مخازن بیوگاز: انواع، انتخاب و تناسب فرآیند

مخزن بیوگاز مخفف چندین مخزن مختلف است و اشتباه گرفتن آنها سریعترین راه برای مشخص کردن نادرست یک پروژه است. برخی مخازن خوراک را هضم می‌کنند؛ برخی دیگر فقط گاز را ذخیره می‌کنند؛ برخی در یک خط فرآیند دفن می‌شوند در حالی که برخی دیگر به تنهایی در یک مزرعه قرار دارند. این مرور انواع، مواد و اعداد فرآیندی را که در واقع انتخاب را هدایت می‌کنند، جدا می‌کند.

یک مخزن بیوگاز معمولاً یکی از سه نقش را دارد: هضم کننده (جایی که هضم بی‌هوازی اتفاق می‌افتد، با ظرفیت برای نگهداری ۲۰-۴۰ روز در دمای ۳۵-۳۸ درجه سانتیگراد مزوفیلیک و ۵۵-۶۵٪ متان)، نگهدارنده گاز (ذخیره بیوگاز در فشار ۵-۳۰ میلی‌بار، اغلب غشای دوگانه) و مخازن بافر/مخلوط کننده در اطراف آنها. انتخاب مواد از جریان پیروی می‌کند - GFS برای هضم کننده خورنده، فولاد ضد زنگ برای جریان‌های تهاجمی، غشا برای گاز. بر اساس نقش و شیمی انتخاب کنید، نه بر اساس یک برچسب واحد 'مخزن بیوگاز'.

سه نقش

هضم کننده راکتوری است که در آن میکروب‌ها خوراک را به بیوگاز تبدیل می‌کنند؛ حجم آن به خوراک و زمان نگهداری هیدرولیکی بستگی دارد. نگهدارنده گاز متان تولید شده را ذخیره می‌کند، معمولاً در فشار کم در یک نگهدارنده غشای دوگانه. مخازن بافر، همسان‌ساز و مخلوط کننده در اطراف هضم کننده قرار می‌گیرند تا خوراک را تثبیت کنند. هر کدام به طور متفاوتی مشخص می‌شوند.

• هضم کننده: مخزن واکنش، با ظرفیت برای نگهداری.
• نگهدارنده گاز: ذخیره بیوگاز ۵-۳۰ میلی‌بار.
• مخازن بافر/مخلوط کننده: تثبیت کننده خوراک.

مواد بر اساس محیط

هضم کننده خشن‌ترین منطقه است - مایع اسیدی و فضای گازی غنی از H2S - بنابراین GFS (سطح شیشه‌ای بی‌اثر) انتخاب رایج است، با فولاد ضد زنگ (۳۰۴/۳۱۶L) برای جریان‌های تهاجمی یا با کلر بالا. نگهدارنده گاز معمولاً یک غشای انعطاف‌پذیر است. فولاد جوش داده شده یا پیچ شده برای بافرها بسته به پوشش و بودجه استفاده می‌شود.

• GFS: هضم کننده خورنده، سطح بی‌اثر.
• فولاد ضد زنگ ۳۰۴/۳۱۶L: جریان‌های تهاجمی.
• غشا: نگهدارنده گاز انعطاف‌پذیر.

اعداد تعیین کننده اندازه آن

اندازه‌گیری هضم کننده به زمان نگهداری هیدرولیکی (معمولاً ۲۰-۴۰ روز)، دمای مزوفیلیک (۳۵-۳۸ درجه سانتیگراد) و محتوای متان حاصل (۵۵-۶۵٪) بستگی دارد. اینها هم حجم هضم کننده و هم ظرفیت نگهدارنده گاز را تعیین می‌کنند. درست بودن زمان نگهداری مهمتر از شکل مخزن است.

مرجع پروژه

مخازن بیوگاز در حال سرویس کل خانواده را پوشش می‌دهند: راکتور بیوگاز آفریقای جنوبی (۲۰۱۷، ۲ هضم کننده ۳۲.۸۷ متر مکعبی)، کارخانه بیوگاز فرانسه (۲۰۲۰، هضم کننده با سقف پیچ شده SS304)، و کارخانه بیوگاز ترکیه (۲۰۲۰، ۲ هضم کننده ۳۷۲۷ متر مکعبی با سقف‌های SS316). پروژه بیوگاز سوئد (۲۰۲۴) از چندین هضم کننده GFS با سقف‌های غشایی استفاده کرد.

• آفریقای جنوبی ۲۰۱۷: ۲ هضم کننده GFS ۳۲.۸۷ متر مکعبی.
• فرانسه ۲۰۲۰: هضم کننده با سقف پیچ شده SS304.
• ترکیه ۲۰۲۰: ۲ عدد ۳۷۲۷ متر مکعبی، سقف‌های SS316.

تخصص شرکت

Center Enamel کل خانواده مخازن بی‌هوازی - هضم کننده‌های GFS، هضم کننده‌های فولاد ضد زنگ و نگهدارنده‌های گاز غشایی - را با طراحی ISO 28765 و دانش فرآیندی در زمینه بیوگاز کشاورزی، شهری و صنعتی عرضه می‌کند.

سوالات متداول

تفاوت بین هضم کننده و مخزن بیوگاز چیست؟

هضم کننده راکتوری است که در آن هضم اتفاق می‌افتد؛ سایر 'مخازن بیوگاز' ممکن است فقط گاز را ذخیره کنند یا خوراک را بافر کنند. آنها به طور متفاوتی مشخص می‌شوند.

بهترین ماده برای هضم کننده چیست؟

GFS برای هضم کننده خورنده و غنی از H2S؛ فولاد ضد زنگ (۳۰۴/۳۱۶L) برای جریان‌های تهاجمی یا حاوی کلر بالا.

زمان نگهداری چقدر است؟

معمولاً ۲۰-۴۰ روز در دمای ۳۵-۳۸ درجه سانتیگراد مزوفیلیک؛ زمان نگهداری حجم هضم کننده را تعیین می‌کند.

بیوگاز چگونه ذخیره می‌شود؟

معمولاً در یک نگهدارنده گاز غشای دوگانه در فشار ۵-۳۰ میلی‌بار، یا به عنوان فشار فضای بالای سقف ثابت.

چه بازده متانی را باید انتظار داشت؟

بیوگاز حاصل از هضم بی‌هوازی معمولاً ۵۵-۶۵٪ متان است؛ رقم دقیق به خوراک بستگی دارد.

آیا یک مخزن می‌تواند هم هضم کند و هم گاز را ذخیره کند؟

اغلب هضم کننده مقداری فشار فضای بالای سر را حفظ می‌کند، اما نگهدارنده‌های غشایی اختصاصی زمانی استفاده می‌شوند که ذخیره گاز زیاد باشد.

'مخزن بیوگاز' سه نقش را پنهان می‌کند - هضم، نگهداری گاز، بافر - و ماده مناسب از شیمی هر کدام پیروی می‌کند. هضم کننده را بر اساس زمان نگهداری و دما اندازه بگیرید، گاز را در فشار کم ذخیره کنید و GFS یا فولاد ضد زنگ را بر اساس جریان انتخاب کنید، و سیستم به جای مبارزه با فرآیند، با آن سازگار می‌شود.

خوراک و استراتژی گاز خود را به ما بگویید و ما مخازن هضم کننده، نگهدارنده و بافر مورد نیاز واقعی کارخانه بیوگاز شما را مشخص خواهیم کرد.