UASB Tank for Biogas Project: The Reactor, Not the Gas Holder

Ένας αντιδραστήρας UASB δεν είναι μια δεξαμενή που τυχαίνει να παράγει βιοαέριο - είναι μια υδραυλική μηχανή της οποίας όλη η απόδοση βασίζεται στο να διατηρεί μια κλίνη κοκκώδους λάσπης αιωρούμενη σε μια ανοδική ροή, ενώ το αέριο που παράγουν αυτοί οι κόκκοι διαχωρίζεται από το υγρό και τα στερεά πριν φύγει από το δοχείο. Εξασφαλίστε τη σωστή ταχύτητα ανόδου και η κλίνη ρευστοποιείται απαλά και διατηρεί τη βιομάζα μετρημένη σε δεκάδες γραμμάρια ανά λίτρο. Λάθος και οι κόκκοι είτε κατακάθονται σε μια νεκρή μάζα είτε ξεπλένονται με τα λύματα και η ικανότητα επεξεργασίας του αντιδραστήρα εξαφανίζεται σε λίγες μέρες.

Η Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) προμηθεύει αντιδραστήρες UASB ως μηχανικά δοχεία, πράγμα που σημαίνει ότι τα εσωτερικά υδραυλικά εξαρτήματα - διανομή εισόδου, διαχωριστής τριών φάσεων και συλλογή αερίου - αποτελούν μέρος του σχεδιασμού της δεξαμενής και όχι κάτι που επιλύεται επί τόπου.

1. Τι είναι ένας αντιδραστήρας UASB;

Το UASB - κουβέρτα αναερόβιας ιλύος ανόδου - είναι μια αναερόβια διαδικασία υψηλής ταχύτητας κατά την οποία τα λύματα ρέουν προς τα πάνω μέσω μιας κουβέρτας βιολογικά ενεργών κόκκων. Σε αντίθεση με έναν συνεχώς αναδευόμενο χωνευτήρα, δεν υπάρχει μηχανική ανάμιξη: η ταχύτητα ανόδου και το αέριο που παράγεται από τους κόκκους παρέχουν όλη την επαφή. Το βιοαέριο ανεβαίνει, το υγρό και το αέριο διαχωρίζονται σε έναν τριφασικό διαχωριστή στην κορυφή και τα επεξεργασμένα λύματα φεύγει πάνω από ένα φράγμα. Η ογκομετρική φόρτιση είναι υψηλή - συνήθως 5-15 kg COD ανά κυβικό μέτρο την ημέρα για εύκολα αποικοδομήσιμα βιομηχανικά λύματα, με υδραυλική κατακράτηση μετρούμενη σε ώρες αντί για τις 20-40 ημέρες που είναι τυπικές για έναν μεσόφιλο γεωργικό χωνευτήρα.

• Χωρίς μηχανική ανάμειξη:Η ανυψωτική ροή και η ανύψωση βιοαερίου παρέχουν επαφή. Οι μηχανικοί αναμικτήρες θα κόβουν τους κόκκους που κάνουν τη διαδικασία να λειτουργήσει.
• Κοκκώδης βιομάζα:Μια καλά λειτουργική κλίνη χωρά 20-40 g/L πτητικών αιωρούμενων στερεών ως κατακάθιστοι κόκκοι, γι' αυτό ο αντιδραστήρας μπορεί να είναι μικρός.
• Διαχωριστής τριών φάσεων:Αέριο, υγρό και στερεά πρέπει να διαχωρίζονται στην κορυφή. αυτό το εξάρτημα, όχι το κέλυφος, ρυθμίζει την υδραυλική οροφή.
• Σύντομη διατήρηση, υψηλό ποσοστό:Ώρες αντί για ημέρες, σε 5-15 kg COD/m3 την ημέρα για την κατάλληλη εκροή.
• Το αέριο είναι ένα παραπροϊόν ελέγχου:Περίπου 0,25-0,35 κυβικά μέτρα μεθανίου ανά κιλό COD που αφαιρείται - επομένως η απόδοση αερίου ακολουθεί την απόδοση της επεξεργασίας και όχι το αντίστροφο.

