Biyogaz tesisleri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Alternatif enerji kaynakları

 makale yorumları

Yaygın biyogaz tesisi türleri

Dünyada yaygın olarak kullanılan biyogaz tesislerinin türleri, hammadde yükleme yöntemlerine, biyogaz toplama yöntemlerine, yapımında kullanılan malzemelere, ek cihazların kullanımına, reaktörün yatay veya dikey konumuna, yer altında veya yer üstüne göre sınıflandırılmaktadır. zemin tasarımı.

İndirme Yöntemleri

Hammadde yükleme yöntemine bağlı olarak iki farklı biyogaz tesisi türü ayırt edilebilir:

• Toplu yükleme tesisleri tamamen hammadde ile yüklenir ve belirli bir işlem süresinden sonra tamamen boşaltılır. Her türlü tasarım ve her türlü ham maddeye sahip tesisler bu tür yüklemeye uygundur ancak bu tür tesisler dengesiz biyogaz üretimiyle karakterize edilir.
• Sürekli besleme tesislerine günlük olarak küçük porsiyonlarda hammadde yüklenir. Yeni hammadde yüklerken işlenmiş çamurun eşit bir kısmı boşaltılır. Bu tür tesislerde işlenen hammaddelerin sıvı ve homojen olması gerekmektedir. Gaz üretimi stabildir ve miktarsal olarak toplu tesislerde üretilen biyogazın hacmini aşmaktadır. Gelişmiş ülkelerde halihazırda kullanımda olan tesislerin neredeyse tamamı sürekli yüklemeli tesisler olarak çalışmaktadır.

Biyogaz toplama yöntemleri

Biyogaz tesislerinin görünümü seçilen biyogaz toplama yöntemine bağlıdır.

Şekil 11. Sri Lanka'da silindir kurulumu. Kaynak: İklim Değişikliği ve Kırsal Enerjiye ilişkin SNV Referans Kılavuzu, 2004

Şekil 12. Kanal tipi kurulum. Kaynak: "Biyokütle Enerji Sistemleri", ACRE, Yenilenebilir Enerji Ltd. için Avustralya CRS, wwwphys.murdoch.edu.au/acre/

Silindir tesisatları, içinde bir reaktör ile bir gaz tutucunun birleştirildiği, ısıya dayanıklı plastik veya lastik bir torbadır (silindir). Hammaddelerin yüklenmesi ve boşaltılması için borular doğrudan reaktörün plastiğine bağlanır. Torbanın uzayabilirliği ve torbanın üzerine binen ilave yük nedeniyle gaz basıncı elde edilir. Böyle bir kurulumun avantajları arasında düşük maliyet, hareket kolaylığı, tasarımın basitliği, psikofilik mod için yüksek fermantasyon sıcaklığı, reaktörün temizlenmesi kolaylığı, hammaddelerin yüklenmesi ve boşaltılması yer alır. Böyle bir kurulumun dezavantajları, kısa bir çalışma süresi (2-5 yıl), dış etkilere karşı yüksek hassasiyet ve ek iş yaratma olasılığının düşük olmasıdır.

Şekil 13. Sabit kubbe kurulumu Kaynak: AT Bilgisi: Biyogaz, GTZ projesi Uygun Teknoloji Bilgi ve Danışmanlık Hizmeti (ISAT), Eshborn, Deutschland, 1996

Balon kurulumlarının bir çeşidi, genellikle plastikle kaplanmış ve doğrudan güneş ışığından korunan kanal tipi kurulumlardır. Bu tür tesisler gelişmiş ülkelerde özellikle atık su arıtımında sıklıkla kullanılmaktadır. Reaktörün kauçuk kaplamasının hasar görme ihtimalinin az olduğu ve ortam sıcaklığının yeterince yüksek olduğu durumlarda, açılır tavanlı ünitelerin kullanılması önerilebilir.

Sabit kubbeli santraller kubbe şeklinde kapalı bir reaktör ve kompanzasyon tankı olarak da bilinen boşaltma tankından oluşur. Gaz, reaktörün üst kısmında - kubbede - toplanır. Hammaddelerin bir sonraki kısmı yüklendiğinde işlenmiş ham maddeler dengeleme tankına itilir. Artan gaz basıncıyla birlikte dengeleme tankındaki işlenmiş hammaddelerin seviyesi de artar.

Çin sabit kubbeli kurulumlar bu tür kurulumların en yaygın türüdür. Bu ünitelerin 12 milyondan fazlası Çin'de inşa edilmiş ve faaliyet göstermektedir.

Ev aletlerinde gaz kullanımı, gaz basıncındaki değişiklikler nedeniyle karmaşık hale gelir. Brülörlerin ve diğer cihazların optimum performansa göre ayarlanması neredeyse imkansızdır. Sabit gaz basıncı gerekiyorsa, reaktöre bir basınç regülatörü takılması veya farklı bir kurulum tasarımı seçilmesi önerilir.

Sabit kubbeli tesislerdeki reaktörler genellikle tuğla veya beton tanklardır. Bu tür tesisler üst kısmına kadar toprakla kaplanır ve iç basıncı (0,15 bar'a kadar) içerecek şekilde gazla doldurulur. Ekonomik nedenlerden dolayı önerilen minimum reaktör boyutu 5 m3'tür. Bu tür tesislerin reaktör hacimlerinin 200 m3'e kadar olduğu bilinmektedir.

Gaz tutucu, sızdırmaz hale getirilmesi gereken sabit kubbeli (gazın toplandığı yer) tesisatın üst kısmıdır. Tuğla ve beton hava geçirmez değildir, bu nedenle kurulumun bu kısmı gazın geçmesine izin vermeyen bir madde tabakası (lateks, sentetik boyalar) ile kaplanmalıdır. Gaz tankındaki çatlak riskini azaltmanın bir yolu da reaktör duvarına zayıf bir halka inşa etmektir. Böyle bir halka, tesisin yarım küre yapısının alt (su geçirmez) ve üst (gaz geçirmez) kısmı arasında elastik bir bağlantıdır. Reaktörün alt kısımlarında hidrostatik basınç nedeniyle oluşan çatlakların gaz tankının üst kısmına ilerlemesini engeller.

Şekil 14. Ukrayna'nın Vinnytsia bölgesi, Litinsky bölgesi Sadovoe köyünde yüzer kubbeli kurulum Kaynak: SFG "TERRA" is.svitonline.com/teppa/

Şekil 15. Yüzer kubbeli tesisin inşası için Hindistan standardı Kaynak: AT Bilgisi: Biyogaz, GTZ projesi Uygun Teknoloji Bilgi ve Danışmanlık Hizmeti (ISAT), Eshborn, Deutschland, 1996

Yüzer kubbeli tesisler genellikle bir yer altı reaktörü ve hareketli bir gaz tankından oluşur. Gaz tutucu doğrudan ham maddelerin içinde veya özel bir su cebinde yüzer. Gaz, gaz basıncına bağlı olarak yükselen veya alçalan bir gaz tutucuda birikir. Gaz tutucunun devrilmemesi için özel bir çerçeve ile desteklenmiştir. Gaz tutucu özel bir su cebinde yüzerse devrilmeye karşı korunur.

Bu tasarımın avantajları günlük operasyon kolaylığı, gaz tankının yükseldiği yüksekliğe göre gaz hacmini belirleme kolaylığıdır. Gaz basıncı sabittir ve gaz tankının ağırlığına göre belirlenir. Yüzer kubbeli santralin inşası zor değildir ve tasarımdaki hatalar genellikle gaz elde etmede büyük sorunlara yol açmaz. Bu tasarımın dezavantajları, çelik reaktörün yüksek maliyeti ve demirin korozyona karşı yüksek duyarlılığıdır. Bu nedenle yüzer kubbeli ünitelerin kullanım ömrü sabit üstlü ünitelere göre daha kısadır.

Geçmişte yüzer kubbeli santraller çoğunlukla Hindistan'da inşa ediliyordu. Bu tür tesisler silindirik veya kubbe şeklinde bir tuğla veya beton reaktörden ve yüzen bir gaz tutucudan oluşur.

Gaz tutucu, özel bir su cebinde veya doğrudan hammaddenin içinde yüzer ve stabilite sağlayan ve gaz tutucuyu dik konumda tutan bir iç veya dış çerçeveye sahiptir. Biyogaz üretilirken gaz tutucu daha yüksekte yüzer, gaz kullanıldığında alçalır. Bu tür tesisler esas olarak gübre, organik atık ve dışkıların sürekli modda işlenmesi için kullanılır; günlük indirmeler. Çoğunlukla orta büyüklükteki çiftliklerde (reaktör: 5-15 m3) veya büyük tarımsal-endüstriyel komplekslerde (reaktör: 20100 m3) inşa edilirler.

Yatay ve dikey kurulumlar

Reaktör kurulumunun yerinin seçimi, yükleme yöntemine ve çiftlikte serbest alanın bulunmasına bağlıdır. Yatay kurulumlar, sürekli bir hammadde yükleme yöntemi için ve yeterli alan olduğunda seçilir. Dikey kurulumlar, ham maddelerin toplu olarak yüklenmesi için daha uygundur ve gerekirse reaktörün kapladığı alanı azaltmak için kullanılır.

Yer altı ve yer üstü tesisatlar

Bir kurulum yeri seçerken, topoğrafya dikkate alınmalı ve kurulumun çalışmasını optimize etmek için kullanılmalıdır. Örneğin, yükleme deliği yeterince alçak olacak şekilde tesisin eğimli bir yere yerleştirilmesi çok uygundur; reaktördeki hammaddeler, kolay yükleme için düşük bir yükseklikte olacak olan boşaltma deliğine hafif bir eğim nedeniyle hareket eder. araçlara.

Bir kurulum seçerken dikkate alınması gereken bir diğer faktör, toprak sıcaklığının 1'den fazla derinlikte olması nedeniyle, günlük sıcaklık değişimlerinin hammaddelerin fermantasyon süreci üzerindeki zayıf etkisi de dahil olmak üzere, yer altı tesislerinin iyileştirilmiş ısı yalıtımıdır. metre pratikte değişmez.

Metal, beton ve tuğla reaktörleri

Tesisatlar, reaktörün yapıldığı malzemelere göre ayırt edilebilir. Beton reaktörler genellikle yeraltında inşa edilir. Beton reaktörü silindirik bir şekle sahip olup, konveyör esasına göre küçük üniteler (6 m3'e kadar) üretilebilmektedir. Reaktörü kapatmak için özel önlemler gereklidir. Avantajları: Düşük inşaat ve malzeme maliyetleri, seri üretim imkanı. Dezavantajları: Yüksek miktarda kaliteli beton tüketimi, kalifiye inşaatçılara duyulan ihtiyaç ve büyük miktarda tel örgü, tasarımın göreceli yeniliği, gaz tankının sızdırmazlığını sağlamak için özel önlemlere duyulan ihtiyaç.

Şekil 16. Yamaçta kurulu biyogaz tesisi

Şekil 17. Küba'da bir tuğla reaktör inşaatı. Kaynak: V. Nekrasov “Biyokütlenin mikrobiyolojik anaerobik dönüşümü”, yayınlanmamış, 2002

Tuğla reaktörler, sabit veya yüzer gaz tutuculu yer altı tesisatları için inşa edilmiş olup yuvarlak bir şekle sahiptir. Avantajları: Düşük başlangıç ​​yatırımı ve uzun ömür, hareketli veya paslanmayan parça yoktur, tasarım kompakttır, yerden tasarruf sağlar ve iyi yalıtılmıştır, inşaat yerel istihdam yaratır. Yeraltı konumu, tesisin kapladığı alanın azaltılmasını mümkün kılar ve reaktörü ani sıcaklık değişikliklerinden korur. Dezavantajları: Bir tuğla gaz tutucusu, sızdırmazlık ve yüksek işçilik sağlamak için özel kaplamalar gerektirir, gaz sızıntıları sıklıkla meydana gelir, yer altındaki konumundan dolayı tesisatın çalışması zayıf bir şekilde kontrol edilir, tesisat, bina seviyelerinin dikkatli bir şekilde hesaplanmasını gerektirir, hammaddelerin ısıtılmasını gerektirir. reaktörün uygulanması çok karmaşık ve pahalıdır. Bu nedenle tuğla tesisatlarının yalnızca sıcak ülkelerde kalifiye personel ile kullanılması önerilebilir.

Metal reaktörler her türlü tesisata uygundur, hermetik olarak yalıtılmıştır, yüksek basınca dayanabilir ve üretimi kolaydır. Mevcut kapları sıklıkla kullanabilirsiniz. Ancak metal nispeten pahalıdır ve paslanmayı önlemek için bakım gerektirir.

Ek cihazlar

Ek cihazların kullanımına örnek olarak gelişmiş ülkelere özgü bir biyogaz tesisinin tasarımını düşünebiliriz.

Hammaddelerin karıştırıldığı kap, ham maddelere bağlı olarak farklı boyut ve şekillerde olabilir. Tipik olarak kap, ham maddelerin karıştırılması veya öğütülmesi için pervaneler ve ham maddelerin reaktöre yüklenmesi için bir pompa içerir. Bazen, reaktördeki ham maddelerin fermantasyon sürecinin yavaşlamasını önlemek amacıyla ham maddeleri önceden ısıtmak için cihazlar kurulur.

Reaktör genellikle ısıl olarak yalıtılmıştır ve beton veya çelikten yapılmıştır. Hammadde akışını optimize etmek için büyük reaktörler uzun bir şekle sahiptir. Hammaddeler yavaş hareket eden rotorlar veya biyogaz ile karıştırılır. İki veya daha fazla reaktörden oluşan tesisler bulunmaktadır.

Gaz tutucu ya esnek malzemeden yapılmış olup reaktör tankının üzerine yerleştirilmiştir ya da çelikten yapılmış olup reaktörün yanına yerleştirilmiştir.

