تبدیل زباله های شهری آفریقای جنوبی به بیوگاز با مخازن پیشرفته GFS و راه حل های EPC کارخانه CBG

آفریقای جنوبی با رشد سریع جمعیت شهری و گسترش زیرساخت های تصفیه فاضلاب، با نیاز فوری به مدیریت پایدار لجن شهری مواجه است.این کشور حجم قابل توجهی از لجن فاضلاب تولید می کند کهاین مقاله بررسی می کند که چگونه راه حل های EPC گیاهان مدرن CBG، با استفاده از مخازن قوی GFS و تکنولوژی هضم بی هوا،در حال تبدیل این چالش زباله به یک فرصت انرژی تجدید پذیر، حمایت از امنیت انرژی آفریقای جنوبی و اهداف اقتصاد دایره ای.

گِل شهری باقی مانده های نیمه جامد ارگانیک است که در جریان تصفیه اولیه و ثانویه آب های فاضلاب خانگی و تجاری تولید می شود.شامل گل های اولیه از رسوب مواد جامد و گل های ثانویه از فرآیندهای درمان بیولوژیکی است.در آفریقای جنوبی، مدیریت سنتی لجن اغلب به روش هایی مانند دفن زباله، سوزاندن یا کاربرد محدود کشاورزی تکیه کرده است.محل های دفن زباله نیاز به فضای ارزشمند دارند و خطر آلودگی آب های زیرزمینی و انتشار متان را دارندسوختن انرژی و هزینه های زیادی دارد و استفاده کشاورزی نیاز به نظارت دقیق برای جلوگیری از آلودگی خاک دارد.با تشدید مقررات زیست محیطی و نیاز به بازیابی منابع، نیاز فزاینده ای به اتخاذ راه حل های پایدارتر وجود دارد که می تواند این بدهی را به یک دارایی ارزشمند تبدیل کند.

تبدیل لجن شهری به بیوگاز از طریق هضم بی هوا، یک فرآیند بیولوژیکی طبیعی که میکروارگانیسم ها مواد آلی را در یک محیط بدون اکسیژن تجزیه می کنند، اتفاق می افتد.این فرآیند تولید بیوگاز می کند، یک منبع انرژی تجدید پذیر غنی از متان که به طور معمول حاوی 55-70% متان و 30-45% دی اکسید کربن است.با از بین بردن عوامل بیماری زا و محتوای ارگانیک، زباله ها را ثبات می دهد.، و انرژی پاک تولید می کند که می تواند نیروگاه های تصفیه، تولید برق، یا به بیوگاز فشرده (CBG) برای سوخت خودرو ارتقا یابد.محصول جانبی غنی از مواد مغذی دیجستات نیز می تواند به عنوان کود ارگانیک استفاده شود، حمایت از بهره وری کشاورزی و تکمیل چرخه اقتصاد دایره ای.

در قلب یک تاسیسات مدرن زباله به بیوگاز، راکتور مخزن مخلوط مداوم (CSTR) ، یک فناوری اثبات شده و ترجیح داده شده برای درمان مواد اولیه شهری با جامد بالا است.سیستم CSTR با تغذیه مداوم لجن به یک لجن بسته کار می کند.، مخزن گرم شده مجهز به یک دستگاه مخلوط سازی مکانیکی است که حالت "کاملا مخلوط" را حفظ می کند. این مخلوط سازی مداوم برای به حداکثر رساندن تولید بیوگاز با اطمینان از دمای یکنواخت ضروری است.جلوگیری از رسوب مواد جامد و تشکیل لایه های خمیر، و ترویج تماس نزدیک بین میکروارگانیسم های بی هوا و مواد آلی.تحقیقات نشان داده است که CSTR ها تقریباً 51٪ از مواد جامد فرار را با زیربنای زباله های غذایی حذف می کنند و عملکرد پایدار طولانی مدت را نشان می دهند.. Studies also indicate that co-digesting municipal sludge with other organic wastes can enhance methane production by improving the carbon-to-nitrogen ratio and providing additional nutrients for microbial activity.

برای محیط سخت گیر یک هضم کننده بی هوا، زیرساخت های ذخیره سازی باید در شرایط بسیار خوردنی مقاومت کنند.مخازن شیشه ای به فولاد (GFS) راه حل برتر برای این کاربردهاستاین مخازن که با فیوز شیشه به فولاد در دمای 820 درجه سانتیگراد تا 930 درجه سانتیگراد ساخته می شوند، یک پیوند بی عمل و غیر ارگانیک ایجاد می کنند که قدرت فولاد را با مقاومت خارق العاده در برابر خوردگی ترکیب می کند.این پوشش محکم از اسیدهای آلی و سولفید هیدروژن تولید شده در تولید بیوگاز محافظت می کند، تضمین عمر بیش از 30 سال با حداقل نگهداری.

