Технологии

Методы устранения отклонений от нормального течения технологического процесса на установках для получения биогаза

16 февраля 2015

Автор статьи: Игорь Ливен

Надежная стабилизация процесса получения биогаза, проходящего в реакторе биогазовой установки, возможна только при устранении действительной причины возникновения отклонений в ходе анаэробного сбраживания. Но существует ряд мероприятий, позволяющих оперативно исправить ситуацию на определенный период времени, позволяющий обнаружить истинную причину нарушения технологического процесса.

1. При уменьшении выхода биогаза для начала следует снизить объемную нагрузку, что достигается уменьшением количества подаваемого субстрата при сохранении его состава. Эта мера позволяет понизить количество образуемых трудноразлагаемых жирных кислот, оказывающих ингибирующее действие на метановые бактерии, вследствие чего в биогазе увеличивается доля метана. Но при слишком больших концентрациях пропионовой кислоты наступает предел ее разложения, поэтому доля метана в биогазе в этом случае может и не увеличится. Для устранения этой причины объем подачи субстрата следует держать сниженным до тех пор, пока не наступит заметное снижение выхода газа и снизится уровень концентрации жирных кислот.

2. Еще одной мерой при снижении количества получаемого биогаза может быть возвращение в емкость реактора уже сброженного материала, то есть его рециркуляция. При его перекачивании идет разбавление субстрата, ведущее к уменьшению концентрации веществ, подавляющих жизнедеятельность метанобразующих бактерий, а так же идет возврат свежей партии бактериальной массы, которая не подвергалась воздействию вредных факторов. Более эффективной эта мера является для многоступенчатых установок для получения биогаза, а для одноступенчатых установок она возможна только в том случае, если хранилище остатков от брожения покрыто газонепроницаемой крышей. При рециркуляции сброженного субстрата следует обратить внимание на температуру возвращаемой в реактор субстанции, при необходимости доводя ее до существующего в реакторе уровня.

3. Определенной стабилизации процесса сбраживания при понижении количества образующегося биогаза можно достичь изменением состава подаваемого субстрата. Уменьшение доли субстратов растительного происхождения позволить так же разгрузить процесс, как и при уменьшении количества подаваемого субстрата. При замене их на жидкую или твердую навозную массу увеличится подача микроэлементов и дополнительное поступление популяций новых бактериальных групп, не участвующих ранее в этом анаэробном процессе. Подобный эффект можно получить и при добавлении сброженного субстрата из другой установки для получения биогаза, так как при этом так же происходит обновление бактериальной среды.

4. Если имеются предположения, что нарушение течения технологического процесса связано с недостаточным количеством микроэлементов, то это можно легко поправить добавлением жидкой или твердой фракции навоза крупного рогатого скота или свиного, в котором они имеются в достаточном количестве. Добавление готовых смесей микроэлементов, в том случае, если по ряду причин добавление навоза невозможно, является нежелательным, так как без затратных исследований нельзя определить дозу их применения. Но если нет другого выхода, то они должны быть добавлены в минимально возможном количестве, а субстрат перед этим обработан солями железа, для нейтрализации действия сероводорода, снижающего долю активных микроэлементов за счет образования и осаждения сульфидов тяжелых металлов.

Получить консультацию специалиста Консультация

5. При подавлении жизнедеятельности метаногенов вследствие саморазогрева субстрата можно сбалансировать температуру либо путем охлаждения, либо изменением технологической температуры. Охлаждать реактор можно либо отключением отопления, либо добавлением холодной воды, при этом последняя операция требует чрезвычайной осторожности. Если же планируется переход из мезофильного режима сбраживания в термофильный, то бактериям необходимо дать время на адаптацию к новым условиям среды. Или же дождаться образования новой популяции микроорганизмов, приспособленных к новому диапазону рабочих температур. В этот переходной период течение процесса является нестабильным, поэтому для нормального приспособления бактериальной массы следует избегать повышения нагрузки.

6. Если процесс анаэробного сбраживания характеризуется повышенными концентрациями выделяемого аммиака, то следует снизить температуру установки, или же изменить состав используемого субстрата, так как подобное явление наблюдается при повышенном содержании в нем компонентов белкового происхождения. Если при аммиачном ингибировании кислотность субстрата успела значительно возрасти, то для ее подавления следует добавить остатки от брожения, находящиеся в реакторе следующей ступени, или же в газонепроницаемом хранилище. Эти меры следует предпринимать при тщательном контроле уровня рН среды и проводить их в достаточно медленном темпе. Понижение уровня рН для нейтрализации аммиака не рекомендуется, так как этот процесс достаточно сложен для долговременного осуществления.

7. Подавление деятельности метанобразующих бактерий под действием сероводорода обусловлено, как правило, высоким содержанием серы в используемом субстрате. Но так как сероводород в любом случае является вредной примесью, удаляемой из биогаза, для его нейтрализации можно либо добавить соли железа, которые при реакции с сероводородом осаждаются в виде сульфидов железа, уменьшить серосодержащие компоненты субстрата, или разбавить его водой. В качестве кратковременной меры воздействия возможно добавление буферного раствора.

Все вышеперечисленныве меры не искореняют сути возникшей технологической проблемы, но, все же, позволяют оперативно прореагировать на обнаруженные отклонения в работе реактора установки для получения биогаза. Благодаря этому не допускаются необратимые изменения в биоценозе, а так же появляется время на исследование течения процесса и устранение истинных причин его нарушения.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.