Depolama tesisi kışın biyogübre depolamak için kullanılır ve açık veya kapalı olabilir ve kalan biyogazı toplamak için bir gaz tutucuya bağlanabilir. Biyogübreler tarlalara uygulanmadan önce karıştırılır.

Kırgızistan'daki biyogaz tesisleri

Kırgızistan'da 2010 yılı itibariyle 50'den fazla tesis bulunmaktadır ve bunların ne yazık ki sadece %70'i faaliyettedir. Kırgızistan'da inşa edilen tüm tesisler, hammaddelerin karıştırılması ve yüklenmesi yöntemine, ısıtma sisteminin varlığına ve yalıtımına göre 4 türe ayrılabilir.

Tüm tesislerin ortak özelliği, genellikle petrol ürünleri veya su depolamak için kullanılan bir tank olan demiryolu tankları olan çelik bir reaktördür.

Hammaddelerin manuel olarak karıştırıldığı, ısıtma ve izolasyonun olmadığı tesisler Naryn, Talas ve Issık-Kul bölgelerinde dağıtılmaktadır. Hammaddeleri karıştırmak için kullanılan kap genellikle hammaddelerin suyla seyreltildiği bir varildir. Reaktör yalıtılmamıştır ve çelik tanklardan yapılmıştır. Reaktörün izolasyonu ve ısıtılmaması nedeniyle tesisler sıcak mevsimde psikofilik modda çalışıyor.

Hammaddeler reaktöre kesikli yöntemle, yılda 2 veya daha fazla sıklıkta manuel olarak yüklenir.

Şekil 18. Gelişmiş ülkelere özgü, yumuşak gaz tutuculu bir biyogaz tesisi. Kaynak: AT Bilgisi: Biyogaz, GTZ projesi Uygun Teknoloji Bilgi ve Danışmanlık Hizmeti (ISAT), Eshborn, Deutschland, 1996

Tesisin kötü tasarlanmış tasarımı nedeniyle hammaddelerin yüklenmesi ve boşaltılması zorluklarla doludur. Hammaddeler, reaktöre monte edilmiş bir karıştırıcı kullanılarak günde bir kez manuel olarak karıştırılır. Gaz genellikle doğrudan yemek pişirmek için kullanılır.

Örnek 1: Böyle bir tesisin örneği Duyshenov Farkhat'ın köydeki biyogaz tesisidir. Kırgızistan'ın Talas bölgesi Kızıl-Çarba (Şekil 18.1).

Tesis, ısınma ve yemek pişirme amaçlı biyogaz üretimi ve 2003 büyükbaş hayvan çiftliğinin gübresi ile komşu çiftliklerin koyun ve kümes hayvanı gübresinden sıvı organik gübre üretimi amacıyla 2 yılında UNDP GEF hibe fonlarıyla inşa edildi. Tesis, hammaddelerin manuel olarak yüklendiği, boşaltıldığı ve karıştırıldığı, 5 m3 hacimli, yer üstü ısıtılmamış bir reaktörden oluşmaktadır.

2003 baharında kurulumunun ardından tesise 3 ton hammadde yüklendi ve yaz aylarında psikofilik modda çalıştırıldı. Yaz aylarında biyogaz sadece yemek pişirmek için yeterliydi. Hammaddelerin boşaltılması ve yüklenmesi 2003 yılından bu yana yapılmamaktadır.

Tasarım kusurları arasında kusurlu bir manuel karıştırma sistemi ve ham maddelerin yüklenmesi ve boşaltılmasının aşırı zorluğu yer alıyor. Reaktörün yalıtımının ve ısıtılmasının olmayışı, tesisin yıl boyunca verimli çalışmaya uygun olmamasını ve ekonomik açıdan kârsız olmasını sağlar.

Şekil 18.1. Köydeki biyogaz tesisinin görünümü ve diyagramı. Kızıl-Çarba. Fotoğraf: Vedeneva T., PF "Sıvı" yükleme deliği; 3 - hammadde karıştırma cihazı; 4 - boşaltma borusu.

Reaktör üzerinde güvenlik cihazının bulunmaması, aşırı basınçtan dolayı reaktörün yırtılmasına neden olabilir. Kuruluma yönelik bir kullanım kılavuzu mevcut değildir ve işletme personeline herhangi bir eğitim verilmemiştir.

Isıtmalı, izolasyonlu ve ham maddelerin manuel olarak karıştırıldığı tesisler Kırgızistan'ın Issyk-Kul bölgesinde bulundu. Hammaddeleri karıştırmak için kullanılan kap, genellikle ham maddelerin suyla manuel olarak seyreltildiği bir varildir. Reaktör yalıtılır ve reaktör içindeki borularda dolaşan suyu ısıtan elektrikli bir ısıtma sistemi kullanılarak mezofilik veya termofilik sıcaklıklara ısıtılır. Hammadde sürekli olarak reaktöre beslenir ve reaktöre monte edilmiş bir karıştırıcı kullanılarak günde bir kez manuel olarak karıştırılır. Gaz genellikle doğrudan yemek pişirmek için kullanılır veya ayrı bir gaz tankında toplanır. Depolama tesisi, gübrelerin tarlalara uygulanmadan önce depolanması için kullanılmaktadır.

Örnek 2: Böyle bir kurulumun örneği Kırgızistan'ın Issyk-Kul bölgesi Karakol şehrinde bulunan Mamunov Kamyl kurulumudur. Tesis, ham maddelerin manuel olarak yüklendiği, boşaltıldığı ve karıştırıldığı, 5 m3 hacimli, yer altı ısıtmalı bir reaktörden oluşmaktadır. Tesis, ısıtma ve ev aletleri için biyogaz ve sıvı organik gübre üretmek ve komşu bir çiftlikten gelen 2004 büyükbaş hayvanın gübresini işlemek amacıyla 12 yılında masrafları kendisine ait olmak üzere inşa edildi.

Şekil 19. Karakol'daki biyogaz tesisinin görünümü ve diyagramı. Fotoğraf: Vedeneva T., PF "Sıvı": 1 - sıcak su kazanı; 2 - reaktör; 3 - yükleme deliği; 4 - emniyet valfi; 5 - gaz karıştırıcısı; 6 - basınç göstergesi; 7 - ara gaz deposu; 8 - alıcı; 9 - su contası; 10 - depolama haznesi; 11 - gaz deposu; 12 - kompresör; 13 - Hammaddelerin boşaltılması için araçlar.

2004 baharındaki kurulumun ardından kurulum çiftlikte termofilik modda çalıştırılıyor. Tesis haftalık olarak yüklendi ve üretilen biyogaz yemek pişirmek için kullanıldı. Boşaltılan gübre, patatesler için tükenmiş bir araziyi gübrelemek için kullanıldı ve iyi verim sonuçları elde edildi. Hammadde yükleme ve boşaltma tasarımının iyileştirilmesi ve ısıtma sisteminin tasarımının, tesis tarafından üretilen biyogazı kullanacak şekilde değiştirilmesi tavsiye edilir. Bu tür tesisler Kırgızistan koşullarında yıl boyunca çalışacak şekilde uyarlanmıştır.

Reaktörün ısıtılması ve izolasyonu ile ham maddelerin pnömatik karıştırıldığı tesisler Kırgızistan'ın Chui bölgesinde dağıtılmaktadır. Hammaddelerin karıştırıldığı kap, ham maddelere bağlı olarak farklı boyut ve şekillerde olabilir. Hammaddelerin reaktörde işlenme sürecinin yavaşlamasını önlemek için ham maddeler ılık suyla seyreltilir. Reaktör yalıtılmıştır ve çelik tanklardan yapılmıştır. Hammadde pnömatik olarak karıştırılır ve mezofilik veya termofilik sıcaklığa ısıtılır. İki veya daha fazla reaktörden oluşan tesisler bulunmaktadır. Gaz genellikle serbest duran bir gaz tankında toplanır ve bu aynı zamanda genellikle çelik bir kaptır. Gaz odaları ısıtmak ve yemek pişirmek için kullanılır. Depolama tesisi biyogübre depolamak için kullanılıyor.

Örnek 3: Böyle bir kurulumun örneği Zarya cemaatinin köyde kurulmasıdır. Kırgızistan'ın Issyk-Kul bölgesindeki Ak-Suu ilçesindeki ısı şalteri Şekil 21. Bu tesis, Avrupa Komisyonu'nun mikro hidroelektrik santralleri ve biyogaz teknolojilerinin uygulanmasına yönelik projesinin bir parçası olarak 2010 yılında inşa edilmiştir. Pnömatik yüklemeli ve karıştırmalı, üretilen biyogazın otomatik olarak seçildiği bir yatay (50 m3) reaktörden oluşur. Tesis, 70-90 büyükbaş hayvanın gübresini işliyor; bu da günde yaklaşık 3-3,3 ton gübre anlamına geliyor.

Şekil 21. Zarya cemaatinin köye kurulması. Kırgızistan'ın Issyk-Kul bölgesi Ak-Suu ilçesinin ısı şalteri: 1 - Depolama bunker; 2 - Karıştırma tankı; 3 - Reaktör; 4 - Kompresör; 5 - Alıcı; 6 - Gaz tutucu; 7 - Su kazanı

Reaktöre ek olarak biyogaz tesisi aşağıdakilerden oluşur:

• gübre alıcısı;
• yükleme bunkeri, hacim 3 m3;
• nem giderici;
• hidrojen sülfür filtresi;
• kompresör;
• gaz tutucu, hacim 10 m3;
• iki alıcı;
• elektrik kontrol kabini;
• fazla biyogaz için alev cihazı.

50 m3 hacimli yatay bir reaktör mezofilik modda çalışmaktadır. Optimum sıcaklığı korumak için çelik reaktör yalıtılmış ve yer altına yerleştirilmiştir. Yüklenen ham maddeleri ısıtmak için gazla ısıtılan bir yükleme hunisi kullanılır. Gaz kazanlarında ısıtma sistemi için kızılötesi brülörler kullanılır.

Reaktörün ısıtılması ve izolasyonu ile hammaddelerin hidrolik olarak karıştırıldığı tesisler. Bu tür tesislerin ikisi Kırgızistan'ın Çui bölgesinde, biri ise Oş bölgesinde yer alıyor. Hammaddeleri karıştırmak için kullanılan kap farklı boyut ve şekillerde olabilir. Reaktör yalıtılmıştır ve çelik tanklardan yapılmıştır. Hammadde hidrolik olarak karıştırılır ve mezofilik sıcaklığa ısıtılır. Depolama tesisi kışın biyogübre depolamak için kullanılıyor.

Örnek 4: Böyle bir kurulumun örneği Kırgız Cumhuriyeti'nin Chui bölgesindeki Kant şehrinde “2T” kümes hayvanı çiftliğinin kurulumudur. Tesis, her biri 25 m3 hacme sahip, hidrolik yükleme, boşaltma ve ham maddelerin santrifüj pompalar kullanılarak karıştırıldığı üç adet yer üstü ısıtmalı reaktörden oluşmaktadır.

Şekil 21a. Kant'taki bir biyogaz tesisinin görünümü ve diyagramı. Fotoğraf: Vedeneva T., PF "Sıvı". 1 - reaktörler; 2 - hammadde yükleme hunisi; 3 - hammadde hazırlamak için kap; 4 - Hammaddelerin pompalanması ve karıştırılması için pompalar; 5 - kabızlık; 6 - gübre depolamak için kaplar.

Biyoreaktör tankları ısı yalıtımlı bir tabaka ile kaplanmıştır. İşlenmiş biyokütlenin birinci reaktör tankında ısıtılması, su ısı jeneratörü tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir, ikinci ve üçüncü odalarda ise kapılar açılarak güneş enerjisiyle ısıtılır. Soğuk havalarda kapılar kapanır ve kapların içindeki ısı, ısı koruyucu bir tabaka tarafından tutulur.

Tesis, masrafları kümes hayvanı çiftliği sahiplerinin kendilerine ait olmak üzere 2002 yılında inşa edilmiştir ve günde 5 tona kadar hammadde işleyebilmektedir. Kurulumdan sonra kurulum 3 ay boyunca mezofilik modda çalıştırıldı ve ardından durduruldu. Tesis haftalık olarak yüklendi, boşaltılan gübre depolara dökülerek halka satıldı. Biyogaz kullanılmadı.

Sıvı gübre uygulama teknolojisinin gelişmemesi nedeniyle tesisin çalışması askıya alındı. Tesisin tasarımı üretilen biyogazın kullanımını sağlamamaktadır; reaktörlerdeki hammadde seviye göstergesinin kusurlu olması, hammaddelerin yüklenmesinde yanlışlıklara yol açmaktadır. Genel olarak kurulum işlevseldir.

Biyogaz tesisi inşaatı

Bir biyogaz tesisinin inşasına başlamadan önce, etkin çalışması için gerekli koşulların dikkate alınması gerekir. Bir biyogaz tesisinin arızalanması veya düşük performansı genellikle planlama hatalarının sonucudur. Bu tür hataların sonuçları, kurulumun hemen veya birkaç yıl çalıştırılmasından sonra fark edilebilir. Hataların onarılamaz hasarlara yol açmadan ortadan kaldırılması için dikkatli ve kapsamlı bir planlama şarttır.

Tarımsal biyogaz tesislerinin inşası için planlama, mevcut hammadde miktarına ve çiftliğin ihtiyaç duyduğu enerji miktarına dayalı olarak biyogaz ve biyogübre üretim potansiyelinin belirlenmesiyle başlamalıdır.

Bir biyogaz tesisinin öncelikli olarak bir enerji kaynağı olarak kullanılması amaçlanıyorsa, inşaat yalnızca tahmini potansiyel biyogaz üretiminin çiftliğin enerji ihtiyacını karşılamaya yeterli olması durumunda tavsiye edilir.

