طراحی پیشرفته کارخانه بیوگاز برای تفاله تقطیر به بیوگاز با مخازن GFS در آفریقای جنوبی

آفریقای جنوبی دارای یک صنعت نوشیدنی به خوبی توسعه یافته است، از جمله تولید شراب، آبجو و نوشیدنی های الکلی، و همچنین یک بخش رشد بیوتانول است.این صنایع مقادیر قابل توجهی از دانه های تقطیر را به عنوان یک محصول جانبی تولید می کنند.این باقی مانده غنی از مواد مغذی، اگر به درستی مدیریت نشود، می تواند چالش های زیست محیطی و لجستیکی را ایجاد کند.در حالی که آفریقای جنوبی به دنبال راه حل های پایدار برای اهداف زباله های صنعتی و انرژی های تجدید پذیر استاین مقاله نشان می دهد که چگونه یک طرح پیشرفته کارخانه گاز زیستی از فرآیند CSTR برای تبدیل دانه های دستگاه به گاز زیستی استفاده می کند.پشتیبانی شده توسط راه حل های ذخیره سازی پیشرفته مانند مخازن GFS.

در آفریقای جنوبی، دانه های آبجو از تولید نوشیدنی های الکلی و بیوتانول حاصل می شود. در طول فرآیند تخمیر و تقطیر، دانه هایی مانند ذرت، گندم، جو،و یا شیره قند برای تولید الکل تخمیر می شود.مواد باقیمانده، که به عنوان دانه های تقطیر شناخته می شوند، یک باقیمانده غنی از مواد مغذی است که حاوی پروتئین، فیبر، چربی و مواد معدنی است. این جریان زباله با محتوای رطوبت بالا مشخص می شود.بار ارگانیک بالادر آفریقای جنوبی، غلظت کارخانه های آبجوسازی و کارخانه های اتانول زیستی نقاط گرم محلی تولید دانه های آبجوسازی را ایجاد می کند.که آن را به یک ماده اولیه ایده آل برای هضم آناروبی تبدیل می کند.محتوای بالای مواد جامد فرار و غنی بودن مواد مغذی دانه های تقطیر آنها را به یک بستر عالی برای تولید بیوگاز تبدیل می کند.

تبدیل دانه های تقطیر به بیوگاز از طریق هضم بی هوا، یک فرآیند طبیعی که میکروارگانیسم ها مواد آلی را در عدم وجود اکسیژن تجزیه می کنند، به دست می آید.این فرآیند با جمع آوری و پیش از درمان دانه های دستگاه شروع می شود.از جمله رقیق کردن با آب برای دستیابی به غلظت مطلوب جامد مواد اولیه سپس به یک راکتور غیر هوازی مهر و موم وارد می شود.یک سری واکنش های بیوشیمیایی رخ می دهد، اسیدوجنسیس، استوجنسیس و متانوجنسیس که پلیمرهای آلی پیچیده را به مولکول های ساده تر تبدیل می کنند و در نهایت گاز زیستی تولید می کنند.و برای استفاده در تولید برق ذخیره می شودسوخت های غذایی، سوخت های گرمایی و سوخت های آشپزی.

فرآیند CSTR (کنارگر مخلوط کننده تانک مداوم) یک فناوری پایه ای برای درمان دانه های تقطیر است.فرآیند CSTR یک فناوری درمان بی هوا است که مواد اولیه تخمیر و میکروارگانیسم ها را به طور کامل مخلوط می کند و در یک مخزن بسته تخمیر می کند تا بیوگاز تولید شود.راکتور CSTR مجهز به یک دستگاه میکانیکی است. با تغذیه مداوم یا نیمه مداوم با سرعت ثابت،آب فاضلاب ارگانیک با مقدار زیاد مواد جامد معلق و غلظت بالا و میکروارگانیسم های بی هوا در حالت تخمیر مخلوط نسبتا کامل است.این به طور موثر ماده آلی را در فاضلاب تخریب می کند. مخلوط کردن مداوم درجه حرارت، pH و توزیع مواد مغذی یکنواخت را تضمین می کند.که محیط زیست را برای باکتری های بی هوا بهینه می کند، که منجر به نرخ تولید بیوگاز بالا و ثبات موثر زباله می شود.

