انقلاب در تولید بیوگاز: مخزن فولادی شیشه ای با سقف غشا

• نیروگاه بیوگاز:ترکیب مخازن فولادی با روکش شیشه ای (GLS) - همچنین به عنوان شیشه ذوب شده به فولاد (GFS) شناخته می شود - با سقف های غشایی یکپارچه، راکتور مدرن نهایی را برای هضم بی هوازی و ذخیره سازی گاز ایجاد می کند.

• دفاع در برابر خوردگی:ادغام فیزیکی مینای شیشه به فولاد در دماهای بالا سطحی کاملاً بی اثر در برابر سولفید هیدروژن تهاجمی (H2S) و اسیدهای آلی معمولی در تولید بیوگاز ایجاد می کند.

• ذخیره سازی گاز متغیر:سقف غشایی دوگانه به عنوان یک نگهدارنده گاز یکپارچه با حجم متغیر عمل می کند و نیاز به زیرساخت های گران قیمت ذخیره سازی گاز را از بین می برد.

• تطبیق پذیری عملیاتی:این سیستم برای فرآیندهای راکتور مخزن همزده پیوسته (CSTR)، هضم بی دردسر لجن شهری، فاضلاب صنعتی، ضایعات طیور و محصولات پر انرژی بسیار بهینه شده است.

پاسخ مستقیم:مخازن فولادی با روکش شیشه ای (GLS) استاندارد صنعتی برای هاضم های بی هوازی هستند زیرا مقاومت شیمیایی کاملی را در برابر ترکیبات بسیار خورنده تولید شده در طول تجزیه زیست توده ارائه می دهند. مخازن استاندارد بتن یا فولاد کربن جوش داده شده به سرعت تحت تأثیر دوغاب اسیدی و اسیدهای آلی فرار تجزیه می شوند. فناوری GLS این نقطه شکست را به طور کامل از بین می برد.

فرآیند تولید شامل ذوب یک لعاب مینای شیشه ای با کارایی بالا بر روی صفحات فولاد کربن خام در دماهای مختلف است.820 درجه سانتیگراد تا 930 درجه سانتیگراد. این پیوند مولکولی استحکام ساختاری فولاد را با بی اثری شیمیایی مطلق شیشه ترکیب می کند. ماده به دست آمده به طور یکپارچه در سراسر یک فوق عریض عمل می کندمحدوده pH 1 تا 14، از ساختار مخزن در برابر مواد اولیه قلیایی و محصولات زیستی اسیدی تهاجمی محافظت می کند.

در تصویر بالا، توجه کنید که چگونه پانل‌های مدولار و پیچ‌دار مخزن شیشه‌ای به فولاد، یک استوانه صلب و باربر را تشکیل می‌دهند. قسمت بالایی با یک گنبد غشایی دوگانه تحت فشار و انعطاف پذیر مهر و موم شده است. این سیستم یکپارچه یک هدف دوگانه دارد: بخش پایینی به عنوان هاضم مایع با سرعت بالا عمل می کند، در حالی که قسمت بالایی به عنوان منطقه مهار بیوگاز پویا عمل می کند.

پاسخ مستقیم:یک سقف غشایی دوتایی با عمل به عنوان یک مخزن ذخیره‌سازی انعطاف‌پذیر و خود تنظیم، تولید بیوگاز را بهینه می‌کند. غشای بیرونی یک شکل ثابت و سفت برای محافظت از سیستم در برابر باد و برف حفظ می کند، در حالی که غشای داخلی به طور فیزیکی منبسط یا منقبض می شود تا حجم متغیر بیوگاز تولید شده را بدون از دست دادن فشار سازگار کند.

مهندسی پشت سیستم غشایی دوگانه در سادگی آن ظریف است:

• غشای خارجی:این لایه به طور مداوم توسط یک دمنده هوای کوچک و پیوسته باد شده نگه داشته می شود. این محصول با محافظت بالا در برابر اشعه ماوراء بنفش و خواص ضد شعله طراحی شده است و به عنوان سپر در برابر عناصر جوی مانند برف سنگین و نور شدید خورشید عمل می کند.

• غشای داخلی:این غشاء به طور فیزیکی محفظه هضم را مهر و موم می کند. همانطور که باکتری های بی هوازی مواد اولیه را تجزیه می کنند و گاز آزاد می کنند، غشای داخلی برای جمع آوری آن بالا می رود. هنگامی که گاز برای تولید برق یا ارتقای بیومتان کشیده می شود، غشاء به طور ایمن تخلیه می شود.

• تنظیم فشار:هوا به طور مداوم در فضای بین دو غشا تنظیم می شود تا فشار کاری ثابت را حفظ کند و از تغذیه یکنواخت و ثابت به موتورها یا بویلرهای CHP (ترکیب حرارت و برق) اطمینان حاصل کند.

هنگامی که یک تاسیسات از فرآیند راکتور مخزن همزده مداوم (CSTR) استفاده می کند، مدیریت مواد اولیه متنوع و غیرقابل پیش بینی یک چالش همیشگی است. خواه هضم لجن فاضلاب شهری، ضایعات مواد غذایی بسیار اسیدی، کود حیوانی یا محصولات پرانرژی مانندپنیستوم پورپورئوم، پکیج سازه ای باید بدون نقص عمل کند.

هم افزایی دیوارهای GFS و یک سقف غشایی دوگانه، محیطی بدون نشتی هوا را فراهم می کند که فعالیت بیولوژیکی را بهینه می کند. از آنجایی که مخزن به جای جوشکاری پیچ و مهره است، نصب به ماشین آلات سنگین اصلی در محل نیاز ندارد و می تواند در کمتر از یک سوم زمان معادل های بتن تکمیل شود.

از نظر عملی، GLS و GFS دقیقاً به همان فناوری اشاره دارند. هر دو اصطلاح فرآیند ذوب یک پوشش مینا شیشه ای شیشه ای با صفحات فولاد کربنی را در دماهای شدید در یک محیط کنترل شده توسط کارخانه توصیف می کنند. ماده به دست آمده استحکام فولاد را با مقاومت در برابر خوردگی شیشه فراهم می کند.

بله، فوق العاده خوب. مواد اولیه کشاورزی – به ویژه کود مرغی که سرشار از آمونیاک است یا علف‌های انرژی‌زای فیبری مانندپنیستوم پورپورئوم- می تواند محیط های شیمیایی خواستار ایجاد کند. پوشش شیشه ای از نظر شیمیایی بی اثر است، به این معنی که با آمونیاک یا اسیدهای آلی واکنش نشان نمی دهد، و تضمین می کند که پوسته مخزن کاملاً عاری از خوردگی است.

غشای بیرونی از نظر ساختاری توسط فن های بادکن خودکار نگهداری می شود که آن را محکم و تحت فشار نگه می دارد. این فشار داخلی ثابت، همراه با شکل آیرودینامیکی گنبد، به آن اجازه می‌دهد تا بارهای سنگین برف را بریزد و به راحتی در برابر برش باد شدید مقاومت کند.

یک مخزن GFS با کیفیت بالا دارای عمر طراحی فیزیکی مهندسی شده بیش از 30 تا 50 سال است. سقف غشایی دوتایی که از پارچه های بسیار بادوام و مقاوم در برابر بیوگاز تثبیت شده در برابر اشعه ماوراء بنفش (مانند پلی استر با روکش PVC) ساخته شده است، معمولاً قبل از نیاز به تعویض معمولی پارچه، طول عمر عملیاتی 15 تا 20 سال دارد.