Reaktör Boyutunun Seçilmesi

Reaktörün boyutu metreküp cinsinden ölçülür ve seçilen sıcaklık ve fermantasyon süresinin yanı sıra ham maddelerin miktarına, kalitesine ve türüne bağlıdır. Gerekli reaktör hacmini belirlemenin birkaç yolu vardır.

Günlük hammadde yükleme dozu ile reaktör büyüklüğü arasındaki ilişki

Hammadde yüklemesinin günlük dozu, fermantasyon süresine (reaktör devir süresi) ve seçilen sıcaklık rejimine göre belirlenir. Mezofilik fermantasyon modu için, reaktör devir süresi 10 ila 20 gün arasındadır ve günlük yükleme dozu, reaktördeki toplam ham madde hacminin 1/20 ila 1/10'u arasındadır.

Belirli miktarda hammaddenin işlenmesi için reaktör boyutu

İlk olarak, hayvan sayısına bağlı olarak bir biyogaz tesisinde işlenecek günlük gübre miktarı (DN) deneysel olarak belirlenir. Daha sonra ham madde su ile seyreltilerek %86 - %92 neme ulaşılır.

Çoğu kırsal tesiste, hammadde üretmek için karıştırılan gübre ve su oranı 1:3 ile 2:1 arasında değişmektedir. Dolayısıyla yüklenen ham madde miktarı (D), seyreltildikleri çiftlik atığı (DN) ve suyun (DV) toplamıdır.

Hammaddelerin mezofilik modda işlenmesi için, tesise yüklenen toplam hammadde (RS) hacminin %10'una eşit bir günlük yükleme dozu D kullanılması tavsiye edilir. Tesisattaki toplam hammadde hacmi reaktör hacminin 2/3'ünü geçmemelidir.

Böylece reaktör hacmi (RR) aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

İşletim Sistemi = 2/3 VEYA ve VEYA = 1,5 İşletim Sistemi

Nerede

İşletim Sistemi = 10BH

D = DN + DV.

Örnek: Bir aile çiftliğinde 10 sığır, 20 domuz ve 35 tavuk bulunmaktadır. 1 sığırın günlük gübre ve idrar hacmi = 55 kg, 4,5 domuzun = 1 kg, 0,17 tavuğun günlük gübresi ve idrarı = 10 kg. DN çiftliğinin günlük atık hacmi 55H20 + 4,5H35 + 0,17H550 = 90 + 5,95 + 645,95 = 646 kilograma eşit olacak, yani yaklaşık 86 kg. Sığır ve domuz dışkısının nem içeriği %75, tavuk dışkısının nem içeriği ise %85'tir. %3,9 neme ulaşmak için kuş pisliğine 4 litre su (yaklaşık XNUMX kg) eklemeniz gerekir.

Bu, günlük hammadde yükleme dozunun yaklaşık 650 kg olacağı anlamına gelir. Reaktörün tam yükü OS = 10×0,65 = 6,5 ton ve reaktör hacmi OR = 1,5×6,5 = 9,75 veya yaklaşık 10 m3.

Biyogaz verimi hesaplaması

Günlük biyogaz veriminin hesaplanması, hammadde türüne ve yükün günlük kısmına bağlı olarak hesaplanır.

Tablo 9. Farklı hammadde türleri için biyogaz veriminin hesaplanması

Örnek: Bir aile çiftliğinde 10 sığır, 20 domuz ve 35 tavuk bulunmaktadır. Sığırlarda günlük dışkı hacmi = 55 kg, domuzlarda = 4,5 kg, tavuklarda = 0,17 kg. Çiftliğin günlük atık hacmi 550 kilogram sığır dışkısı (nem %85), 90 kilogram domuz dışkısı (nem %85) ve 5,95 kilogram tavuk gübresine (nem %75) eşit olacak. % 85 nem oranına ulaşmak için gübrenin suyla seyreltilmesinden sonra tavuklardan elde edilen hammadde miktarı yaklaşık 10 kg olacaktır.

Tabloya göre 1 kilogramdan biyogaz verimi:

• %85 nem oranındaki sığır gübresi yaklaşık olarak 0,04 -0,05 m3 biyogaza eşittir;
• %85 nem oranındaki domuz gübresi yaklaşık olarak 0,05 - 0,09 m3 biyogaza eşittir;
• %85 nem oranındaki tavuk gübresi yaklaşık olarak 0,05 - 0,09 m3 biyogaza eşittir.

Sonuç olarak,

• 550 kilogram büyükbaş hayvan gübresinden biyogaz verimi 22 - 27,5 m3 biyogaza eşit olacak;
• 90 kilogram domuz gübresinden biyogaz verimi 4,5 - 8,1 m3 biyogaza eşit olacak;
• 10 kilogram tavuk gübresinden biyogaz verimi 0,5 - 0,9 m3 biyogaza eşit olacaktır;
• toplam biyogaz verimi günlük 27 - 36.S m3 biyogaz olacaktır.

Enerji talebi ile biyogaz çıkışı arasındaki denge

Her bir hanenin enerji ihtiyacı, yemek pişirme, aydınlatma ve enerji üretimi gibi mevcut ve gelecekteki tüm tüketim durumlarının toplamına göre belirlenir. Kırgızistan koşullarında yılın zamanına bağlı olarak %10 ila %25 arasında değişen reaktördeki hammaddelerin ısıtılması için biyogaz tüketiminin de hesaba katılması gerekmektedir.

Bir çiftliğin ihtiyaç duyduğu biyogaz miktarı daha önce tüketilen enerji miktarına göre belirlenebilmektedir. Örneğin 1 kg yakacak odun yakmak 650 litre veya 0,65 m3 biyogaz yakmakla aynı şeydir; 1 kg tezek yakmak 0,7 m3 biyogaz, 1 kg kömür yakmak ise 1,1 m3 biyogaz demektir.

Pişirme için gerekli biyogaz hacmi, günlük olarak pişirme için harcanan süreye göre belirlenebilir. Bir kişiye bir porsiyon gıda hazırlamak için gerekli olan biyogaz miktarı 0,15 - 0,3 m3 biyogazdır. 1 litre suyun kaynatılması için 0,03 – 0,05 m3 biyogaz gerekmektedir. 1 m2 yaşam alanını ısıtmak için günde yaklaşık 0,2 m3 biyogaza ihtiyaç vardır. Ev tipi brülörler saatte 0,20 - 0,45 m3 tüketir.

Örnek: 4 kişilik bir aile 100 m3 alana sahip bir evde yaşıyor, 20 m100 alanda 3 inek besliyor ve 15 m3 reaktör hacmine sahip bir biyogaz tesisinde gübre işliyor.

4 kişilik bir aile için günde üç kez yemek pişirmek 1,8 ila 3,6 m3 biyogaz gerektirecek ve 100 m2 alana sahip bir odayı ısıtmak için günde yaklaşık 20 m3 biyogaz gerekecektir. Reaktörün ısıtılması (örneğin Eylül ayında) üretilen biyogazın %15'ini gerektirir. Tesisin 15 m3 hacimli reaktörünü ısıtmak için günde yaklaşık 6 m3 biyogaz harcamak gerekecektir.

1 ineğe bakmak için günde yaklaşık 3 litre kaynamış suya ihtiyacınız vardır, bu nedenle 20 ineğe bakmak için 60 litre su kaynatmanız gerekir, bu da günde 1,8 - 3 m3 biyogaz gerektirir. Toplam 100 m2 alana sahip hayvanlar için gerekli tesislerin ısıtılması günde 20 m3 gerektirir. Dolayısıyla hayvanların bakımı için günde 21,8 - 23 m3 biyogaz gerekmektedir. Çiftliğin tamamı günde 49,6 - S2,6 m3 biyogaza ihtiyaç duyuyor.

Bir kurulum konumu seçme

Biyogaz tesisi kurulumunun altın kuralı tesisin mutfağa değil çiftliğe ait olmasıdır. Hammaddeleri karıştırmak için kullanılan kabın doğrudan çiftliğin zeminine bağlanması daha iyidir. Birkaç metre boru döşemeniz gerekse bile bu, hammadde taşımaktan daha ucuzdur.

Çiftlik zemininin seviyesi, hammadde hazırlamak için kullanılan konteyner seviyesinin üzerinde bulunmalıdır, daha sonra hayvan gübresi ve idrar, yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında bağımsız olarak bu konteynere düşecektir. Bir biyogaz tesisinin boşaltma ünitesinin yakındaki tarlaların seviyesinden yüksekte konumlandırılması, biyogübrelerin bu tarlalara daha kolay dağıtılmasını kolaylaştıracaktır.

Biyogaz tesisi tasarımının seçilmesi

Günümüzde çeşitli iklim ve sosyo-kültürel koşullarda çalışmaya uygun birçok biyogaz tesisi tasarımı geliştirilmiştir. Bir biyogaz tesisinin tasarımının seçilmesi planlama sürecinde kritik bir adımdır. Bir tasarım seçmeden önce, bir biyogaz tesisi için mümkün olan temel konular ve seçenekler hakkında bilgi sahibi olmanız gerekir.

Kırgızistan gibi nispeten soğuk iklime sahip bölgelerde reaktörün yalıtımı ve ısıtılması tesisin yıl boyunca çalışması açısından önemlidir. İşlenen hammaddelerin miktarı ve türü, kurulumun boyutunu ve türünü ve hammadde yükleme ve boşaltma sistemlerinin tasarımını etkiler. Kurulum tasarımının seçimi aynı zamanda yapı malzemelerinin mevcudiyetine de bağlıdır.

Bir tasarım seçme kriterleri

Yer: Reaktörün ağırlıklı olarak yeraltında mı yoksa yer üstünde mi inşa edileceğini ve yer üstü bir yapı olması durumunda dikey mi yoksa yatay mı inşa edileceğini belirler.

Boş çukurlar veya metal kaplar gibi mevcut yapılar biyogübreleri depolamak için kullanılabilir. Maliyetleri azaltmak için planlama sırasında hazır tesis parçalarının mevcudiyeti dikkate alınmalıdır.

Hammaddelerin mevcudiyeti, yalnızca ham maddelerin karıştırılacağı kabın boyutunu ve şeklini değil, aynı zamanda reaktörün, ısıtma ve karıştırma cihazlarının hacmini de belirler. Katı madde içeriği %5'in altında olduğunda biyogazla karıştırmak mümkündür. Hammadde %10'dan fazla katı madde içerdiğinde mekanik karıştırma zorluklarla karşı karşıya kalır.

Reaktör

Bir reaktör tasarımı seçerken ana kriter, bakım ve işletme açısından pratik uygulama ve rahatlığın gerçek olasılığıdır. Tasarım seçimi ne olursa olsun, reaktör aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:

Su/gaz sızdırmazlığı - yeraltı suyu kalitesinin sızıntısını ve bozulmasını önlemek için su sızdırmazlığı gereklidir; gaz sızdırmazlığı - üretilen biyogazın tüm hacmini korumak ve reaktörde patlayıcı olabilecek havanın gazla karışmasını önlemek için gereklidir.

Kırgız Cumhuriyeti'nin iklim koşullarında bir biyogaz tesisinin verimli çalışması için ısı yalıtımı gerekli bir koşuldur.

Minimum yüzey alanı inşaat maliyetlerini azaltır ve reaktör duvarlarından ısı kaybını azaltır.

Tesisatın uzun süreli çalışmasını sağlamak için reaktör tasarımının stabilitesi, tüm yüklere (gaz basıncı, ham maddelerin ağırlığı ve basıncı, kaplamaların ağırlığı, korozyon direnci) dayanacak şekilde gereklidir.

Şekil 23. Çeşitli reaktör tasarımları ve yükleme ve boşaltma sistemleri: a - üstten yüklemeli silindirik reaktör; b - alttan yüklemeli silindirik reaktör; c - silindirik iki bölümlü reaktör; g - eğimli reaktör; d - yüzer kaplamalı hendek reaktörü; e - yatay kesit reaktörü.

Reaktör şekilleri

Akışkanlar dinamiği açısından yumurta biçimli bir reaktör optimaldir ancak yapımı pahalıdır. İkinci en iyi şekil, alt ve üst kısmı konik veya yarım daire şeklinde olan bir silindirdir. Hammaddelerin basıncı nedeniyle köşelerde çatlaklar oluştuğundan ve fermantasyon sürecini bozan katı parçacıklar da toplandığından, beton veya tuğladan yapılmış kare reaktörlerin kullanılması önerilmez.

Hammaddenin yüzeyinde kabuk oluşmasını önlemek ve hammaddenin daha tam fermantasyonunu sağlamak için reaktör, iç bölmeler kullanılarak birkaç bölüme ayrılabilir.

Reaktörlerin inşası için malzemeler

Reaktörler aşağıdaki malzemelerden yapılabilir:

• Çelik kaplar sızdırmaz olma, yüksek basınca dayanabilme ve üretimi nispeten kolay olma avantajına sahiptir. Ancak en büyük sorun, uygun kaplamalarla önlenmesi gereken pasa karşı hassasiyettir. Bu tür reaktörler ancak hazır kapların kullanılması durumunda ekonomik açıdan faydalı olmaktadır. Yeterli hacimde metal bir tank varsa, duvarların iç ve dış yüzeylerini boşlukların varlığı, kaynak kalitesi, deliklerin varlığı ve ortadan kaldırılması gereken diğer hasarlar açısından kontrol etmek gerekir. Daha sonra bu yüzeylerin temizlenmesi ve boyanması gerekir.
• Reaktör olarak kullanılan plastik kaplar yumuşak ve serttir. Yumuşak kapların hasar görmesi kolaydır ve yıl boyunca kullanım için yalıtılması zordur. Katı plastik kaplar sağlam bir yapıya sahiptir ve korozyona maruz kalmazlar, bu nedenle organik atıkların psikofilik işlenmesinde kullanılması tavsiye edilir.
• Beton konteynerler son yıllarda gelişmekte olan ülkelerde giderek daha popüler hale geldi. Gerekli gaz sızdırmazlığı, dikkatli bir yapı ve özel kaplamalar gerektirir ve reaktörün köşelerinde çatlaklar yaygındır, ancak büyük avantajlar, ucuz inşaat ve neredeyse sınırsız hizmet ömrüdür.
• Duvarcılık, Hindistan ve Çin'deki küçük reaktörler için en yaygın kullanılan inşaat yöntemidir. Yalnızca iyi pişirilmiş tuğlalar, beton bloklar veya kaliteli taş tuğlalar kullanılabilir.

