3.Конструкция биогазовой установки.

1. Система смешивания воды и отопления

2. Емкость гомогенизации

3. Газгольдер

4. Реактор

5. Загрузчик твердого сырья

6. Мешалки

7. Газовая система

8. Сепаратор

9. Насосная станция

10. Приборы контроля

11. Когенерационная станция

12. Аварийные факельные горелки и система безопасности

13. КИПиА с визуализацией [1]

4.Принцип работы биогазовой установки.

Для доставки жидкого сырья в установку используются насосы. Для доставки твёрдых органических отходов необходима транспортная лента, грузовики либо любой другой способ. Жидкие отходы попадают не сразу в реактор, а в предварительную ёмкость, где происходит охлаждение или подогрев до нужной температуры. Твёрдые и жидкие отходы могут загружаться вперемешку.

Из ёмкости масса поступает в реактор – герметичную, газо и теплоизолированную конструкцию из кислостойкого бетона. Теплоизоляция осуществляется с помощью утеплителя, исходя из конкретных климатических условий, в которых находится биогазовая система. Внутри поддерживается постоянная температура в 2 режимах (выбор осуществляется в зависимости от условий):

– мезофильная (30–41°С);

– термофильная (около 55°С).

Перемешивание биомассы осуществляется двумя наклонными миксерами из нержавеющей стали. Способ перемешивания выбирается в зависимости от таких параметров как тип сырья, влажность и прочее. Срок службы реактора в среднем – 25 – 30 лет.

Нагрев реактора осуществляется горячей водой через систему трубок, находящихся внутри стенки реактора или на её внутренней поверхности. Температура воды на входе составляет 60 градусов. На выходе – 40. Если комплекс использует когенерацию, то вода от охлаждения реактора повторно используется для его нагрева (температура воды – 90 градусов). Если установка работает исключительно для производства газа, то вода берется из специального водогрейного котла (buderus; icicaldaie). Затраты энергии и тепла биогазовой установки на саму себя составляют не более 10–15% процентов от производимого.

Микроорганизмы вводятся в реактор 3 способами:

– добавление концентрата микроорганизмов;

– добавление навоза;

– добавление биомассы из другой установки.

По причине дешевизны чаще всего используется 2 и 3 способ. Микроорганизмы, использующиеся в работе установки, животного происхождения и поэтому не несут вреда для человека и животных. По данной причине, можно без опаски располагать их рядом с фермами.

По окончании работы мы получаем два основных продукта: газ и биоудобрения.

Газ хранится в газгольдере, изолированном хранилище, где происходит выравнивание давления и состава газа. Оттуда он поступает в теплогенератор, где производится электроэнергия. В крупных биогазовых установках есть аварийный факел, где газ сжигается, если происходит поломка генератора.

Биоудобрения, твёрдые и жидкие, отделяются сепаратором и хранятся в разных резервуарах. Жидкие удобрения могут перекачиваться в специальные цистерны, или автоматически фасоваться в бутылки разного объёма, в случае если на установке присутствует специальная линейка фасовки и упаковки.

Если же предприятие не испытывает необходимость в электричестве, а ей требуется газ для заправки автомобилей, биогазовая система комплектуется дополнительной системой очистки и метановой заправочной станцией. Использование газа в качестве топлива может быть крайне интересным и рентабельным решением и повысит энергоэффективность.

Стоит отметить, что общая технология производства действительна не для всех типов сырья. Некоторые требуют дополнительной обработки и корректировки в системе производства.

Управление установкой происходит автоматизировано. Все системы подключены к одному компьютеру, откуда и ведется управление. Для обслуживания установки достаточно двух человек. Система управления также проста в использовании, что позволяет нанимать на работу работников без высшего технического образования.

Вся система представляет собой сложный строительный объект. Весь комплекс невозможно просто привезти и поставить. Для его установки требуются специальные подготовительные мероприятия. Необходимо выполнить земляные работы, выполнить гидроизоляцию, а также отлить монолитные реакторы. По той причине, что биологическая среда, находящаяся внутри, комплекса, агрессивна, к бетону для реакторов предъявляются серьезные технические требования. Строительные затраты на сооружение системы составляют, приблизительно, 80% от стоимости системы с когенератором, и 50–60% от стоимости комплекса без когенератора. [1]