هاضم الغاز الحيوي: أوضاع الفشل التي لا يضعها أحد في الكتيب

نادرا ما تفشل أجهزة الهضم فجأة. إنها تتحلل: ترتفع الأحماض الدهنية المتطايرة، وينخفض ​​الرقم الهيدروجيني، وينخفض ​​إنتاج الغاز بنسبة قليلة، وتصل الرغوة إلى خط الغاز، وبحلول الوقت الذي وصفه أحدهم بالفشل، كانت المحطة تخسر المال لعدة أشهر. يحتوي كل واحد من هذه المسارات تقريبًا على عنصر تصميمي - ترتيب خلط يترك حجمًا ميتًا، أو نظام تغذية لا يمكنه التعامل مع المواد الأولية الفعلية، أو مصيدة حصى غير موجودة، أو خط غاز بدون أجهزة السلامة المناسبة.

تقوم شركة Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) بتزويد خزانات الهضم والأنظمة اللاهوائية الكاملة، والجزء الأكثر قيمة في أعمال التصميم هو عادةً المحادثة الصادقة حول ماهية المادة الخام في الواقع بدلاً من ما تفترضه دراسة الجدوى.

1. كيف يفشل الهاضم فعليًا؟

خمس طرق، بترتيب تقريبي للتكرار. التحمض الناتج عن التحميل الزائد أو من تغيير المواد الخام، حيث تتراكم الأحماض الدهنية المتطايرة بشكل أسرع من قدرة مولدات الميثان على تحويلها. تثبيط الأمونيا، عادة في المواد الأولية الغنية بالنيتروجين مثل روث الدواجن أو فضلات الطعام المهضومة وحدها، حيث تصبح الأمونيا الحرة سامة لنفس الكائنات الحية. الرغوة، التي تحمل المواد إلى خط الغاز وتسده. تراكم الحصى والرواسب، مما يقلل من حجم العمل عامًا بعد عام. ودائرة كهربائية قصيرة، حيث تصل التغذية الطازجة إلى المخرج دون رؤية وقت الاحتفاظ الكامل، مما يؤدي إلى خفض كفاءة التحويل بهدوء.

• تحمض:تتراكم الأحماض الدهنية المتطايرة، وينخفض ​​الرقم الهيدروجيني، وينخفض ​​محتوى الميثان. إنها عملية الانزعاج الأكثر شيوعًا.
• تثبيط الأمونيا:المواد الأولية الغنية بالنيتروجين ترفع الأمونيا الحرة؛ تصبح العملية مستقرة عند معدل تحميل أقل بدلاً من الفشل التام.
• رغوة:يحمل المواد الصلبة إلى أنابيب الغاز وأجهزة السلامة، وغالبًا ما يتم تشغيله عن طريق تغيير التغذية أو عن طريق الخلط الزائد.
• الحصى والرواسب:يترسب الرمل والحصى ويقلل حجم العمل بشكل دائم؛ إنها مشكلة تتعلق بالتصميم والتعامل مع المواد الخام، وليست مشكلة تشغيلية.
• ماس كهربائى:الأعلاف الطازجة تتجاوز وقت الاحتفاظ. الخزان ممتلئ والعملية صغيرة الحجم في نفس الوقت.

2. كيف يبدو التحمض قبل أن يصبح واضحًا؟

الإشارات الأولى موجودة في الأرقام، وليس في الخزان. وترتفع نسبة الأحماض الدهنية المتطايرة إلى القلوية قبل أن يتحرك الرقم الهيدروجيني، وذلك لأن النظام يقوم بالاحتواء. وينخفض ​​محتوى الميثان في الغاز الحيوي من نسبة 55-65% النموذجية في الخمسينات ثم أقل. إنتاج الغاز لكل وحدة من قطرات التغذية. رائحة الهضم حادة وليست ترابية. وفي وقت لاحق فقط، ينخفض ​​الرقم الهيدروجيني نفسه إلى أقل من 6.8 وتتوقف العملية بشكل واضح. النباتات التي تتجه نحو VFA والقلوية وتكوين الغاز وحجم الغاز يوميًا تلتقط هذا في أيام؛ النباتات التي تتحقق من درجة الحموضة فقط تلتقطها عندما يستغرق التعافي أسابيع. تكاليف الرصد أقل بكثير من تكلفة الإنتاج المفقود والمواد الكيميائية المستعادة.