مکمل مخزن GFS سقف غشا دوگانه است، راه حل سقف ترجیح داده شده برای جمع آوری بیوگاز در شرایط عملیاتی عادی.این طراحی نوآورانه نگهدارنده گاز را مستقیماً در بالای مخزن قرار می دهد، که بهینه سازی قابل توجهی از هزینه ها و بهره وری از فضا را ارائه می دهد.کاهش حجم کل نیروگاه و هزینه های ساخت پایه و ساز در حالی که ذخیره سازی بهتر گاز برای جذب بیوگاز کارآمد فراهم می کند.

علاوه بر مخازن GFS و سقف های غشای دوگانه، Center Enamel مجموعه متنوعی از سازه های ذخیره سازی مهندسی را برای پاسخگویی به نیازهای مختلف پروژه ارائه می دهد:

• مخازن فولادی گالوانیزه: دارای یک پوشش محافظ سخت و مقاوم در برابر لباس برای آب و آب فاضلاب است.
• مخازن اپوکسی با اتصال فیوژن (FBE): با اکزو نوبل برای مقاومت شیمیایی برتر توسعه داده شده است.
• مخازن فولاد ضد زنگ: ساخته شده از درجه های برتر AISI 304/316 برای کاربردهای با پاکیزگی بالا یا محیط تهاجمی.

• سقف گنبد ژئودزيك آلومينيوم: ارائه مقاومت پیشرفته در برابر خوردگی و ظرفیت گسترده ای در طول زمان.
• سقف شیشه ای با فولاد: یک گزینه ضد آب برای ساختارهای تحت فشار و کنترل بوی.
• سقف عرشه ای از آلومینیوم آلیاژ: یک انتخاب اقتصادی برای کاربردهایی که نیاز به سخت گیری کامل هوا ندارند.

یک نیروگاه بیوگاز کاملاً کاربردی و کارآمد به مجموعه ای از تجهیزات کمکی برای اطمینان از عملکرد ایمن، قابل اعتماد و بهینه بستگی دارد:

• نگهدارنده گاز: برای ذخیره سازی بیوگاز تولید شده برای تعادل عرضه با تقاضای نوسان پذیر.
• سیستم فانوس: یک شعله ایمنی که به طور خودکار گاز اضافی را در طول تعمیرات یا زمانی که تولید بیش از مصرف می شود می سوزاند.
• جداکننده جامد و مایع: برای تخلیه آب، به کود ارگانیک جامد و کود مایع تبدیل می شود.
• پمپ بلند کردن: برای حمل لجن و هضم شده بین مراحل فرآیند.
• مخزن تخلیه آب و تخلیه گوگرد: برای از بین بردن سولفید هیدروژن خورد کننده (H2S) و رطوبت از بیوگاز خام برای محافظت از تجهیزات پایین.
• دستگاه پاک کردن آب از مدفوع: برای کاهش حجم بیشتر بیوسولید های فرآوری شده.

Center Enamel راه حل های جامع EPC کارخانه CBG را ارائه می دهد که به عنوان یک شریک واحد برای پروژه های بیوگاز از مفهوم تا راه اندازی عمل می کند.با حضور جهانی در بیش از 100 کشور و 30این شرکت تخصص بین المللی گسترده ای را به بخش انرژی های تجدید پذیر آفریقای جنوبی می رساند. مزایای اصلی این رویکرد یکپارچه عبارتند از:

• پاسخگویی در یک نقطه: مشتریان برای کل پروژه با یک پیمانکار کار می کنند، که ارتباطات و مدیریت ریسک را ساده می کند.
• تخصص در طیف کامل: ارائه خدمات طراحی فرآیند، تولید تجهیزات و ساخت کلیدی.
• انطباق با استانداردهای جهانی: تمام تجهیزات با استانداردهای بین المللی سختگیرانه از جمله ISO 9001، AWWA D103 و NSF / ANSI 61 مطابقت دارند.
• ادغام تکنولوژی اثبات شده: تخصص در CSTR، UASB، و سایر فرآیندهای پیشرفته آناروبیکی که با ویژگی های محل زباله ها سازگار هستند.
• پشتیبانی کامل پس از فروش: پشتیبانی فنی 24/7، تشخیص از راه دور و خدمات بازرسی در محل.

تلاش آفریقای جنوبی برای مدیریت پایدار لجن شهری از طریق تولید بیوگاز نشان دهنده یک گام مهم در جهت استقلال انرژی و مدیریت محیط زیست است.از طریق ادغام فناوری اصلی CSTR با راه حل های برتر احتواء مانند مخازن GFS و سقف های غشا دوگانه، کشور می تواند به طور موثر به حداقل رساندن زباله، تولید انرژی تجدید پذیر، و حمایت از بهره وری کشاورزی از طریق استفاده از هضم. به عنوان یک ارائه دهنده پیشرو از راه حل های CBG گیاه EPC،مرکز اینامل موقعیت خوبی برای حمایت از رشد مداوم آفریقای جنوبی در این بخش حیاتی دارد.