Reaktör sızdırmazlığının sağlanması

Beton, tuğla veya taş reaktörlü bir biyogaz tesisi inşa ederken reaktörün gaz ve su sızdırmaz olduğundan emin olmak gerekir. Reaktörün iç kısmının 60°C'ye kadar sıcaklıklara dayanabilen, organik asitlere ve hidrojen sülfüre dayanıklı bir madde tabakası ile kaplanması gerekmektedir.

Katkı maddeleri ile çimento kaplama. Çimentoya su geçirmez malzemelerin eklenmesi, su ve gaz geçirimsizliğinde iyi sonuçlar vermiştir. Gaz sızdırmazlığı için iki kat daha fazla su yalıtım maddesi eklenmesi gerekir. Kaplama katmanlarının uygulanması arasındaki süre bir günü geçmemelidir, çünkü bir gün sonra su geçirmez bir yüzeye başka bir katman eklemek imkansızdır. Aşağıdaki tarif Tanzanya'da iyi sonuçlarla kullanılmıştır:

• Katman: çimento-su macunu;
• Katman: 1 cm çimento: kum 1: 2,5;
• Katman: çimento-su macunu;
• Katman: çimento: kireç: kum 1: 0,25: 2,5;
• Katman: su geçirmez malzemeli çimento-su macunu;
• Katman: çimento: kireç: su geçirmez karışımlı kum ve ince kum 1: 0,25: 2,5;
• Katman: Su geçirmez malzemeli çimento-su macunu.

Yedi katmanın tamamı bir gün içerisinde uygulanmalıdır.

Alüminyum folyo ile asfalt. Asfalt kaplamaların uygulanması kolaydır ve zaman içinde esnek kalır. Reaktörün kuru yüzeyine bir asfalt tabakası uygulanır. Folyo parçaları, hala yapışkan olan asfalt tabakasının üzerine üst üste gelecek şekilde yapıştırılır. Daha sonra ikinci kat asfalt uygulanır.

Asfalt kaplamanın dezavantajı böyle bir kaplamanın bileşenlerinin yanıcı olması ve ıslak yüzeylere uygulanamamasıdır. Taşınabilir soba gibi özel ekipman kullanılmadığı sürece beton, tuğla veya duvar reaktörünün kurutulması birkaç hafta sürer. Ayrıca, hammaddeler reaktör içerisinde hareket ettikçe asfalt kaplama soyulabilir.

Parafin mumu. % 2-5 kerosen veya yeni motor yağı ile seyreltilen parafin, 100 - 150 ° C sıcaklığa ısıtılır ve brülör tarafından ısıtılan reaktörün yüzeyine uygulanır. Parafin kaplamaya nüfuz eder ve derinlemesine nüfuz eden koruyucu bir tabaka oluşturur. Parafininiz yoksa mum kullanabilirsiniz.

Reaktör konumu

Kurulumun yeri çeşitli faktörlere bağlıdır: boş alanın mevcudiyeti, yerleşim yerlerinden uzaklık, atık depolama alanları, hayvan bakım alanlarının konumu vb. Yeraltı suyunun derinliğine, hammadde yükleme ve boşaltma kolaylığına bağlı olarak reaktör yer üstünde, kısmen veya tamamen gömülü bir konuma sahip olabilir.

Reaktör, bir temel üzerine yer üstüne yerleştirilebilir, toprağa gömülebilir veya hayvanların tutulduğu bir odaya kurulabilir. Reaktörün içinde periyodik bakım ve onarım çalışmaları için gerekli bir kapak bulunmalıdır. Gövde ile kapak arasında mutlaka lastik conta veya özel sızdırmazlık bileşiği bulunmalıdır. Mümkünse, sermaye yatırımını azalttığı ve hammadde yükleme için ek ekipman kullanımını ortadan kaldırdığı için yer altına yerleştirme önerilir. Termal kontrolün kalitesi önemli ölçüde iyileştirildi ve aynı zamanda ucuz ısı yalıtım malzemelerinin (kil ve saman) kullanılmasını da mümkün kılıyor.

Isı yalıtım malzemeleri

Kırgızistan'daki çoğu biyogaz tesisi, reaktör için ısı yalıtımı sağlanmadan inşa edildi. Isı yalıtımının olmaması, tesisin yalnızca sıcak mevsimde çalışmasına izin verir ve soğuk havalar geldiğinde, reaktördeki hammaddelerin donması ve ardından reaktörün parçalanması tehlikesi vardır.

Isı yalıtım malzemeleri iyi yalıtım özelliklerine sahip olmalı, ucuz ve bulunabilir olmalıdır. Yer altı veya yarı yer altı reaktörlü tesisler için uygun malzemeler saman, kil, cüruf ve kuru gübredir. Reaktör katmanlar halinde yalıtılmıştır. Örneğin, bir yer altı reaktörü için, çukuru hazırladıktan sonra, ısı yalıtımının toprakla temasını önlemek için önce bir kat plastik film döşeyin, ardından çukurun dibine bir kat saman, ardından kil ekleyin, ardından reaktör kurulur. Daha sonra reaktör ile toprak arasında kalan boşluk, reaktörün tepesine kadar tekrar yalıtım malzemesi katmanlarıyla doldurulur, ardından en az 300 mm kalınlığında kil ve cüruf eklenir.

Enstrümantasyon

Reaktörlere kurulan enstrümantasyon şunları içerir: reaktördeki ham madde seviyesinin izlenmesi, reaktör içindeki sıcaklık ve basıncın izlenmesi. Hammaddelerin seviyesi çeşitli şamandıra cihazları, elektronik cihazlar vb. aracılığıyla kontrol edilebilir. Sıradan bir termometre veya 0 s'den 70 s'ye kadar ölçüm ölçeğine sahip elektronik bir termometre ile sıcaklık kontrolü ve manometrelerle basınç.

Hammadde yükleme ve boşaltma sistemleri

Biyogaz tesisinin, en fazla miktarda biyogaz ve biyogübre elde edilmesi ve kurulumun stabilitesi açısından optimal olan sürekli yükleme modunda çalışması, günlük olarak ham maddelerin yüklenmesini ve fermente kütlenin boşaltılmasını içerir. .

Hammadde tedarik etme kapasitesi

Taze gübre genellikle çürütücüye yüklenmeden önce bir besleme tankında toplanır. Kurulum türüne bağlı olarak konteynerin boyutu, günlük veya günlük hammadde hacminin iki katı kadar olmalıdır. Kap ayrıca, bazen mekanik karıştırma cihazlarının kullanımıyla, ham maddenin istenen homojenliğini ve nem içeriğini elde etmek için de kullanılır.

Konteynerin konumu

Kabın güneşli tarafa yerleştirilmesi, ham maddelerin önceden ısıtılmasına yardımcı olabilir, böylece fermantasyon süreci, ham maddelerin yeni bir kısmı reaktöre yüklendikten hemen sonra başlayabilir. Çiftliğe doğrudan bağlı tesislerde, hammaddelerin yerçekimi etkisi altında oraya akmasını sağlayacak bir konteyner inşa etmek gerekir. Hijyen nedeniyle tuvaletler doğrudan besleme borusuna bağlanmalıdır.

Açıklıkları yükleme ve boşaltma

Yükleme ve boşaltma açıklıkları doğrudan reaktöre açılır ve taze ham maddelerin reaktörün tüm hacmi boyunca eşit şekilde dağıtılması ve işlenmiş çamurun etkili bir şekilde uzaklaştırılması için kural olarak reaktörün karşıt uçlarında bulunur. Yükleme ve boşaltma açıklıklarının montajı, reaktörün temel üzerine montajı ve ısı yalıtım işi öncesinde gerçekleştirilir.

Gömülü reaktörlere sahip kurulumlarda ve ham maddelerin manuel olarak yüklendiği durumlarda, yükleme ve boşaltma açıklıkları reaktöre dar bir açıyla açılmaktadır.

Yükleme ve boşaltma sırasında reaktörün sızdırmazlığını sağlamak için giriş ve çıkış açıklıkları, borunun alt ucu sıvı seviyesinin altında kalacak şekilde dikey eksene açılı olarak yerleştirilmiştir. Bu, havanın reaktöre girmesini önleyen bir hidrolik conta oluşturur.

Hammaddelerin manuel olarak yüklenmesi ve boşaltılması

Yükleme ve boşaltmanın en basit yöntemi, taze gübre yüklenirken reaktördeki çamur seviyesinin yükselmesi ve ona bağlı bir taşma borusu aracılığıyla aynı miktarın bir konteynere boşaltılmasından oluşan taşma yöntemidir. biyogübrelerin toplanması.

Yüklenen kütle, yataklık malzeme (saman, talaş), bitki sapları ve yabancı cisimler gibi oldukça büyük boyutta katı parçacıklar içerebilir. Boruların tıkanmamasını sağlamak için çapları en az 200 - 300 cm olmalıdır Yükleme borusu, hammaddelerin ön hazırlığı için bir hazneye veya bir kaba bağlanır.

Hammaddelerin reaktöre beslenmesi ve boşaltılması için boru hatlarına vidalı veya yarım dönüşlü vanalar monte edilir.

Pompa kullanarak yükleme ve boşaltma

Hammadde miktarının hızlı yükleme gerektirdiği ve ham maddenin topoğrafyası veya özellikleri nedeniyle yer çekiminin kullanılamadığı durumlarda pompalar biyogaz sisteminin gerekli bir parçası haline gelir. Hammaddelerin enjeksiyon seviyesi ile biyogaz tesisi arasındaki yükseklik farkını kapatmak için pompalara ihtiyaç vardır.

Pompa motorları aşınır, pahalıdır, enerji tüketir ve bozulabilir. Bu nedenle, diğer hammadde yükleme yöntemlerinin kullanılması tavsiye edilir. Pompaların kullanımı kaçınılmazsa iki şekilde kurulur:

Kuru kurulum: Pompa boruyla birlikte monte edilir. Hammadde serbestçe pompaya akar ve pompa tarafından hızlandırılır.

Islak kurulum: Pompa, motorla birlikte hammaddenin içine monte edilir. Motor hava geçirmez bir kap içine yerleştirilmiştir. Veya pompa hammadde dışındaki bir motordan gelen şaftı kullanarak çalışır.

Hammaddelerin pnömatik yüklenmesi ve boşaltılması

Hammaddeleri beslemenin ve karıştırmanın en uygun yolu pnömatiktir. Çiftçi Derneği Akışkan Vakfı'nın tüm kurulumlarında bu yöntem kullanılıyor. Pnömatik yükleme cihazı, 0,5 ila 1 m3'lük çelik kapların kullanıldığı, 5 kgf/cm2'ye kadar basınca dayanıklı bir hammadde besleme hunisi (karıştırma tankı) ve vanalı en az 100 mm çapında boru hatları kullanır. Ham maddeler bir kompresör kullanılarak hazneye ve hazneden reaktöre yüklenir.

IF-56 marka pistonlu kompresörler, reaktör hacimleri 40 m3'e kadar olan küçük ve orta ölçekli biyogaz tesislerinde kullanılmaktadır. 50 m3 veya daha fazla reaktör hacmine sahip büyük tesisler için, aynı anda üretilen biyogazın dışarı pompalanmasına hizmet eden bir FU-12 kompresör kullanılır.

Biyogaz toplama sistemleri

Biyogaz toplama sistemi, kapatma vanaları, yoğuşma toplayıcısı, emniyet valfi, kompresör, alıcı, gaz tankı ve biyogaz tüketicilerinden (pişirme ocakları, su ısıtıcıları, içten yanmalı motorlar vb.) oluşan bir gaz dağıtım boru hattından oluşur. Sistem ancak biyogaz reaktörünün çalışma konumuna getirilmesinden sonra kurulur.

Biyogazın reaktörden çıkarılması için delik üst kısmında bulunmalıdır. Yoğuşma suyu toplayıcısının ardından, gazın yalnızca bir yönde geçişini sağlayan, su dolu bir kap şeklinde yapılmış bir su contasının yanı sıra bir emniyet valfi monte edilir.

Su contaları

Bir biyogaz tesisinin reaktöründe üretilen biyogaz, boru hatlarının duvarlarında yoğunlaşarak tıkanmalarına neden olabilecek büyük miktarda su buharı içerir. İdeal olarak gaz sistemi, yoğunlaşan nemin doğrudan reaktöre akabileceği şekilde konumlandırılmalıdır. Bunun mümkün olmadığı durumlarda sistemin alçak bölgelerine su contaları takılmalıdır. Manuel su vanalarının çalıştırılması kolaydır ancak düzenli olarak boşaltılmazsa içlerindeki su seviyesinin fazla olmasından dolayı sistem tıkanır.

gaz boru hattı

Gaz sistemi biyogaz tesisini borular aracılığıyla gazlı cihazlara bağlar. Bu sistem güvenli, ekonomik olmalı ve her cihaza gerekli miktarda gaz sağlamalıdır. En sık kullanılan borular galvanizli çelik borular veya plastik borulardır. Gaz sisteminin gaz sızdırmaz olması ve biyogaz tesisinin tüm işletme ömrü boyunca dayanması çok önemlidir.