2. Ποιες παράμετροι αποφασίζουν εάν λειτουργεί;

Τέσσερις παράμετροι, κατά σειρά: ταχύτητα ανόδου, ρυθμός οργανικής φόρτωσης, θερμοκρασία και καταλληλότητα της εισροής για κοκκοποίηση. Η ταχύτητα ανόδου στην κορυφή του αντιδραστήρα διατηρείται συνήθως περίπου 0,5-1,2 μέτρα την ώρα - αρκετά υψηλή ώστε να διαστέλλεται η κλίνη και να βελτιώνεται η επαφή, αρκετά χαμηλή ώστε οι κόκκοι να μην μεταφέρονται στον διαχωριστή. Ο ρυθμός φόρτωσης πρέπει να ταιριάζει με την ικανότητα αποικοδόμησης των λυμάτων, επειδή η υπερφόρτωση οξινίζει την κλίνη εντός ημερών. Η θερμοκρασία διέπει την κινητική. Η μεσόφιλη λειτουργία στους 35-38 βαθμούς Κελσίου είναι τυπική και μια πτώση μερικών βαθμών μειώνει μετρήσιμα την αφαίρεση. Τέλος, όλα τα λύματα δεν κοκκοποιούνται καλά: τα υψηλά αιωρούμενα στερεά, τα λίπη, τα έλαια και το λίπος και οι ανασταλτικές ενώσεις παρεμβαίνουν.

• Ταχύτητα ανόδου:Περίπου 0,5-1,2 m/h στην κορυφή του αντιδραστήρα. Είναι ο πιο σημαντικός αριθμός λειτουργίας.
• Οργανικός ρυθμός φόρτωσης:Τυπικά 5-15 kg COD/m3 την ημέρα για την κατάλληλη εκροή. Ορίστε το από δεδομένα επεξεργασιμότητας, όχι από τον όγκο του σκάφους που τυχαίνει να έχετε.
• Θερμοκρασία:Οι μεσόφιλοι 35-38 βαθμοί Κελσίου είναι στάνταρ. Η σταθερότητα έχει μεγαλύτερη σημασία από το σημείο ρύθμισης - οι ταλαντεύσεις αρκετών βαθμών πιέζουν τη βιομάζα.
• Αλκαλικότητα και pH:Αρκετό ρυθμιστικό διάλυμα για διατήρηση του pH κοντά στο 6,8-7,4. Η συσσώρευση πτητικών λιπαρών οξέων είναι η πρώτη προειδοποίηση υπερφόρτωσης.
• Αναστολείς και ΟΜΙΧΛΗ:Το θειικό άλας, η αμμωνία, τα απολυμαντικά και τα λίπη, τα λάδια και τα γράσα αλλάζουν το σχέδιο. Τα λίπη ειδικότερα επικαλύπτουν τους κόκκους και προκαλούν επιπλέουσα λάσπη.

3. Πότε είναι σωστό το UASB και πότε όχι;

Το UASB ταιριάζει σε διαλυτά, εύκολα αποικοδομήσιμα, θερμά βιομηχανικά λύματα - τρόφιμα και ποτά, αποστακτήριο, ζυθοποιείο, χαρτοπολτός και χαρτί, ορισμένα φαρμακευτικά ρεύματα - με αντικαταβολή συνήθως πάνω από 1.500-2.000 mg/L. Ταιριάζει σε αυτά τα καθήκοντα επειδή δεν χρειάζεται ενέργεια ανάμειξης και παράγει μια κοκκώδη λάσπη που μπορεί να πωληθεί ή να επαναχρησιμοποιηθεί. Είναι κακή επιλογή για αραιά κρύα δημοτικά λύματα, για ρέματα με υψηλά αιωρούμενα στερεά που καλύπτουν την κοίτη και για πρώτες ύλες όπου τα λίπη, τα λάδια και το λίπος αποτελούν μεγάλο κλάσμα του COD. Είναι επίσης μια κακή επιλογή όπου ο χειριστής δεν έχει κανέναν να παρακολουθήσει τα πτητικά λιπαρά οξέα και την αλκαλικότητα, επειδή η λειτουργία αποτυχίας είναι γρήγορη.

• Καλή εφαρμογή:Διαλυτά, θερμά, εύκολα αποικοδομήσιμα βιομηχανικά απόβλητα πάνω από περίπου 1.500-2.000 mg/L COD.
• Κακή εφαρμογή - Αραιό ​​και κρύο:Τα αστικά λύματα χαμηλής αντοχής σε θερμοκρασία περιβάλλοντος συχνά δεν μπορούν να αντέξουν τη φόρτωση που χρειάζεται η διαδικασία.
• Κακή εφαρμογή - Υψηλά στερεά:Τα αιωρούμενα στερεά γεμίζουν την κλίνη και μειώνουν το ενεργό κοκκώδες κλάσμα. Απαιτείται πρώτα η ανάντη αφαίρεση.
• Κακή εφαρμογή - Έντονη ΟΜΙΧΛΗ:Τα λίπη επικαλύπτουν τους κόκκους, προκαλούν επίπλευση και έκπλυση και χρειάζονται προεπεξεργασία αντί για μεγαλύτερο αντιδραστήρα.
• Σημασία λειτουργίας:Το VFA, η αλκαλικότητα και η σύνθεση αερίου θα πρέπει να είναι σε τάση. Ένα UASB χωρίς παρακολούθηση αποτυγχάνει ταχύτερα από έναν αναδευόμενο χωνευτήρα με την ίδια αμέλεια.

