Өнеркәсіптік биогаз генераторын пайдалану бойынша нұсқаулар

Шикізатты басқару және анаэробтық ашыту процесінің оптимизациясы

Шикізатты алдын-ала дайындау және гидравликалық ұстау уақытын реттеу

Анаэробтық сіңіргіштер үшін шикізатты дұрыс таңдау өте маңызды. Егер бөлшектер 10 мм-ден кіші болып жойылса және көміртегі мен азоттың қатынасы шамамен 25–30 бөлікке 1 бөлік құраса, онда сіңіргіш ішінде қабаттардың пайда болуы тоқтайды және микробтар жақсы жұмыс істейді. Шаруашылық қалдықтарын мал шатырларымен араластыру әртүрлі микробтар арасында жақсы ынтымақтастық орнатады, нәтижесінде тек бір ғана материалды ғана пайдаланғандағыдан 25–40 пайызға артық метан алуға болады. Көптеген стандартты сіңіргіштер үшін орташа температурада өңдеу процесінің ұзақтығы шамамен 20–30 күн құрайды; бұл заттардың толық ыдырауына жеткілікті уақыт береді және бір мезгілде жүйеден жеткілікті мөлшерде материал өткізіледі. 50–55 °C аралығында жұмыс істейтін жоғары температурадағы сіңіргіштер ұқсас нәтижелерге жетеді, бірақ өңдеу уақытын шамамен 15–25 пайызға қысқартады. Дегенмен, бұндай жоғары температурадағы орнатулар әлдеқайда қатаң температура бақылауын талап етеді және аммиактың жиналуына байланысты қиындықтарға ұшырайды; соңғысы өткен жылғы «Bioenergy Insights» дереккөзіне сәйкес суық сіңіргіштерге қарағанда шамамен 18 пайыз жиірек болады.

PH, ұсақ қышқылдар/сілтілілік қатынасы және органикалық жүктеме жылдамдығын нақты уақытта бақылау

Үнемі жұмыс істейтін сенсорлық бақылау жүйесі процестің бұзылуынан бұрын ерте араласуға мүмкіндік береді:

• pH мәні 6,8–7,2 аралығынан шығып кетсе, метаногендік белсенділік бұзылады
• Ұсақ қышқылдар/сілтілілік қатынасы 0,3-тен жоғары болса, қышқылдану қаупі бар
• Органикалық жүктеме жылдамдығы 3 кг VS/м³/тәуліктен асып кетсе, ұсақ қышқылдардың жиналуына әкеледі

Автоматтандырылған түзету жүйелері — оптималды диапазоннан >10% ауытқу кезінде іске қосылады — сілтілік заттарды нақты уақытта енгізеді, ол өнеркәсіптік масштабтағы биогаз генераторларында жоспарланбаған тоқтатуларды 60%-ға азайтады.

Тұрақты биогаз генераторының жұмысы үшін жылулық реттеу және процестің тұрақтылығы

Биогаз генераторларының жұмыс істеу сапасына температураны дәл реттеу өте маңызды. Көпшілік анаэробтық сіңіргіштер 35–40 °C аралығындағы мезофильдік температурада немесе кейде 50–60 °C шамасындағы, біз оны термофильдік жағдайлар деп атайтын жоғары температурада жұмыс істейді. Ыстық термофильдік жүйе шамамен 20–40 пайызға артық жылу энергиясын талап етеді, бірақ патогендік микроорганизмдерді де әлдеқайда тиімдірек жояды — шамамен 30 пайызға жақсару ауыл шаруашылығы қалдықтарымен жұмыс істеу үшін осы нұсқаны өте тартымды етеді. Алайда мезофильдік жүйелер микробиологиялық тұрғыдан тұрақтырақ болып келеді, себебі оларға энергия кірісінің сол қажеттілігі төмен. Осы тұрақтылық факторы көбінесе үздіксіз жұмыс істейтін зауыттар үшін негізгі таңдау болып табылады, мұнда тұрақтылық барлық басқа факторлардан басымдыққа ие.

ПИД-бақыланатын жылу алмастырғыштың реттелуі мен жылу оқшаулануының бүтіндігін тексеру

PID реттегіштер температураны тұрақты ұстайды, оны шамамен 1,5 °F немесе 0,8 °C шегінде сақтайды. Олар бұл жұмысты шикізат қызып кеткенде немесе суығанда қажет болған кезде клапандарды қозғау арқылы істейді. Әрбір үш айда адамдар изоляцияның дұрыс жұмыс істемейтін аймақтарды анықтау үшін термографиялық тексерулер жүргізеді. Бұл проблемалы аймақтар температураның 5 °F-тан асатын айырымы ретінде көрінеді. Бұл саңылауларды жөндеу маңызды, себебі олар жыл сайын метан өндірісін 8–12 пайызға дейін азайтуы мүмкін. Жылу жүйелері дұрыс орнатылған кезде олар шикізат қосылған кезде микробтарға шок әсерінің тигізуін болдырмаиды және жақсы сапалы биогаз алуға көмектеседі. Нәтижесінде метан мазмұны көбінесе уақыттың көп бөлігінде 60–65 пайыз шегінде тұрақты қалады.