• VFA إلى نسبة القلوية أولاً:يتحرك قبل أن يتحرك الرقم الهيدروجيني لأن النظام يقوم بالتخزين المؤقت. اتجاه ذلك، لا بقعة التحقق من ذلك.
• محتوى الميثان يقع:من 55-65% نموذجيًا إلى الأسفل؛ ويعتبر انخفاض نسبة الميثان إشارة مبكرة وموثوقة.
• قطرات إنتاج الغاز المحددة:إن العدد المهم هو الأمتار المكعبة من الغاز الحيوي لكل طن من العلف، أو لكل كيلوجرام من المواد الصلبة المتطايرة.
• الرقم الهيدروجيني هو مؤشر متخلف:وبحلول الوقت الذي ينخفض ​​فيه الرقم الهيدروجيني إلى ما دون حوالي 6.8، يكون الاضطراب قد تم تأسيسه بالفعل ويكون التعافي بطيئًا.
• التعافي يستغرق وقتًا أطول من الفشل:يمكن أن يتحمض جهاز الهضم خلال أيام ويستغرق أسابيع للعودة إلى التشغيل المستقر.

3. ما هي خيارات التصميم التي تمنع حالات الفشل الشائعة؟

قم بمطابقة المفاعل مع المادة الخام، ثم قم بحمايته. بالنسبة للمواد الخام المخففة القابلة للضخ بنسبة 8-12% من إجمالي المواد الصلبة، فإن الخزان المقلب باستمرار مع التشغيل المتوسط ​​عند درجة حرارة 35-38 درجة مئوية والاحتفاظ الهيدروليكي لمدة 20-40 يومًا هو الحل التقليدي. يجب أن يكون الخلط مصممًا للحفاظ على المواد الصلبة في حالة تعليق دون إنشاء دوامة أو قص الكتلة الحيوية - ويتم تحديده ككثافة الطاقة ووقت الخلط، وليس كتصنيف للمحرك. تعمل إزالة الحصى وخطوة فحص المواد الخام على حماية الحجم. يجب أن يتم حساب التدفئة مقابل فقدان الحرارة الفعلي، وليس قاعدة عامة. ويحتاج الجانب الغازي إلى مانعات اللهب، وختم الماء أو تخفيف السوائل، وقاطع الفراغ والكشف عن الغاز، لأن الهاضم عبارة عن وعاء معالجة وحامل غاز.

• مطابقة المفاعل مع المواد الأولية:إجمالي المواد الصلبة حوالي 8-12% يناسب الخزان المقلب؛ قد تتناسب النفايات السائلة الصناعية القابلة للذوبان مع التصميم عالي المعدل بدلاً من ذلك.
• تصميم الخلط وليس المحرك:تحديد كثافة الطاقة ووقت الخلط. الإفراط في الخلط يسبب الرغوة. يؤدي الخلط غير الصحيح إلى حجم ميت وحثالة.
• إزالة الحصى في الواجهة الأمامية:يتراكم الحصى بشكل دائم ويكون إزالته قبل الخزان أرخص بكثير من إزالته منه.
• حجم التدفئة من فقدان الحرارة:قم بالحساب مقابل الصدفة والسقف والأرض والعلف، ثم أضف هامشًا للأسبوع الأكثر برودة.
• سلامة الغاز ليست اختيارية:مانع اللهب، وتصريف السوائل، وقاطع الفراغ، والكشف عن الغاز - الهاضم عبارة عن حامل غاز ومفاعل أيضًا.