Biyogazın tesisten tüketicilere beslenmesini sağlayan boru hatları hasara karşı korunmalıdır. Boru bağlantılarına sabunlu solüsyon sürülerek gaz sızıntıları kontrol edilebilir. Gaz boru hattı ayrıca, basınç 0,5 kgf/s m2'nin üzerine çıktığında biyogazı atmosfere salan bir emniyet tahliye vanasıyla donatılmalıdır. Fazla biyogazın alevli yakıcılarda yakılması daha çok tercih edilir.

Gaz boruları

Gaz boru hattı sisteminin doğru şekilde kurulması önemlidir. Biyogaz boru hattı sisteminin gereksinimleri genel standartlardan farklı değildir. Ultraviyole güneş ışığına dayanıklı plastik borular kullanabilirsiniz.

Çelik borular

1,2 - 1,8 cm çapında ve 30 metreden kısa borular küçük ve orta ölçekli biyogaz tesisleri için uygundur. Daha büyük kurulumlar, daha uzun boru uzunlukları ve daha düşük basınçlar için özel boru boyutları gereklidir. Gaz borularını takarken aşağıdakilere özellikle dikkat edilmelidir:

• gaz geçirmez bağlantılar;
• nemi toplamak için boruların en alt kısmında bir su contası;
• mekanik hasara karşı koruma.

Galvanizli çelik borular, plastik borulara güvenilir ve dayanıklı bir alternatiftir. Gerektiğinde sökülüp tekrar kullanılabilirler. Darbelere karşı dayanıklıdırlar ancak pahalıdırlar ve montajı ancak kalifiye uzmanlar tarafından mümkün olduğundan yalnızca plastik boruların montajının yapılamadığı yerlerde tavsiye edilirler.

Plastik borular

Plastik (PVC) borular ucuz ve montajı kolaydır ancak güneş ışınlarına tepki verirler ve kolayca kırılabilirler, bu nedenle yer altına döşenmeleri tavsiye edilir.

Boru çapı

Gerekli boru çapı, gazlı cihazların biyogaz tüketimine ve gaz tutucu ile biyogaz kullanan cihazlar arasındaki mesafeye bağlıdır. Uzun mesafeler borudaki biyogaz basıncını azaltır. Mesafe ne kadar uzun olursa ve gaz akışı ne kadar büyük olursa sürtünmeden kaynaklanan kayıplar da o kadar büyük olur. Köşeler ve bağlantı parçaları basınç kaybını arttırır. Plastik borularda basınç kaybı galvanizli çelik borulara göre daha azdır. Tablo 10'da boru çapları ve biyogaz akış hızlarının yanı sıra 5 mbar'ın altındaki basınç kayıpları için boru uzunlukları yer almaktadır.

Tablo 10. Farklı boru uzunlukları ve farklı gaz akış hızları için uygun boru çapı

Tablodan, 1,5 m3/saat gaz akış hızı ve 100 metreye kadar boru uzunlukları için 1,8 cm çapındaki plastik boruların en uygun olduğu görülmektedir.Diğer bir olasılık da 2,4 çapında bir ana boru seçmektir. cm ve sistemin diğer tüm boruları için çapı 1,2 cm'dir.

Boru sistemi konumu

Plastik borular yer altı sistemlerinde veya güneşten ve mekanik darbelerden korunan sistemlerde kullanılabilir. Diğer tüm durumlarda galvanizli çelik borular kullanılır. Gazın doğrudan biyogaz tesisinden uzaklaştırılması için galvanizli çelik boruların kullanılması tavsiye edilir.

Plastik borular yerin en az 25 cm altına yerleştirilmeli ve etrafı kum veya yumuşak toprakla çevrelenmelidir. Daha sonra boru hattı sisteminde sızıntı olup olmadığı kontrol edildikten sonra hendek dikkatlice sıradan toprakla doldurulur. Sızıntı testi, boş boru sistemine beklenen maksimum gaz basıncının 2,5 katı kadar hava pompalanarak gerçekleştirilir. Birkaç saat sonra hava kaybı belirginse - basınç düşerse, tüm bağlantılar üzerlerine sabunlu su dökülerek kontrol edilir (gaz sızıntısı varsa, boruların yüzeyinde kabarcıklar oluşacaktır).

Vinçler ve bağlantı parçaları

En güvenilir vanalar krom kaplı küresel vanalardır. Tipik olarak su sistemleri için kullanılan vanalar, gaz sisteminde kullanıma uygun değildir. Ana gaz vanası reaktörün yakınına monte edilmelidir. Tüm gazlı cihazlara güvenlik cihazı olarak küresel vanalar takılmalıdır. Düzgün seçilmiş ve monte edilmiş musluklar ve bağlantı parçaları, gazlı cihazların ana gaz musluğunu kapatmadan onarım ve temizliğinin yapılmasına olanak sağlar.

Gaz tankları

Biyogaz biriktirmenin en uygun yöntemi, biyogazın hangi amaçlarla kullanılacağına bağlıdır. Kazan brülörlerinde ve içten yanmalı motorlarda doğrudan yanma sağlanıyorsa büyük gaz tanklarına ihtiyaç duyulmaz. Bu gibi durumlarda, gaz salınımının eşitsizliğini düzeltmek ve sonraki yanma koşullarını iyileştirmek için gaz tutucular kullanılır.

Küçük biyogaz tesislerinde gaz tutucu olarak büyük otomobil veya traktör odaları kullanılabilir ancak çoğunlukla plastik veya çelik gaz tutucular kullanılır.

Benzin deposu boyutunun seçilmesi

Gaz tankının boyutu yani hacmi biyogazın üretim ve tüketim seviyesine bağlıdır. İdeal olarak gaz tankı, üretilen biyogazın günlük hacmini karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır. Gaz tutucunun tipine ve dayanabileceği basınca bağlı olarak gaz tutucunun hacmi reaktör hacminin 1/5'i ile 1/3'ü arasında değişmektedir.

Plastik gaz tankları

Plastik veya kauçuktan yapılmış gaz tankları, gelişmiş ülkelerde açık bir konteynerin plastikle kaplandığı ve reaktör görevi gördüğü kombine tesislerde biyogazın toplanması için kullanılmaktadır. Diğer bir seçenek ise ayrı bir plastik gaz deposudur.

Çelik gaz tankları

Çelik gaz tankları iki tipe ayrılabilir:

• düşük basınçlı gaz tutucular, kuru ve ıslak (0,01-0,05 kgf/cm2). Bu tür gaz tutucularını takmak yerine, plastik bir gaz tutucusu kullanmayı düşünmelisiniz, çünkü bağımsız düşük basınçlı gaz tutucuları daha pahalıdır ve yalnızca kurulumdan büyük bir mesafe (en az 50-100 m) olması durumunda haklı çıkar. Biyogaz kullanan cihazlar. Bu tür gaz tutucular aynı zamanda günlük gaz üretimi ile gaz kullanımı arasındaki farkı azaltmak için de kullanılmaktadır.
• orta (8-10 kgf/cm2) ve yüksek (200 kgf/cm2) basınçlı gaz tutucular. Gaz, bir kompresör kullanılarak bu tür gaz tanklarına pompalanır. Kırgızistan'da orta ve büyük biyogaz tesislerinde orta basınçlı gaz tutucular kullanılmaktadır. Yüksek basınçlı gaz tankları, arabalara ve silindirlere yakıt ikmali yapmak için kullanılır.

Enstrümantasyon

Gaz tanklarına takılan kontrol ve ölçüm cihazları şunları içerir: su contası, emniyet valfi, manometre ve basınç düşürücü. Çelik gaz tankları topraklanmalıdır.

Karıştırma sistemleri

Hedefleri karıştır

Fermente kütlenin reaktörde karıştırılması biyogaz tesislerinin verimliliğini arttırır ve şunları sağlar:

• üretilen biyogazın salınması;
• taze substrat ve bakteri popülasyonunun karıştırılması;
• kabuk ve tortu oluşumunun önlenmesi;
• reaktör içinde farklı sıcaklıklardaki alanların ortaya çıkmasının önlenmesi;
• bakteri popülasyonunun eşit dağılımının sağlanması;
• reaktörün çalışma alanını azaltan boşluk ve birikimlerin oluşumunun önlenmesi.

Şekil 24. Köyde orta basınçlı çelik gaz tankları. Petrovka. Fotoğraf: Vedeneev A.G., OF Fluid

Karıştırma Yöntemleri

Hammaddelerin karıştırılması aşağıdaki ana yollarla gerçekleştirilebilir: mekanik karıştırıcılar, hammaddenin kalınlığından geçirilen biyogaz ve hammaddelerin reaktörün üst bölgesinden alt bölgesine pompalanması. Mekanik karıştırıcıların çalışma gövdeleri vidalar, bıçaklar ve çubuklardır. Manuel olarak veya motorla etkinleştirilebilirler.

Mekanik karıştırma

Kanatlı rotorlar kullanılarak yapılan mekanik karıştırma çoğunlukla yatay çelik reaktörlerde kullanılır. Yatay eksen reaktörün tüm uzunluğu boyunca uzanır. Halkalar halinde bükülmüş bıçaklar veya tüpler ona tutturulmuştur. Eksen döndürüldüğünde ham madde karışır, kabuk kırılır ve tortu çıkışa doğru akar.

Şekil 25. Dikey reaktörler için hammadde karıştırma sistemleri: a, b - mekanik karıştırıcı; c, d - bir pompa kullanarak; d - biyogaz ve sıvı; e - biyogaz.

Şekil 26. Yatay reaktörler için hammaddeleri karıştırmaya yönelik cihazlar: a - biyogaz; b - mekanik bıçaklar; c - elektrik motorlu mekanik karıştırıcılar; örneğin - bir pompanın kullanılması; d - rüzgar motorundan mekanik karıştırıcılar.

Elle çalıştırılan mekanik karıştırıcılar, üretimi ve çalıştırılması en kolay olanlardır. Önemsiz biyogaz çıkışı olan küçük tesislerin reaktörlerinde kullanılırlar. Yapısal olarak, reaktörün içine merkezi eksene paralel olarak yatay veya dikey olarak monte edilmiş bir şaftı temsil ederler. Şafta, metan bakterileri ile zenginleştirilmiş bir kütlenin boşaltma yerinden yükleme yerine doğru hareketini sağlayan bıçaklar veya sarmal yüzeye sahip diğer elemanlar takılmaktadır. Bu, metan oluşum hızını artırmanıza ve hammaddenin reaktörde kalma süresini azaltmanıza olanak tanır.

Hidrolik karıştırma

Pompayı kullanarak, ham maddeleri aynı anda yükleyip boşaltırken, ham maddeleri tamamen karıştırabilirsiniz. Bu tür pompalar genellikle ek işlevleri yerine getirmek için reaktörün merkezine yerleştirilir.

Pnömatik karıştırma Açığa çıkan biyogazın reaktöre geri enjekte edilmesiyle yapılan pnömatik karıştırma, reaktörün tabanına bir boru sistemi kurularak gerçekleştirilir ve ham maddelerin hassas bir şekilde karıştırılmasını sağlar. Bu tür sistemlerdeki temel sorun, hammaddelerin gaz sistemine nüfuz etmesidir. Valf sistemi kurularak bu durumun önüne geçilebilir.

Biyogazın hammaddenin kalınlığından geçirilerek karıştırılması, ancak fermente kütlenin yüksek oranda sıvılaştırılması ve serbest yüzeyde kabuk oluşturmaması durumunda iyi sonuçlar verir. Aksi halde yüzen partiküller sürekli olarak uzaklaştırılmalı veya büyük partiküller reaktöre yüklenmeden önce ayrılmalıdır.

Hammadde karıştırma frekansı

Karıştırma, reaktörün çalışma moduna bağlı olarak sürekli veya periyodik olabilir. Optimum karıştırma modu, hammaddelerin fermantasyon süresini önemli ölçüde azaltır ve kabuk oluşumunu önler.

Hammaddeden biyogazın salınması nedeniyle kısmi karışım meydana gelse de, sıcaklık hareketi ve taze hammadde girişi nedeniyle hareket nedeniyle bu tür bir karıştırma yeterli değildir.

Karıştırma düzenli olarak yapılmalıdır. Hammaddenin çok nadir karıştırılması, hammadde kütlesinin ayrılmasına ve kabuk oluşumuna yol açarak gaz oluşumunun verimliliğini azaltacaktır. İyi karıştırılmış hammadde %50 daha fazla biyogaz üretebilir.

Çok sık karıştırmak, reaktör içindeki fermantasyon süreçlerine zarar verebilir; bakterilerin "yemek" için zamanı yoktur. Ayrıca bu durum, eksik işlenen hammaddelerin boşaltılmasına da yol açabilmektedir. Her 4-6 saatte bir hafif fakat kuvvetli bir şekilde karıştırmak idealdir.

Hammadde ısıtma sistemleri

Kırgızistan'da pek çok küçük biyogaz tesisi ısıtma sistemi ve ısı yalıtımı olmadan inşa edildi. Isıtma sisteminin bulunmaması, tesisin yalnızca psikofilik modda çalışmasına izin verecek ve mezofilik ve termofilik modlara göre daha az biyogaz ve biyogübre üretecektir. Daha yüksek biyogaz ve biyogübre üretiminin yanı sıra hammaddelerin daha iyi dezenfeksiyonunu sağlamak için iki ısıtma yöntemi kullanılır: ham maddelerle karıştırılmış buhar veya sıcak su şeklinde doğrudan ısıtma ve ısıtma malzemesinin kullanıldığı bir ısı eşanjörü aracılığıyla dolaylı ısıtma. Genellikle sıcak su, hammaddeyi kendisine karıştırmadan ısıtır.