Биогаз генераторының қозғалтқышы мен қуатты түрлендіру жүйесінің техникалық қызмет көрсетуі

Жоспарланған майлау, жану шамдарын ауыстыру және EGR клапандарын тазарту

Қозғалтқыш пен қуатты түрлендіру жүйесінің тұрақты техникалық қызмет көрсетуі ерте тозу мен қымбатқа түсетін ақауларды болдырмауға көмектеседі. Негізгі нұсқаулар мыналар:

• Майлау : Майды әрбір 400 жұмыс сағатынан кейін ауыстырыңыз — бұл табиғи газ қозғалтқыштарына қарағанда жиірек, себебі биогазда силиоксан мен H₂S сияқты қоспалар бар. Майдың нақты ластану деңгейіне қарай ауыстыру мерзімдерін дәлдеу үшін периодты май талдауын қосымша жүргізіңіз.
• Искра қоры : Метанның концентрациясының ауытқуына байланысты көміртегі қабырғасы немесе электродтың әрленуін айына бір рет тексеріңіз; егер зазор өндірушінің (OEM) нормаларынан асып кетсе, жану шамдарын дер кезінде ауыстырыңыз — бұл жанудың қате жүруі мен толық емес жануға әкеледі.
• EGR клапандары : Қатайған көміртегі шаңын алып тастау үшін биогазға сыйымды еріткіштерді пайдаланып, клапандарды әрбір үш айда бір рет тазартыңыз. Егер клапандар тазартылмаса, олардың бітелуі NOₓ шығындарын көтереді және жылулық әсерлілікті 12%-ға дейін төмендетеді.

Бұл режимге бағыну жоспарланбаған тоқтатуларды 30%-ға азайтады және энергияны түрлендіру пайдалы әсер коэффициентін 92%-дан жоғары деңгейде сақтайды. Сығылу көрсеткіштерін қайта жинаған кезде сіздің құбырларыңыздағы сорғылардың тығыз болуын қамтамасыз ету үшін оларды міндетті түрде тексеріңіз.

Газ қауіпсіздігі протоколдары: Сорғыларды анықтау, H₂S-тың әсерін азайту және тревога интеграциясы

Инфрақызыл түсіру, ультрадыбысты сканирлеу және H₂S-қа негізделген тревога интеграциясы

Биогаз генераторларының қауіпсіздігін сақтау үшін көптеген деңгейлердегі бақылау қажет. Жылулық түсіру әдісі арқылы трубалар мен резервуарлардағы температураның өзгерістерін бақылап, көрінбейтін метан ісіктерін анықтауға болады. Сонымен қатар, ультрадыбыстық сканерлер адамдардың еститіні жоғары жиілікті дыбыстарды — қысым жоғалтуынан пайда болатын дыбыстарды қабылдайды. Сутегі сульфиді (саһада оны H₂S деп атайды) үшін арнайы химиялық сенсорлар тәулік бойы барлық уақытта бақылау жүргізеді. Бұл сенсорлар концентрация 10 миллионнан бір бөлікке (ppm) жеткенде белсендіріледі — бұл деңгей OSHA ұйымының жұмысшылар үшін қауіпсіз деп таныған шегі. Алармдық жүйелер тек ескертуді ғана бермейді — олар автоматты тоқтату процедураларына және басқа да қауіпсіздік шараларына қосылады, олар дер кезінде іске қосылады.

• Газ концентрациясын азайту үшін желдету желілерін іске қосыңыз
• Қателіктерге ұшыраған сіңіргіштер мен газ құбырларын изоляциялаңыз
• Көрінетін жарқылдар мен SMS-хабарландырулар арқылы қызметкерлерді ескертіңіз

Бұл интеграцияланған тәсіл жарылыс қаупін азайтады және NFPA 86 стандарттарына сәйкестікті қамтамасыз етеді. Сенсорларды ретті түрде калибрлеу қажет, ал барлық маңызды инфрақұрылым нүктелері бойынша анықтау дәлдігін сақтау үшін толық жүйе бойынша бүтіндік тексерістерін тоқсан сайын жүргізу керек.