移动沼气厂处理环境和能源问题 Bashny.Net

每年，俄罗斯积累的300万吨干相当的有机废弃物的250万吨的农业生产，50万吨是在家庭废物。 这些废物可以是原材料生产沼气. 潜在的年度金额的沼气可能会达到90亿m3。

沼气产品的厌氧分解微生物对有机物质。 热值的沼气21日至25MJ/m3。 根据化学合成物的原材料突出的350至500m3的沼气每1吨的有机物(干重)。
提交人提供了一个移动单元，用于沼气生产。 操作的原则是提供废物或粪肥使用螺旋泵和流动的反应器，在哪里发酵过程的原材料。 而类似的污泥量上升，从反应器底部的和推进入缓冲区的坦克通过出口管道。





图。1. 一般认的移动统一的沼气厂。

 





图。 2. 示意图的沼气厂。
1—住房；2—Novozapolyarny;3—螺旋泵直升机上；
4—生物反应器；以5—干气罐；6—加热器；7—电板；8—粪肥的贮存。

 

所利用的移动统一的沼气厂：

• 对流动的移动生物气工厂；
• 强化的沼气的过程中，固相metageneration;
• 有效的混合装置；
• 自动化装载系统和研磨；
• 现代化的加热系统；
• 质量甲烷流出物；
• 小尺寸的工厂。

 

图。 3. 设计的移动生物反应器。

生物反应器可以分为三个部分：上层地壳大颗粒上升与气泡；媒体—液体和底，累积下降到沉积物grazioplene质量。 该反应堆是一个加热和保温箱装有混合装置。

在反应器的生活有益的细菌的饲料对生物量。 废物的产品的细菌是沼气。 维持生命的细菌需要的粮食供应，加热至35-40°C和定期搅拌。 所产生的沼气聚集在库(坦克)，然后经过治疗的系统和提供给消费者。 该反应堆的操作而没有空气、密封和无害的。

气系统包括天然气配送管道与一个断流阀，凝集热器，箱、t、压力计、检查阀、过滤器、CO2、H2S和消费者的沼气(炉灶、热水加热器、热水锅炉等等) 该系统安装之后，才安装沼气反应堆在工作位置。

根据实验研究的固相metageneration和计算的沼气用于小农场的必要的体积的生物反应器就是3.2-3.5米3(1,4-1,6). 作为生物反应器中使用非固定水平的圆柱体的拖车，拖车允许我们快速移动，从原材料输入到一个或多个消费者，和卸货的地方的甲烷排出物，其中增加的效率的沼气厂。 移动的生物反应器的运输装置如汽车或拖拉机的各种修改。

假设采用最佳水泵设备—螺丝钉泵直升机(图。 4). 螺旋泵是用于粘性、密集的、粘稠的质量和适合的过程中固相metageneration当原湿度的70-75%在25-40动力粘度、PA×s密度1250-1400公斤/米3。

 





图。 4. 螺泵直升机。

 

表1。 规格的螺旋泵直升机。

 

模型

流，

m3/h

压力,

ATM

电

kW

尺寸

质量，在公斤

VN-3-1,0-560

1

6,0-8,0

0,75-2,2

550х540х1110

24

 

优势的螺旋泵直升机:

• 耐磨聚氨酯定子；
• 可调子，这增加了资源，他的工作；
• 硬化转钢25KHGSA;
• 螺馈;
• 斗载的原材料；
• 轴封软密封从凯夫拉-聚四氟乙烯线；
• 流动部件的材料—钢ST20。
• 掩体为30-150。;
• 输水管连接或凸缘。

作为装载和传送设备的移动生物气工厂工艺流程的固相metageneration选择的模型虫泵斩先生-2-1500-50-11-380伏-ST20。

使用更高效技术的过程中固阶段metageneration需要使用一种混合机械设备。 鉴于相当大的动力粘度的基是必要的，以适用于机械锚搅拌器框架的一个最大粘度达到100PA×s， 补充通过横向和垂直的元素，以改善的循环，混合的液体(图。 5).