برای موفقیت و پایداری یک پروژه بیوگاز، انتخاب مخازن ذخیره سازی و سقف بسیار مهم است. مخازن GFS، یا مخازن شیشه ای به فولاد، راه حل ایده آل هستند.شیشه ذوب شده با سطح صفحه فولادی واکنش نشان می دهد تا یک پیوند بی عمل و غیر ارگانیک ایجاد کنداین ترکیب استحکام و انعطاف پذیری فولاد با مقاومت خارق العاده در برابر خوردگی شیشه، تانک های GFS را در برابر عناصر خوردنی موجود در دانه های تقطیر بسیار مقاوم می کند.سقف غشای دوگانه راه حل مورد نظر برای ذخیره گاز زیستی در شرایط کار عادی استمزایای اصلی آن عبارتند از بهینه سازی هزینه، زیرا به طور مستقیم هزینه سقف را کاهش می دهد، و بهره وری از فضا،از آنجا که به طور قابل توجهی مساحت کف را کاهش می دهد و هزینه ساخت پایه مورد نیاز برای حامل گاز نصب شده در زمین را صرفه جویی می کند.

برای پاسخگویی به نیازهای متنوع پروژه های ذخیره سازی بیوگاز و آب، طیف وسیعی از راه حل های سقف و مخزن قابل تنظیم در دسترس است.

راه حل های سقف:سقف های گنبدی آلومینیومی مقاومت در برابر خوردگی پیشرفته و پهنای شفاف گسترده ای را ارائه می دهند. سقف های شیشه ای به فولاد فلز شده ضد هوا هستند و برای کنترل بوی استفاده می شوند.سقف های تک و دو لایه برای جمع آوری بیوگاز بهتر هستند؛ سقف های خندق آلومینیوم آلیاژ یک گزینه اقتصادی برای ذخیره آب هستند؛ سقف های فولاد ضد زنگ عملکرد ضد خوردگی فوق العاده ای را برای محیط های خشن فراهم می کنند.و سقف های FRP برای موقعیت هایی که در آن سخت گیری هوا مورد نیاز نیست مناسب است.

راه حل های مخزن:مخازن فولادی گالوانیزه پوشش محافظتی محکم و پایدار را فراهم می کنند؛ مخازن اپوکسی فیوژن با استفاده از فناوری پوشش نوآورانه از شرکای مانند AkzoNobel برای حفاظت برتر از خوردگی؛و مخازن فولاد ضد زنگ (AISI 304/316) طراحی شده اند تا با سخت ترین الزامات برای آب و مایعات با پاکیزه ی بالا مطابقت داشته باشند..

یک نیروگاه بیوگاز کاملاً کاربردی نیاز به طیف وسیعی از تجهیزات کمکی برای اطمینان از بهره وری عملیاتی و ایمنی دارد. تجهیزات کلیدی شامل:

• نگهدارنده گاز:برای ذخیره گاز زیستی و تعادل عرضه و تقاضا.
• غشاي سياه:براي پوشش درياچه هاي بي هوايي و کنترل بو استفاده مي شود.
• جداکننده جامد مایع:برای جدا کردن هضم شده به بخش های جامد و مایع برای دستکاری آسان تر.
• سیستم فانوس:برای احتراق ایمن گاز اضافی یا شعله دار
• پمپ بلند کننده:برای انتقال مواد جامد و آب های فاضلاب
• مخزن تخلیه آب و تخلیه گوگرد:برای حذف بخار آب و سولفید هیدروژن خورد کننده (H2S) از بیوگاز.
• دستگاه آب زدایی مدفوع:برای آب زدایی موثر از لجن تولید شده در طول فرآیند.

Center Enamel یک ارائه دهنده پیشرو است که راه حل های جامع را برای پروژه های دانه به بیوگاز ارائه می دهد. مزایای آنها به عنوان یک ارائه دهنده راه حل شامل:

• خدمات EPC:ارائه خدمات مهندسی،خرید و ساخت و ساز کامل برای اطمینان از چرخه زندگی یکپارچه پروژه.
• بسته فرآیند:ارائه طراحی فرآیند بهینه شده متناسب با ویژگی های خاص دانه های تقطیر.
• تامین تجهیزات:تولید و عرضه تانک های GFS با کیفیت بالا، سقف ها و تمام تجهیزات کمکی لازم
• گواهینامه ها:رعایت بالاترین استانداردهای بین المللی با گواهینامه هایی از جمله CE / EN1090، ISO9001، NSF61، WARS، EN28765، و استانداردهای طراحی مانند AWWA D103، OSHA و EuroCode.

برای صنعت نوشیدنی و بیوتانول آفریقای جنوبی، تبدیل دانه های تقطیر به بیوگاز یک حرکت استراتژیک به سمت پایداری و بازیابی منابع است.با استفاده از فرآیند CSTR و استفاده از زیرساخت های پایدار مانند مخازن GFS و سقف های غشا دوگانهاین رویکرد به طور موثر آلودگی محیط زیست را کاهش می دهد، وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش می دهد،و کودهای زیستی ارزشمندی تولید می کند.، ایجاد یک سناریوی برنده برای صنعت و محیط زیست.