Doğrudan ısıtma

Doğrudan buharla ısıtmanın ciddi bir dezavantajı vardır - kurulum, suyun tuzlardan arıtılması da dahil olmak üzere bir buhar üretim sistemi gerektirir ve buharla ısıtma kullanıldığında hammaddelerin aşırı ısınması meydana gelebilir. Böyle bir ısıtma sisteminin yüksek maliyeti, onu yalnızca büyük atık su işleme tesislerinde kullanıldığında ekonomik olarak uygun hale getirir. Sıcak su eklenmesi alt tabakanın nemini artırır ve yalnızca ihtiyaç duyulan yerde kullanılmalıdır.

Dolaylı ısıtma

Dolaylı ısıtma, reaktörün şekline, hammadde tipine ve tesisin çalışma yöntemine bağlı olarak reaktörün içinde veya dışında bulunan ısı eşanjörleri tarafından gerçekleştirilir.

Şekil 27. Hammaddelerin dolaylı ısıtılması için cihaz

Şekil 28. Köydeki reaktör ısıtma sistemi için su ısıtma kazanı. Petrovka. Fotoğraf: Vedenev A.G., PF "Sıvı"

Reaktörün tabanında biriken çökeltilerin ham maddelerin ısıtılmasını zorlaştırması nedeniyle yerden ısıtma iyi sonuçlar vermedi. Eğer ısı eşanjörü, ham madde reaktörden geçerken kırılmayacak kadar güçlüyse, dahili ısıtma iyi bir çözümdür. Isı eşanjörü alanı ne kadar büyük olursa, ham madde o kadar eşit şekilde ısıtılır ve fermantasyon süreci o kadar iyi ilerler (bkz. Şekil 26). Bir biyogaz tesisinin reaktör duvarlarının yüzeyinde ısı ileten elemanlara sahip bir ısı eşanjörü kullanılarak yapılan harici ısıtma, duvarların yüzeyinden ısı kaybı nedeniyle daha az etkilidir. Öte yandan reaktör duvarının tamamı ısıtma için kullanılabilir ve reaktörün içindeki hiçbir şey ham maddelerin hareketini engellemez. Hammaddenin ara ısıtılması genellikle besleme hunisinde gerçekleştirilir ve reaktörün temizliği ve onarımı için daha kolay erişim avantajı sağlar.

İç ve dış ısıtma sistemleri

Maksimum biyogaz üretim verimliliğine ulaşmak için, anaerobik çürütme, tercihen proses optimumuna ulaşmaya yakın, belirli çevresel sıcaklık koşullarını gerektirir. Kırgızistan'da istenilen proses sıcaklığına ulaşmak ve enerji kaybını önlemek için ısıtma sistemi ve reaktör izolasyonu gerekmektedir. Bir reaktörü elektrik kullanarak mezofilik sıcaklığa ısıtmak için 330 m1 reaktör hacmi başına ortalama 3 W gerekir.

En yaygın hammadde ısıtma sistemi, biyogaz, elektrik veya katı yakıtla çalışan su ısıtma kazanlı harici bir ısıtma sistemidir. Güneş enerjili su ısıtıcıları da kullanılabilir. Bobinler, radyatör bölümleri ve paralel kaynaklı borular şeklindeki ısı eşanjörleri, soğutma sıvısının yaklaşık 60 C sıcaklıktaki sıcak su olduğu ısıtma elemanları olarak kullanılır. Yüksek sıcaklıklar riski artırır.

asılı parçacıkların ısı eşanjörünün yüzeyine yapışması. Katı parçacıkların yüzeylerinde birikmesini önlemeye yardımcı olan, karıştırma cihazının etki alanına ısı eşanjörlerinin yerleştirilmesi tavsiye edilir.

Isıtma sistemi kurulumu

Bir ısıtma sistemi kurarken, bu sistemdeki akışkanın doğal hareketi için gerekli koşulların sağlanması önemlidir. Bunun için sistemin üst noktasına sıcak su verilmesinin ve alt noktasına soğutulmuş suyun geri dönüşünün sağlanması gerekmektedir.

Havayı en yüksek noktalardan tahliye etmek için ısıtma boru hatlarına vanalar takılmalı ve su hacmini değiştirmek için ısıtma sistemi bir genleşme tankı ile donatılmalıdır. Bir biyogaz tesisinin reaktöründeki sıcaklığı kontrol etmek için bir termometre kurulmalıdır.

Kırgızistan'da uygulanması önerilen kurulum türleri

Kırgızistan'daki iklim ve diğer koşullar dikkate alınarak aşağıdaki biyogaz tesisi türlerinin tanıtılması tavsiye edilmektedir.

Karıştırmadan ve reaktördeki hammaddeleri ısıtmadan manuel yüklemeli biyogaz tesisi

En basit biyogaz tesisi (Şekil 29) küçük çiftliklere yöneliktir. Tesisin reaktörünün hacmi 1 ila 10 m3 arasındadır ve günde 50 - 200 kg gübre işlemek üzere tasarlanmıştır. Tesis, gübre işleme ve biyogübre ve biyogaz elde etme sürecini sağlamak için minimum sayıda bileşen içerir: bir reaktör, taze hammaddelerin yüklenmesi için bir hazne, biyogazın seçilmesi ve kullanılması için bir cihaz, fermente edilmiş hammaddelerin boşaltılması için bir cihaz.

Kırgızistan'ın güney bölgelerinde ısıtılmadan ve karıştırılmadan kullanılabilen biyogaz tesisi, 5°C ile 20°C arasındaki psikofilik sıcaklık aralığında çalışacak şekilde tasarlandı. Üretilen biyogaz anında ev aletlerinde kullanılmak üzere gönderilmektedir.

İşlenen kütle, hammaddelerin bir sonraki kısmının yüklenmesi sırasında veya tesisin reaktöründeki biyogazın basıncı nedeniyle boşaltma borusu yoluyla reaktörden çıkarılır. Boşaltılmış fermente kütle, hacmi reaktörün hacminden az olmaması gereken geçici bir depolama kabına girer.

Şekil 29. Karıştırmadan ve reaktördeki hammaddeleri ısıtmadan manuel yüklemeli en basit biyogaz tesisinin şeması: 1 - reaktör; 2 - yükleme haznesi; 3 - reaktöre erişim için kapak; 4 - su contası; 5 - boşaltma borusu; 6 - biyogaz çıkışı.

Her çiftçi kendi başına basit bir biyogaz tesisi kurabilir. Tablo, inşaatı için gerekli olacak malzemelerin özelliklerini ve tahminlerini göstermektedir.

Tablo 11. Hammaddeleri karıştırmadan ve ısıtmadan manuel yüklemeli en basit biyogaz tesisinin üretimi için spesifikasyon ve tahmin

Basit bir biyogaz tesisinin inşası için iş sırası

Kendi başınıza basit bir biyogaz tesisi kurarken, aşağıdaki sıraya uymanız önerilir: Çiftlikte biriken gübrenin biyogaz tesisinde işlenmek üzere günlük hacmini belirledikten ve gerekli reaktör hacmini seçtikten sonra, tesisin yerini seçmeniz gerekir. reaktör ve biyogaz tesisinin reaktörü için malzeme hazırlar. Daha sonra yükleme ve boşaltma boruları takılıp biyogaz tesisi için çukur hazırlanır. Reaktör çukura monte edildikten sonra yükleme hunisi ve gaz çıkışı takılır, ardından reaktörün bakım ve onarımında kullanılacak ambar kapağı takılır. Daha sonra reaktörde sızıntı, boya ve tesisatın ısı yalıtımı kontrol edilir. Kurulum işletmeye alınmaya hazır!

Hammaddelerin manuel olarak yüklendiği ve karıştırıldığı biyogaz tesisi.

Hammaddelerin manuel olarak yüklendiği ve karıştırıldığı bir biyogaz tesisinin inşası (Şekil 30) da büyük finansal maliyetler gerektirmez.

Şekil 30. Hammaddelerin manuel olarak yüklendiği ve karıştırıldığı bir biyogaz tesisinin şeması: 1 - reaktör; 2 - yükleme haznesi; 3 - karıştırma cihazı; 4 - su contası; 5 - boşaltma borusu; 6 - biyogaz çıkışı.

Küçük çiftliklere yöneliktir. Tesisin reaktörünün hacmi 1 ila 10 m3 arasındadır ve günde S0 - 200 kg gübrenin işlenmesi için tasarlanmıştır. Biyogaz tesisinin verimliliğini artırmak için hammaddelerin manuel olarak karıştırılmasına yönelik bir cihaz kuruldu.

Hammaddelerin reaktöre manuel olarak yüklendiği, karıştırıldığı ve ısıtıldığı biyogaz tesisi

Daha yoğun ve stabil bir fermantasyon süreci için bir reaktör ısıtma sistemi kuruldu (Şekil 31).

Şekil 31. Hammaddelerin reaktöre manuel olarak yüklendiği, karıştırıldığı ve ısıtıldığı bir biyogaz tesisinin şeması: 1 - sıcak su kazanı; 2 - yükleme haznesi; 3 - karıştırma cihazı; 4 - reaktör; 5 - su contası; 6 - biyogazın uzaklaştırılması; 1 - boşaltma hunisi, 8 - biyogübreler için depolama tankı; 9 - boşaltma borusu.

Kurulum mezofilik ve termofilik modda çalışabilir. Biyogaz tesisinin reaktörü, üretilen biyogazla çalışan sıcak su kazanı kullanılarak ısıtılmaktadır.

Biyogazın geri kalanı doğrudan ev aletlerinde kullanılıyor.

İşlenen hammaddeler toprağa uygulanıncaya kadar özel bir kapta saklanır.

Manuel yüklemeli, gaz tutuculu, hammaddelerin pnömatik karıştırıldığı, hammaddelerin reaktörde ısıtıldığı biyogaz tesisi

Hammaddelerin reaktöre manuel olarak yüklendiği basit bir kurulum, üretilen biyogaz için otomatik bir pompalama cihazı ve depolanması için bir gaz tutucu ile donatılmıştır (Şekil 32).

Şekil 32. Manuel yüklemeli, gaz tutuculu, hammaddelerin pnömatik olarak karıştırıldığı, hammaddelerin reaktöre ısıtıldığı bir biyogaz tesisinin şeması: 1 - sıcak su kazanı; 2 - yükleme haznesi; 3 - reaktör; 4 - su contası; 5 - elektrik kontaklı basınç göstergesi; 6 - karıştırma cihazı; 1 - kompresör; 8 - alıcı; 9 - hammaddelerin boşaltılması için bunker; 10 - hammaddelerin boşaltılması; 11 - biyogübrelerin depolanması; 12 - gaz deposu; 13 - gaz düşürücü.

Hammaddelerin reaktörde karıştırılması, biyogaz kullanılarak pnömatik olarak gerçekleştirilir.

Böyle bir biyogaz tesisi tüm fermantasyon sıcaklık koşullarında çalışabilir.

Gaz tutuculu biyogaz tesisi, manuel hazırlama ve pnömatik yükleme ve hammaddelerin reaktörde ısıtılması ile karıştırılması

Kurulum (Şekil 33), günde 0,3 ila 30 ton veya daha fazla hammadde işleme kapasitesine sahip orta ve büyük ölçekli çiftliklere yöneliktir. Reaktör hacimleri S'den 300 m3'e ve daha fazlasına kadar değişir.

Şekil 33. Gaz tutuculu, manuel hazırlamalı ve hammaddelerin pnömatik olarak yüklenmesi ve karıştırılması, reaktörde hammaddelerin ısıtılması ile bir çiftlik biyogaz tesisinin şeması: 1 - hammadde yükleme hunisi; 2 - su ısıtma kazanı; 3 - reaktör; 4 - emniyet valfi; 5 - su contası; 6 - elektrik temaslı basınç göstergesi; 1 - kompresör; 8 - alıcı; 9 - biyogübrelerin depolanması; 10 - hammaddelerin boşaltılması; 11 - nakliyeye yükleme için boru çıkışı; 12 - gaz deposu; 13 - gaz azaltıcı; 14 - karıştırma cihazı.

Hammaddelerin hazırlanması, yüklenmesi ve karıştırılması, pnömatik bir sistem kullanılarak mekanize edilir ve gerçekleştirilir. Bir biyogaz tesisinin reaktöründeki hammaddelerin ısıtılması, biyogazla çalışan su ısıtma kazanlı bir ısı eşanjörü kullanılarak gerçekleştirilir. Hammadde boşaltma boru hattında biyogübrelerin depoda toplanması ve sahaya götürülmek üzere araçlara yüklenmesi için bir şube bulunmaktadır.

Bu biyogaz tesisinin tasarımı (Şekil 32), hammaddelerin manuel olarak hazırlanmasını ve reaktöre pnömatik olarak yüklenmesini sağlar; üretilen biyogazın bir kısmı, reaktördeki hammaddeleri ısıtmak için kullanılır. Karıştırma biyogaz ile yapılır. Biyogaz otomatik olarak seçilir. Biyogaz bir gaz tankında depolanır. Tesis, hammaddelerin fermantasyonu için herhangi bir sıcaklık rejiminde çalışabilir.

Gaz tutuculu biyogaz tesisi, mekanik hazırlama, pnömatik yükleme ve ham maddelerin karıştırılması, ham maddelerin reaktörde ısıtılması ile

Orta ve büyük köylü çiftlikleri için tasarlanan bu biyogaz tesisinin (Şekil 34) ayırt edici bir özelliği, bir kompresör kullanılarak yükleme hunisine kadar beslendiği ve daha sonra kullanılarak hammaddelerin hazırlanması için özel bir tankın bulunmasıdır. sıkıştırılmış biyogazın tesis reaktörüne gönderilmesi. Üretilen biyogazın bir kısmı ısıtma sisteminin çalıştırılmasında kullanılıyor. Tesis, otomatik biyogaz seçimi ve depolanması için bir gaz tutucu ile donatılmıştır. Isıtma sisteminin varlığı, biyogaz tesisinin tüm fermantasyon modlarında çalıştırılmasına olanak sağlar.