 




图。 5. 搅拌器。 图。 6. 机械锚搅拌器的框架。表2。 规范框架锚搅拌器。

容器的体积

生物反应器、m3

直径的搅拌器，毫米

Rpm

混合器，分-1

驱动力，kW

3,2-3,5

1500

50

11

优点锚搅拌器的框架：

• 执行混合的重和粘度液体的；
• 增加强度的热交换；
• 消除形成的泥墙上的容器。

锚煽动者都属于低速搅拌器. 他们周围的速度通常低于0.5-1.5m/s，和频率转为大约1Rev/s。 混合框架是一个低速度的装置。 其主要目的是混合的粘液体和沉重的，所以直径最接近径的生物反应器，让您捕捉当混合的沉积的沉积物颗粒，并防止它们粘在墙壁和过热的液体。

装置与机械混合设备，包括生物反应器，驱动器、密封件、轴、搅拌器。 传动轴和搅拌器都连接到一个单一的节点，称为混合装置。 驱动包括电机，减速器驱动器安装。 机械搅拌器是有效处理繁重的基干物质含量(DM)至35％。

如果在这个过程的沼气生产需要有一种混合的小粘的液体，该搅拌器框架是很容易地转换成锚搅拌器与排斥从建设的横向成员。

完整的生物反应器中的混合装置过程中的固相metageneration是基础上做出的典型机械锚搅拌器框架先生-2-1500-50-11-380伏-ST20。

维持一个中温的温度制度在整个一年中，生物反应器需要加热和高质量的热-防水。

基本类型的供热反应器是电动的，通过加热元件或thermolene的。 对于供暖的反应中温的温度下使用电力平均为0.4-0.6千瓦的每1m3的反应器体积。

有两个系统的电加热罐体中：

• 该系统的外部加热的基础上，带的加热器、热电缆或板，它是安装在容器壁上的坦克下面的隔热层；
• 系统内部加热的基础上门或浸泡热水器。

作为加热空气的生物反应器中适用一个现代化的、紧凑、高效供暖技术的加热板(图。 7). 优点使用的小组，在比传统的热线，包括：

• 易于安装；
• 最大的接触区；
• 最低占用的空间反应器；
• 简单的故障排除。

图。 7. 加热板。

表3。 技术特点的加热板。

工作

电压，V

输出热功率，kW

耗电流，

具体

热,W/m2

尺寸

小组，毫米

240

2000年

8.3人

3100

305x2134

在一个加热系统的加热板包括以下要素：

• 高温流携带导线；
• 限热防护系统；
• 保护金属壳；
• 加热元件的高温度的合金；
• 夹层绝缘的高温硅橡胶。

根据该装机容量为1.4-2.1kV按照体积的生物反应器V=3.5m3取该单元的大小的加热板RT-2022年。

外部分的光生物反应器必须隔热带现代化和高效率的热-防水的涂层硬性聚苯乙烯泡沫聚氨酯(p=40公斤/米3，λ=0,029W/m·°C)。 方法的应用喷洒。 由于优良的粘聚氨酯泡沫的几乎任何材料、绝缘层不需要额外的紧固的基础。 喷涂泡沫聚氨酯形成，通过免费发泡。 最好的绝缘性和强度的特点是取得统一的微观acuestate所得到的材料。 潮湿的聚氨酯泡沫不害怕，因为它是一个聚合物。 从观点的防水性材料的图为99%。 然而，增加的使用寿命的材料多达30-40年，这是必要的，以防止裂的泡沫接触阳光直射的复盖它的玻璃纤维。

气收集系统沼气(收集的凝球和坦克)的一部分移动的生物反应器和气体系统的消费者(管道、阀门、压力计、检查阀、过滤器、CO2、H2S)是直接安装在客户的沼气和连接性气管tee装配的天然气罐。

对于小型沼气厂，它是建议应用机械压力调节器。 "干"气罐便宜和更容易制造。 灵活的，但不能伸展的能力的干气罐—轻松地更换的情况下穿着廉价的节点。 气罐被设计为一个风箱。 其主要功能是确保稳定的输出压力的沼气、和缓冲少不稳定的生产和消费的沼气。

因此，对于移动统一的沼气厂需要使用的实际和经济的"干"气罐由塑料或胶带给定的负荷、以维持所需的压力，在该系统的用户(0,013-0,050ATM)。 最佳设计量的坦克针对小型沼气厂将1m3的。



 


图。 8. 气罐体"干"。 图。 9. 气系统的消费者。 粗清洁的沼气产生的二氧化碳过滤水器或净化过程中乙醇胺。 粗清洁的沼气中的二氧化碳允许它被用于操作的气体燃烧器的火炉和水锅炉。 由于腐蚀性行动的硫化氢必须从沼气使用前使用的H2S过滤器。

作为一个天然气管道，可以使用钢铁和塑料管防紫外线的太阳的光线。

仪器仪表中使用的一个沼气厂，包括一个漂浮装置，温度计监测的水平的原材料和温度的生物反应器，以及作为一个压力表确定的压力在气系统的消费者。

资料来源：www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=551