الضمان الهندسي ودعم المشاريع

تم تصميم كل خزان يتم تسليمه بواسطة شركة Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (مركز المينا) وفقًا لمعايير AWWA D103-09 وEN 1090 مع التحقق من العناصر المحدودة لأحمال الهيكل والسقف والفوهة، ويتم دمجه عند درجة حرارة 820-930 درجة مئوية تحت تحكم ISO 9001 وISO 45001، وتم اختباره عند 1500 فولت عبر مائة بالمائة من السطح، وتم تجميعه بدرجة 8.8. البراغي ومانع التسرب المعتمد من الشركة المصنعة. يتم تزويد خزانات الهاضم بمجموعة الاحتفاظ والتحميل من بيانات قابلية المعالجة، والخلط المحدد ككثافة الطاقة ووقت الخلط، وحجم التسخين من توازن الحرارة المحسوب، والعزل لمناخ الموقع، والبناء المحكم للغاز مع قطار الأمان الكامل، ونقاط أخذ العينات موضوعة بحيث يمكن بالفعل توجيه VFA والقلوية وتكوين الغاز.

إن الهاضم الذي تتم مراقبته يوميًا والمصمم للمواد الخام الحقيقية سوف يستمر لعقود من الزمن. إن المادة التي تم تصميمها لمادة التغذية المفترضة والتي يتم فحصها شهريًا سوف تقضي حياتها في التعافي.

الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)

ما هي درجة الحرارة التي يجب أن يعمل بها الهاضم؟

تعمل معظم هاضمات الزراعة والصرف الصحي بدرجة حرارة متوسطة، حوالي 35-38 درجة مئوية، وهي قوية ومتسامحة مع الاختلاف. العملية المحبة للحرارة عند حوالي 50-55 درجة مئوية تعطي حركية أسرع وتقليلًا أفضل لمسببات الأمراض ولكنها أقل استقرارًا وأكثر حساسية لتثبيط الأمونيا. وأيًا كان الاختيار، فإن الاستقرار يهم أكثر من نقطة الضبط: فالتقلبات بعدة درجات تضغط على الكتلة الحيوية أكثر من درجة الحرارة المنخفضة قليلًا ولكن الثابتة.

كم من الوقت يستغرق الهاضم لبدء التشغيل؟

انتظر عدة أسابيع للوصول إلى تحميل التصميم المستقر. يتم تلقيح الخزان بالهضم من محطة التشغيل، ويتم تغذيته بجزء صغير من التحميل التصميمي، ويتم زيادة التحميل حيث تؤكد الأحماض الدهنية المتطايرة والقلوية وتكوين الغاز أن الكتلة الحيوية تواكب. يعد التسرع في المنحدر هو السبب الأكثر شيوعًا لحدث التحمض المبكر، ويكلف التعافي وقتًا أطول من بدء المريض.

هل يمكننا إضافة مخلفات الطعام إلى هاضم السماد الموجود؟

عادة ما تكون الإجابة بنعم، وغالباً ما يؤدي الهضم المشترك إلى تحسين الاقتصاد - ولكن افعل ذلك كتغيير مُدار. تزيد نفايات الطعام من معدل التحميل ومخاطر الأمونيا، وقد تؤدي إلى تلوث الدهون والزيوت والشحوم والتغليف. قم بزيادة جزء الركيزة المشتركة تدريجيًا مع اتجاه تكوين VFA والقلوية والغاز، وأضف فحص الواجهة الأمامية وإزالة الحصى إذا لم تكن موجودة بالفعل في مكانها.

هل يمكن تخصيص الهاضم ليناسب المواد الخام والموقع لدينا؟

نعم. نوع المفاعل وحجمه، والاحتفاظ والتحميل من بيانات قابلية المعالجة، والخلط حسب كثافة الطاقة المحددة، والتدفئة والعزل من توازن الحرارة لمناخ الموقع، ومعالجة الغاز وأجهزة السلامة، واستلام المواد الخام وإزالة الحصى، وحزمة الأجهزة والوثائق كلها تم تكوينها لمواد التغذية والموقع.