Şekil 34. Gaz tutuculu, mekanik hazırlamalı, pnömatik yüklemeli ve hammaddeleri karıştıran, hammaddelerin reaktörde ısıtıldığı bir çiftlik biyogaz tesisinin şeması: 1 - Gübre alıcısı; 2 - Su ısıtma kazanı; 3 - Yükleme hunisi; 4 - Reaktör; 5 - Su contası; 6 - Emniyet valfi; 1 - Elektrik kontaklı basınç göstergesi; 8 - Kompresör; 9 - Gaz karıştırıcısı; 10 - Alıcı; 11 - Biyogübrelerin depolanması; 12 - Taşımaya yükleme için boru çıkışı; 13 - Gaz tutucu; 14 - Gaz düşürücü.

Tablo 12. Gaz tutucusu, mekanik hazırlama, pnömatik yükleme ve ham maddelerin karıştırılması, ham maddelerin reaktörde ısıtılması ile birlikte bir çiftlik biyogaz tesisi için ekipman ve malzemelerin özellikleri (bkz. Şekil 12 ve 13)

Tablo 13. Gaz tutucusu, mekanik hazırlama, pnömatik yükleme ve ham maddelerin karıştırılması ve ham maddelerin reaktörde ısıtılması ile bir çiftlik biyogaz tesisinin üretimine ilişkin tahmin (bkz. Şekil 12 ve 13).

* Bu tahmine nakliye maliyetleri, inşaat işleri maliyetleri ve vergi kesintileri dahil değildir.

Biyogaz tesislerinin işletilmesi

Bir biyogaz tesisinin istikrarlı günlük işletimi, yüksek hacimlerde biyogaz ve biyogübre elde etmek ve tesisin uzun hizmet ömrünü sağlamak için işletme personelinin yüksek düzeyde disiplinini gerektirir. Operasyonel hatalardan dolayı birçok sorun ortaya çıkmaktadır. Çoğu zaman bu tür sorunlar aşağıdaki yöntemlerle en aza indirilebilir:

• yerel iklim koşullarına ve mevcut hammaddelere uyarlanmış basit bir kurulum tasarımının seçilmesi;
• yüksek kaliteli malzeme ve cihazların kullanımı;
• Personelin iyi eğitimi ve kurulumun işletimi konusunda profesyonellerden tavsiye alınması.

Fırlatma için hazırlanıyor

Hazırlık aşaması, reaktörün ve gaz sisteminin sızdırmazlığının kontrol edilmesini içerir. Bunun için gaz sistemine bir su basınç göstergesi bağlanır, tüm musluklar kapatılır, böylece reaktördeki aşırı hava basıncı bir manometre ile ölçülebilmektedir.

Bunu yapmak için reaktör çalışma seviyesine kadar suyla doldurulur. Fazla hava emniyet valfinden dışarı atılacaktır. Bundan sonra, basınç göstergesinin okumalarını kaydedin ve reaktörü bir gün boyunca suyla dolu bırakın. 24 saat sonra manometre okuması değişmediyse veya çok az değiştiyse, gaz sisteminin ve reaktörün yeterli sızdırmazlığa sahip olduğunu varsayabiliriz. Reaktörde ve gaz sisteminde basınç kaybı varsa sızıntının bulunup giderilmesi gerekir.

Bir biyogaz tesisinin devreye alınmasına yönelik çalışmalar ancak tesisin tamamı ve elemanlarının işletmeye uygun bulunması ve güvenli işletme gerekliliklerini karşılaması durumunda başlayabilir.

Devreye alma aşaması

Yeni bir biyogaz tesisinin ilk yüklemesi, eğer mümkünse, başka bir tesisin atık hammaddesinden (yaklaşık %10) veya taze sığır gübresinden oluşmalıdır; çünkü başarılı bir işletme, büyük sayıları taze sığırlarda bulunan metan üreten mikroorganizma türlerini gerektirir. gübre.

Hammaddelerin başlangıç ​​kısmının yaşı ve miktarı, tüm fermantasyon süreci üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Kurulum tamamlanmadan önce yeterli miktarda hammaddenin bulunduğundan emin olunması tavsiye edilir. İlk kez yükleme yaparken, reaktörü hacminin 2/3'üne kadar doldurmak için yetersiz miktardaki ham maddeyi normalden daha fazla suyla seyreltebilirsiniz.

Hammadde türleri

Kullanılan hammaddenin türüne bağlı olarak biyogaz tesisinin istikrarlı bir çalışma seviyesine ulaşması birkaç günden birkaç haftaya kadar sürebilir. Hammadde, gerekli nemde homojen bir kütle elde edilene kadar seyreltildikten sonra, iç hacminin en fazla 2/3'ü kadar doldurulan reaktöre yüklenir. Reaktörün geri kalan hacmi biyogazın biriktirilmesi için kullanılır.

Reaktöre yüklenen hammadde soğuk olmamalıdır - sıcaklığı seçilen optimum fermantasyon sıcaklığına yakın olmalıdır.

Optimize edilmiş devreye alma

Fermantasyon sürecini optimize etmek için iyi bilinen bazı başlatma yöntemleri kullanılabilir:

• aktif başlatıcının normal şekilde çalışan bir reaktörden reaktöre sokulması;
• kireç, karbondioksit, alkali ve diğerleri gibi reaktiflerin eklenmesi;
• reaktörün ılık suyla doldurulması ve yavaş yavaş gübrenin eklenmesi;
• reaktörün taze gübre atığı ile doldurulması;
• reaktörün sıcak gazlarla doldurulması ve gübre atıklarının kademeli olarak yüklenmesi.

Başlangıç ​​döneminde mikroorganizmaların sürdürülebilir büyümesini sağlamak için yüklenen ham maddenin ısıtılması, günde 2°C'yi aşmayacak şekilde kademeli olarak artmalı ve 35-37°C'ye ulaşmalıdır. Isıtma işlemi sırasında hammaddenin yoğun bir şekilde karıştırılması sağlanmalıdır. 7-8 gün sonra reaktördeki mikroorganizmaların aktif yaşamı başlar ve biyogaz salınımı başlar.

Devreye alma aşamasının özellikleri

Biyogaz tesisini işletme moduna alma süresi işletmeye alma süresi olarak adlandırılır ve şu şekilde karakterize edilir:

• yaklaşık %60 karbondioksit içeren düşük kaliteli biyogaz;
• güçlü biyogaz kokusu;
• düşen pH seviyesi;
• tutarsız gaz çıkışı.

Proses stabilizasyonu

Hammaddelerin sık ve yoğun şekilde karıştırılması durumunda çalışma moduna geçiş daha hızlı gerçekleşir. İşletmeye alma işlemi sırasında fermantasyon işleminin stabilizasyonu gecikirse, pH dengesini yeniden sağlamak için reaktöre az miktarda sığır gübresi eklenmelidir. Fermantasyon süreci stabil hale geldikten hemen sonra, büyük miktarda fermente edilmemiş ham madde büyük miktarda biyogaz üretecektir. Üretilen biyogaz seviyesi beklenen seviyeye düştüğünde, düzenli hammadde yüklemesi başlayabilir.

Benzin deposunun hazırlanması

Gaz tankı, ancak teknik spesifikasyonlara uygun olarak kabul ve test edildikten ve Gosgortekhnadzor yetkilileri tarafından incelendikten sonra bir modülün parçası olarak gaz doldurulmaya hazır hale getirilebilir.

Patlayıcı bir karışımın oluşmasını önlemek için, gaz tankını gazla doldurmadan önce, gaz boru hatları da dahil olmak üzere tüm sistemdeki havanın uzaklaştırılması gerekir. Havanın yerini su alır, ardından suyun yerini basınçlı gaz veya yanıcı olmayan gazlar alır. Gaz tankından alınan gaz örneğindeki oksijen içeriği %5'i geçmiyorsa hava yer değiştirmesinin tamamlanmış olduğu kabul edilir.

Harici bir muayene, gaz deposunda bulunan kontrol ve ölçüm cihazlarının (kontrol ve emniyet valfleri, manometre, basınç düşürücü) durumunu kontrol etmelidir. Gaz tankının topraklama ve yıldırımdan korunma güvenilirliği bir topraklama ölçer kullanılarak kontrol edilir. Topraklama direnci 4 ohm'u geçmemelidir.

Gaz kalitesi

Biyogaz tesisi çalışma moduna geçtiğinde biyogazın kalitesi düşük olacaktır. Bu nedenle ve ayrıca gaz tanklarında bulunan artık oksijenden kaynaklanan patlama durumunu önlemek için biyogazın günlük ilk iki hacminin havaya salınması gerekir. Biyogaz yanıcı hale geldiğinde amacına uygun olarak kullanılabilir.

Günlük operasyonlar

Hammadde yükleme dozu

Biyogaz tesislerinin optimum şekilde çalışması için taze gübrenin günlük dozu ve uygulama sıklığı büyük önem taşımaktadır. Yükleme dozu sabit bir değer değildir ve ham maddenin türüne, fermantasyon sıcaklığına ve ham maddedeki kuru madde konsantrasyonuna bağlıdır.

Günlük reaktör hacminin %1-5'ini aşmayan küçük dozlarda ham madde yüklemesinde, %10-20'lik büyük dozlara kıyasla daha az biyogaz salınır. Ancak yüksek dozda günlük yüklemeyle biyogazdaki metan içeriği azalır ve karbondioksit içeriği artar.

Biyogaz kalitesi açısından mezofil fermantasyon sıcaklığına sahip tesisler için optimal günlük yükleme dozu, fermantasyon süresi 6-10 gün olan, yüklenen hammaddelerin toplam hacminin %10-20'u kadar düşünülebilir. Termofilik mod için optimal yükleme dozu, fermantasyon süresi 1 ila 2 gün olan 7S-4S8 olarak düşünülebilir. Psikofilik fermantasyon modunu kullanırken, günlük olarak yeni hammaddeler eklenirken %2'den fazla yükleme yapılmaması önerilir. Toplu yükleme yöntemi kullanılırsa, reaktör hemen 2/3 oranında yüklenir ve hammaddeler 40 gün veya daha uzun süre taze gübre ilave edilmeden işlenir.

Yükleme ve karıştırma frekansı

Günlük doz reaktöre tamamen verilmemeli, eşit porsiyonlar halinde, düzenli aralıklarla günde 4-6 kez kademeli olarak verilmelidir. Bir sonraki kısmı yükledikten sonra hammaddelerin karıştırılması tavsiye edilir. Karıştırma cihazlarının durumu ve çalışması günlük olarak kontrol edilmelidir.

Fermente kütlenin rengine göre fermantasyon sürecinin kontrolü

Hammaddelerin fermantasyon sürecinin reaktörde nasıl ilerlediği, biyogaz salınımının yoğunluğuna ve ayrıca reaktör çıkışındaki fermente kütlenin rengine göre değerlendirilebilir.

Biyogazın yokluğu veya zayıf oluşumu, düşük mikrobiyal aktiviteyi gösterir ve fermente kütlenin gri renginden tespit edilebilir. Bunun nedeni aynı zamanda mikroorganizmaların eksikliği olabilir, bu da fermantasyon sürecinin zayıflamasına yol açar; bunun yeniden başlatılması, iyi bir mikroorganizma konsantrasyonuna sahip ve dolayısıyla iyi gaz oluşumu potansiyeline sahip besin çözeltilerinin eklenmesini gerektirir.

Fazla besin maddesi ile asitler oluşabilir ve mikroorganizmaların aktivitesi azalabilir. Bu durumda fermente edilen hammaddenin rengi siyaha döner ve yüzeyinde beyaz bir film oluşabilir. Asitler, bitki külü veya kireç suyu eklenerek nötralize edilebilir.

Fermente kütlenin koyu kahverengi bir rengi varsa ve yüzeyinde köpük oluşuyorsa normal bir fermantasyon sürecinin devam ettiğini varsayabiliriz.

Hammadde seviye kontrolü

Küçük tesislerdeki özel bir sorun, reaktör açıklıklarının tıkanmasıdır. Bu, reaktör içinde çok fazla basınca neden olabilir ve gaz borusunun tıkanmasına neden olabilir. Bunu önlemek için günlük olarak ham madde seviyesini ve montaj deliklerinin durumunu kontrol etmek gerekir.

Haftalık ve aylık işlemler

• Su contalarının kontrolü;
• Gaz filtrelerinin güncellenmesi;
• Yüzer kubbe kurulumlarında kubbenin temizlenmesi;
• Esnek hortum ve borularda gözenek olup olmadığını kontrol edin.