Μηχανική Διασφάλιση και Υποστήριξη Έργων

Κάθε δεξαμενή που παραδίδεται από τη Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) έχει σχεδιαστεί σύμφωνα με τα πρότυπα AWWA D103-09 και EN 1090 με επαλήθευση πεπερασμένων στοιχείων φορτίων κελύφους, οροφής και ακροφυσίου, συγχωνευμένα στους 820-930°C υπό ISO 9000 σε έλεγχο ISO 1001 και 100% σε έλεγχο ISO 45. την επιφάνεια και συναρμολογείται με μπουλόνια Grade 8.8 και στεγανωτικό πιστοποιημένο από τον κατασκευαστή. Οι αντιδραστήρες UASB παρέχονται με διανομή εισόδου, διαχωριστή τριών φάσεων και συλλογή αερίων κατασκευασμένα μαζί με το κέλυφος, επικάλυψη που επιλέγεται για την εκροή και τον χώρο ατμού και σημεία δειγματοληψίας και παρακολούθησης τοποθετημένα έτσι ώστε να μπορεί να γίνει πραγματικά η διαχείριση της κλίνης.

Ένα UASB αγοράζεται ως υδραυλικό σχέδιο με μια δεξαμενή γύρω του. Εάν η έρευνα προσδιορίζει μόνο τον όγκο, θα λάβετε ένα σκάφος και θα σας παραδοθεί το υδραυλικό πρόβλημα κατά την έναρξη λειτουργίας.

Συχνές Ερωτήσεις (FAQ)

Πόσος χρόνος χρειάζεται για την εκκίνηση ενός αντιδραστήρα UASB;

Εάν σπαρθεί με κοκκώδη λάσπη από μια μονάδα λειτουργίας, ένας αντιδραστήρας μπορεί να φτάσει στη φόρτωση σχεδιασμού σε λίγες εβδομάδες. Ξεκινώντας από την κροκιδώδη λάσπη, η κοκκοποίηση διαρκεί συνήθως δύο έως τέσσερις μήνες και η φόρτωση πρέπει να αυξάνεται σταδιακά καθώς αναπτύσσεται η κλίνη. Η αγορά ή η εισαγωγή κόκκων σπόρων είναι συχνά ο φθηνότερος τρόπος για να μειωθεί η θέση σε λειτουργία και θα πρέπει να εγγραφεί στον προϋπολογισμό στην αρχή.

Μπορεί ένα UASB να επεξεργαστεί δημοτικά λύματα;

Μπορεί, και χρησιμοποιείται ευρέως για αυτό το καθήκον σε θερμά κλίματα, αλλά ο όγκος του αντιδραστήρα γίνεται μεγάλος επειδή ο ρυθμός φόρτωσης περιορίζεται από τη θερμοκρασία και την ισχύ και τα απόβλητα συνήθως χρειάζονται ένα στάδιο στίλβωσης. Σε ψυχρότερα κλίματα, τα οικονομικά συχνά ευνοούν μια διαφορετική διαδικασία ή ένα θερμαινόμενο σύστημα. Ελέγξτε τη χειμερινή θερμοκρασία πριν τη δέσμευση.

Ποια είναι η πιο κοινή αιτία αποτυχίας UASB;

Υδραυλική υπερφόρτωση, η οποία μεταφέρει την κοκκώδη κλίνη μέσα στον διαχωριστή και έξω από τον αντιδραστήρα. Ακολουθείται στενά από λίπη, έλαια και γράσο που επικαλύπτουν τους κόκκους και από πτώση της θερμοκρασίας που μειώνει τη δραστηριότητα ενώ η φόρτωση παραμένει ίδια. Και τα τρία είναι ορατά στις τάσεις πριν γίνουν αποτυχίες αν κάποιος παρακολουθεί.

Μπορεί η δεξαμενή UASB να προσαρμοστεί στα λύματα μας;

Ναί. Το ύψος και η ταχύτητα ροής του αντιδραστήρα, ο σχεδιασμός διανομής εισόδου, η γεωμετρία του διαχωριστή τριών φάσεων, οι διατάξεις συλλογής αερίων και ασφάλειας, η επίστρωση για το χώρο εκροής και ατμών, τα σημεία δειγματοληψίας και η θέρμανση ή η μόνωση διαμορφώνονται ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των λυμάτων και το κλίμα της τοποθεσίας.