при подаче в реактор определенного объема субстрата известного состава, служащий для определения удельного получения биогаза на единицу объема конкретного субстрата.

Установки для получения биогаза требуют не только тщательного проектирования, но и соблюдения правил их эффективной эксплуатации. Основными факторами этого процесса являются работа оборудования и обеспечение производительности процесса биохимического окисления.

Обогащение жидкой фазы также может осуществляться несколькими методами. Одним из них является ее обработка с использованием мембранной технологии.

Отделенная твердая фаза подвергается последующей переработке. Это может быть компостирование, заключающееся в аэробной стабилизации остатков брожения, при которой происходит обеззараживание осадка от патогенных микроорганизмов и уничтожение семян сорных растений, а также идет устранение неприятного запаха.

Остатки от брожения, вследствие высокого содержания питательных веществ, могут быть использованы непосредственно в регионе их получения.

При хранении остатков от брожения из них может идти выделение метана, закиси азота, аммиака и других веществ, имеющих запах. После процесса анаэробного брожения, идущего с разложением сложной органики, в остатках наблюдается большое количество аммонийных соединений, при окислении которых кислородом воздуха при хранении сброженного субстрата происходит выделение аммиака.

В перебродивших субстратах, помимо полезных, могут содержаться также и вредные вещества, к которым относятся тяжелые металлы, концентрация которых определяется видом используемого субстрата.

После сбраживания субстрата в реакторах установок для получения биогаза образуются остатки от брожения. Их свойства в первую очередь определяются составом субстрата, на основе которого происходят процессы анаэробного сбраживания.

Среди вариантов использования биогаза не только на блочных теплоэлектростанциях, самым распространенным является его подача в сети природного газа.

Блочные теплоэлектростанции, которые на сегодняшний день являются самой распространенной технологией преобразования биогаза в электроэнергию и тепло, могут быть ориентированы преимущественно в том, или другом направлении.

В первую очередь к таким разработкам относятся двигатели Стирлинга, являющиеся двигателями горячего газа, или детандерами.

Основными агрегатами теплоэлектростанций, работающих на биогазе, являются двигатели внутреннего сгорания и согласованные с ними генераторы.

Самым распространенным вариантом использования биогаза является получение тепловой и электрической энергии, с приоритетом того, или иного направления в зависимости от условий его переработки.

Для использования очищенного биогаза в газовых сетях, необходимо довести его состав и состояние в соответствии требованиями, предъявляемыми к качеству природного газа. В первую очередь он должен подвергнуться одорированию, необходимому для обнаружения утечек газа.

Для повышения качества биогаза применяется сепарирование углекислого газа, фактически представляющее процесс его обогащения. Это позволит увеличить долю метана в биогазе, чтобы он мог соответствовать требованиям качества для природного газа его подачи в сеть

Влажность биогаза в реакторе может доходить до ста процентов, причем ее величина зависит от температуры биогаза. Поэтому, для удаления из биогаза паров воды, что необходимо для дальнейших стадий его очистки, используются просушивание методами конденсации, адсорбции и абсорбции.

В том случае, если по каким-либо причинам, к которым относятся технические работы или понижение качества биогаза, требуется его уничтожение, используются факельные установки.

В связи с тем, что в разные периоды процесса анаэробного сбраживания выделение биогаза меняется по интенсивности, и он собирается неравномерными объемами, необходимо наличие емкости для его хранения, то есть газгольдера. К этим хранилищам биогаза предъявляются определенные требования, связанные с безопасностью.

Для хранения жидких перебродивших остатков применяются емкости, изготовленные из бетона, а так же нержавеющей или эмалированной стали. Они могут иметь круглую или прямоугольную форму и могут частично находиться ниже почвенного уровня.

К еще одному типу дополнительного оборудования относятся нагревательные системы, необходимые для обеспечения постоянной температуры, так как анаэробные микроорганизмы, обеспечивающие процессы сбраживания, являются весьма чувствительными ее резким колебаниям.

Так как процессы анаэробного сбраживания проходят при температурах преимущественно мезофильного и термофильного режимов, то для сохранения тепла реакторы должны иметь слой теплоизоляции.

Зачастую предполагается раздельное хранение и использование твердой и жидкой фазы сброженного субстрата. Отделенная жидкость может быть использована для затравки новых порций субстрата, перкуляционного распыления или же в качестве жидкого органического удобрения.

Кроме основного оборудования, реакторы могут быть оснащены и дополнительным оборудованием, позволяющим обеспечить более высокое качество протекающего процесса.

Из реакторов, работающих по технологии полного перемешивания, извлечение перебродившего субстрата производится путем его перетока, работающего по принципу сифона