Yıllık işlemler

• Tesisin reaktörünün tabanından hammadde yüzeyindeki kabuğun ve tortunun çıkarılması;
• Tüm tesisat ve gaz sistemi sızıntı ve basınç açısından kontrol edilmelidir.

kaza önleme

Biyogaz tesisini çalıştırırken aşağıdakilere dikkat etmeniz gerekir:

• Biyogazın içerdiği hidrojen sülfit, metan ve karbondioksit zehirli olduğundan, biyogazın uzun süre büyük miktarlarda solunması zehirlenmeye neden olabilir. İşlenmemiş biyogaz çürük yumurta gibi kokar, ancak saflaştırıldıktan sonra kokusu kalmaz. Bu nedenle biyogaz kullanan ev aletlerinin bulunduğu tüm odaların düzenli olarak havalandırılması gerekir. Gaz boruları sızıntılara karşı düzenli olarak kontrol edilmeli ve hasarlardan korunmalıdır. Gaz sızıntılarının tespiti sabun emülsiyonu veya özel cihazlar kullanılarak yapılmalıdır. Gaz sızıntılarını tespit etmek için açık alev kullanılması yasaktır.
• Biyogaz, 5°C veya daha yüksek sıcaklıktaki bir tutuşturma kaynağının varlığında %15 ila %600 oranında hava ile karışarak patlamaya neden olabilir. Havadaki biyogaz konsantrasyonu %12'yi aştığında açık ateş tehlikelidir. Bu nedenle tesisin yakınında sigara içmek ve ateş yakmak yasaktır. Kaynak işi yaparken gaz ekipmanına olan mesafe en az 10 metre olmalıdır. Onarım için biyogaz tesislerinden ham maddeler boşaltıldıktan sonra, biyogaz ve hava karışımının patlama riski bulunduğundan reaktörün havalandırılması gerekir.
• Gaz boru hattından tüketim noktasına kadar verilen gazın basıncı 0,15 MPa'yı (1,5 kgf/cm2) ve ev aletlerinin önünde 0,13 kgf/cm2'yi geçmemelidir. Reaktör, gerekirse ana biyogaz boru hattından bağlantısını kesebilecek vanalar ve su contalarıyla donatılmalıdır. Reaktör, gaz sistemindeki aşırı basıncın normalin üzerine çıkması durumunda otomatik tahliye vanasına sahip olmalıdır.
• Kullanılan elektrikli ekipmanlar topraklanmalıdır. Topraklama kablosunun direnci 4,0 ohm'dan fazla olmamalıdır.
• Sıhhi tehlikenin ana kaynakları, sıvı gübre ve gübre drenajlarında helmint yumurtalarının, Escherichia coli bakterilerinin ve diğer patojenik mikrofloranın varlığıdır. Bu nedenle enfeksiyonu önlemek için önlemler alınmalıdır. Bu nedenle çiftlik binalarında ve biyogaz tesislerinin yakınında yemek yenmesi önerilmez.
• Biyogübre reaktörü ve depolama tesisi, insanların içeriye düşme tehlikesini önleyecek şekilde inşa edilmelidir.

Gosgortekhnadzor gereksinimleri

Biyogaz tesislerinin tasarımı, işletimi ve bakımı, eğer biyogaz tesisleri aşağıdakileri içeriyorsa, Kırgız Cumhuriyeti Devlet Madencilik ve Teknik Denetiminin "Basınçlı kapların tasarımı ve güvenli işletimi için kurallar" gerekliliklerine uygun olmalıdır:

• 0,07 MPa (0,7 kgf/cm2) üzerindeki gaz basıncı altında çalışan kaplar.
• 0,07 MPa (0,7 kgf/cm2) üzerindeki basınç altında sıkıştırılmış gazların taşınması ve depolanması için tasarlanan silindirler.
• S0°C'ye kadar sıcaklıklarda buhar basıncı 0,07 MPa'dan (0,7 kgf/cm2) fazla olan basıncı aşan sıkıştırılmış gazların taşınması ve depolanması için tanklar ve variller.

Kırgız Cumhuriyeti Devlet Madencilik ve Teknik Denetleme Kurumundan biyogaz tesislerine hizmet etme ve gaz açısından tehlikeli işler yapma hakkı için standart sertifika şeklinde izin alan en az 18 yaşında kişilerin biyogaz tesislerine hizmet vermesine izin verilebilir ve Gaz tehlikesi olan işler yapın.

Bakım, izleme ve onarım

Biyogaz tesisi bakımı, tesisin verimli ve uzun süreli çalışması için gerekli olan çalışmalardan oluşur ve biyogaz tesisinin arızalanması durumunda onarımları yapılır.

Günlük bakım

Tablo 14: Günlük Bakım

Aylık bakım

• Gazlı ev aletlerinin çalışmasını temizleyin ve izleyin;
• Hareketli parçaları yağlayın;
• Motor bakımını yapın;
• Basınç valflerinin bakımını yapın;
• Karıştırma sisteminin bakımını yapın.

Tablo 15. Valf kontrolü

Yıllık Bakım

• Reaktörün ve tüm kurulumun eksiksiz denetimi;
• Tesisatın metal kısımlarında pas olup olmadığını kontrol edin, koruyucu kaplamayı yenileyin;
• Gaz borularını basınç altında sızıntı açısından kontrol edin. Gaz sızıntıları, üretilen biyogaz hacmiyle telafi edildiğinden, tesis işletimi sırasında genellikle fark edilmez.

İzleme

İzleme, aşağıdakiler için kurulumun işleyişine ilişkin verilerin toplanmasını içerir:

• işteki sorunların belirlenmesi;
• tesisin gerçek ekonomik karlılığının ve geri ödemesinin belirlenmesi;
• optimizasyon amacıyla farklı türdeki hammaddelerin ve çalışma yöntemlerinin karşılaştırılması.

Aşağıdaki veriler toplanmalıdır:

• Hammaddelerin miktarı ve türü, hammaddelerin seyreltilmesi için su oranı;
• İşleme sürecinin farklı aşamalarında hammaddelerin sıcaklığı. Düzenli veri toplama ile ısıtma sistemindeki sorunları tespit etmek kolaydır;
• Biyogaz çıkışı: Ölçümler, gaz tutucu ile reaktör arasına (biyogaz üretimi) veya cihaz ile gaz tutucu arasına (biyogaz kullanımı) yerleştirilen bir gaz sayacı ile alınır. Basit kurulumlarda gaz tüketiminin olmadığı dönemlerde gaz üretimi ölçülebilir. Gaz üretimindeki değişiklikler ve bu tür ölçümlerin hızı, sorunun nedeninin daha doğru bir şekilde belirlenmesine olanak tanır;
• Büyük tesislerde elektrik ve ısı üretimi;
• Asit-baz dengesi (aylık);
• Günlük yüklenen hammadde miktarı;
• Biyogazdaki hidrojen sülfit miktarı (aylık);
• Tarlalara uygulanacak en uygun gübre miktarını belirlemek için biyogübrenin gübreleme etkisinin (yıllık veya mevsimlik) analizi.
• Arıza kayıtları ve nedenleri. Bu tür kayıtlar, arıza nedenlerinin karşılaştırılmasını ve daha kolay belirlenmesini mümkün kılar.

Onarım

İşletmede olan bir biyogaz tesisinde oluşabilecek arızalar aşağıdaki tabloda anlatılmıştır. En yaygın endişe nedeni biyogaz üretimindeki düşüştür.

Tablo 16. Arızaların yaygın nedenleri ve bunların ortadan kaldırılması

Onarım çalışmaları hem arıza durumunda hem de tesislerin normal çalışması sırasında gerçekleştirilir. Tesis sahibinin genellikle teknik eğitimi olmadığından, yukarıda belirtilenlerin dışındaki onarımlar uzmanlar tarafından yapılmalıdır. Her durumda, kurulumun yıllık denetimi eğitimli teknisyenler tarafından gerçekleştirilmelidir.

Belgeleme

Normal çalışma, bakım ve onarımın sağlanması için tesisin aşağıdaki belgelere sahip olması gerekir:

1. Gaz ve elektrik sistemlerinin kurulumunun şematik diyagramları, yerleşim şeması;
2. Basınçlı kaplar için imalatçıların veri sayfaları;
3. Bileşenlerin ve cihazların bakım ve onarımına ilişkin planlar ve programlar;
4. Tesisatın çalışmasını ve güvenlik talimatlarını kaydetmek ve işletme personelinin "Gaz Endüstrisinde Güvenlik Kuralları" bilgisini test etmek için kayıt defterleri.

Yazarlar: Vedenev A.G., Vedeneva T.A.

Diğer makalelere bakın bölüm Alternatif enerji kaynakları.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu 05.05.2024

Modern bilim ve teknoloji dünyası hızla gelişiyor ve her gün bize çeşitli alanlarda yeni ufuklar açan yeni yöntem ve teknolojiler ortaya çıkıyor. Bu tür yeniliklerden biri, Alman bilim adamlarının, fotonik alanında önemli ilerlemelere yol açabilecek optik sinyalleri kontrol etmenin yeni bir yolunu geliştirmesidir. Son araştırmalar, Alman bilim adamlarının erimiş silika dalga kılavuzunun içinde ayarlanabilir bir dalga plakası oluşturmasına olanak sağladı. Sıvı kristal katmanın kullanımına dayanan bu yöntem, bir dalga kılavuzundan geçen ışığın polarizasyonunu etkili bir şekilde değiştirmeye olanak tanır. Bu teknolojik atılım, büyük hacimli verileri işleyebilen kompakt ve verimli fotonik cihazların geliştirilmesi için yeni umutlar açıyor. Yeni yöntemle sağlanan elektro-optik polarizasyon kontrolü, yeni bir entegre fotonik cihaz sınıfının temelini oluşturabilir. Bu, büyük fırsatların önünü açıyor ... >>

Primium Seneca klavye 05.05.2024

Klavyeler günlük bilgisayar işlerimizin ayrılmaz bir parçasıdır. Ancak kullanıcıların karşılaştığı temel sorunlardan biri, özellikle premium modellerde gürültüdür. Ancak Norbauer & Co'nun yeni Seneca klavyesiyle bu durum değişebilir. Seneca sadece bir klavye değil, ideal cihazı yaratmak için beş yıllık geliştirme çalışmasının sonucudur. Bu klavyenin akustik özelliklerinden mekanik özelliklerine kadar her yönü dikkatle düşünülmüş ve dengelenmiştir. Seneca'nın en önemli özelliklerinden biri, birçok klavyede yaygın olan gürültü sorununu çözen sessiz dengeleyicileridir. Ayrıca klavye çeşitli tuş genişliklerini destekleyerek her kullanıcı için kolaylık sağlar. Seneca henüz satışa sunulmasa da yaz sonunda piyasaya sürülmesi planlanıyor. Norbauer & Co'nun Seneca'sı klavye tasarımında yeni standartları temsil ediyor. O ... >>

Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı 04.05.2024

Uzayı ve onun gizemlerini keşfetmek, dünyanın her yerindeki gökbilimcilerin dikkatini çeken bir görevdir. Şehrin ışık kirliliğinden uzak, yüksek dağların temiz havasında yıldızlar ve gezegenler sırlarını daha net bir şekilde açığa çıkarıyor. Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi olan Tokyo Üniversitesi Atacama Gözlemevi'nin açılışıyla astronomi tarihinde yeni bir sayfa açılıyor. Deniz seviyesinden 5640 metre yükseklikte bulunan Atacama Gözlemevi, uzay araştırmalarında gökbilimcilere yeni fırsatlar sunuyor. Bu site, yer tabanlı bir teleskop için en yüksek konum haline geldi ve araştırmacılara Evrendeki kızılötesi dalgaları incelemek için benzersiz bir araç sağladı. Yüksek rakımlı konum daha açık gökyüzü ve atmosferden daha az müdahale sağlasa da, yüksek bir dağa gözlemevi inşa etmek çok büyük zorluklar ve zorluklar doğurur. Ancak zorluklara rağmen yeni gözlemevi gökbilimcilere geniş araştırma olanakları sunuyor. ... >>

Arşivden rastgele haberler Trypillianlılar neredeyse hiç et yemiyorlardı 06.01.2024 Kiel'deki Christian Albrecht Üniversitesi'ndeki (CAU) İşbirlikçi Araştırma Merkezi'nden (SFB) 1266 bilim adamları tarafından yürütülen araştırma, yaklaşık 6000 yıl önce Avrupa'da yaşayan Trypillian toplumlarının beslenmesinin ilginç yönlerini ortaya koyuyor. Trypillian diyetinin analizi, tarımsal uygulamalarının beklenmedik yönlerini ortaya çıkarıyor ve yeterli beslenmenin sağlanmasında bitki-hayvan etkileşimlerinin önemini vurguluyor. Daha önce Moldova ve Ukrayna'daki bu yerleşimlerin varlıklarını geçimlik tarıma dayandırdığı düşünülüyordu. Ancak son 10 yılda örneklerdeki karbon ve nitrojen izotoplarının analizine dayanan yeni araştırmalar yeni veriler sağladı. Kiel'den Dr. Frank Schlutz şunları söyledi: "Büyük yerleşim yerlerine yiyecek ve otlak sağlanması son derece karmaşık bir yönetim gerektiriyordu." Çalışmanın sonuçları, Trypillian'ların ana besin kaynağı olan bezelyenin yanı sıra az miktarda hayvancılığı da gübre olarak kullandıklarını gösterdi. Tahıl da diyetlerinin bir parçasıydı, et tüketimi ise neredeyse sıfırdı. Tarımsal ürünlerden elde edilen samanı hayvan yemi olarak kullandılar. Bu çalışma, Trypillian halkının hayatında, et üretiminde emek ve kaynak yoğunluğunu azaltırken zengin ve sağlıklı beslenmelerine olanak tanıyan bitkisel ve hayvancılık üretimi arasındaki ilişkinin önemini vurgulamaktadır.

Diğer ilginç haberler:

▪ Seri elektrikli otomobil Volkswagen ID.3

▪ Köpekler için bilgisayar oyunları

▪ Karbondioksitin roket yakıtına dönüştürülmesi

▪ Zamanı tersine çeviren optik dalgalar

▪ Dell Latitude 13 Eğitim Serisi Dizüstü Bilgisayarlar

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ Sitenin Firmware bölümü. Makale seçimi

▪ makale Galimatya. Popüler ifade

▪ makale Satranç, pirinç ve harabe nasıl bağlantılıdır? ayrıntılı cevap

▪ Kapıcı makalesi. İş güvenliğine ilişkin standart talimat

▪ makale Getinaks ve fiberglas folyo. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ Yeni nesil antenler hakkında makale. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024