خزان UASB لمشروع الغاز الحيوي: المفاعل وليس حامل الغاز

إن مفاعل UASB ليس خزانًا يصنع الغاز الحيوي، بل هو آلة هيدروليكية يعتمد أدائها بالكامل على الحفاظ على طبقة من الحمأة الحبيبية معلقة في تدفق تصاعدي، في حين يتم فصل الغاز الذي تنتجه تلك الحبيبات عن السائل والمواد الصلبة قبل أن يغادر أي منها الوعاء. احصل على سرعة التدفق الصعودي الصحيحة وسيتدفق السرير بلطف ويحتفظ بالكتلة الحيوية المقاسة بعشرات الجرامات لكل لتر. إذا أخطأت في ذلك، فإن الحبيبات إما تستقر في كتلة ميتة أو تغسل مع النفايات السائلة، وتختفي قدرة المعالجة في المفاعل في غضون أيام.

تقوم شركة Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) بتزويد مفاعلات UASB كأوعية هندسية، مما يعني أن المكونات الهيدروليكية الداخلية - توزيع المدخل، والفاصل ثلاثي الطور، وجمع الغاز - هي جزء من تصميم الخزان وليست شيئًا يتم حله في الموقع.

1. ما هو مفاعل UASB؟

UASB - بطانية الحمأة اللاهوائية ذات التدفق العلوي - هي عملية لا هوائية عالية السرعة تتدفق فيها مياه الصرف الصحي إلى أعلى من خلال بطانية من الحبيبات النشطة بيولوجيًا. على عكس الهاضم الذي يتم التقليب باستمرار، لا يوجد خلط ميكانيكي: توفر سرعة التدفق العلوي والغاز الناتج عن الحبيبات كل التلامس. يرتفع الغاز الحيوي، ويتم فصل السائل والغاز في فاصل ثلاثي الطور في الأعلى، وتترك النفايات السائلة المعالجة فوق السد. التحميل الحجمي مرتفع - عادة 5-15 كجم COD لكل متر مكعب يوميًا للنفايات السائلة الصناعية القابلة للتحلل بسهولة، مع الاحتفاظ الهيدروليكي الذي يتم قياسه بالساعات بدلاً من 20-40 يومًا النموذجية للهضم الزراعي المتوسط.

• لا يوجد خلط ميكانيكي:يوفر التدفق العلوي ورفع الغاز الحيوي الاتصال. ستقوم الخلاطات الميكانيكية بقص الحبيبات التي تجعل العملية ناجحة.
• الكتلة الحيوية الحبيبية:تحتوي الطبقة جيدة الإدارة على 20-40 جم/لتر من المواد الصلبة العالقة المتطايرة كحبيبات قابلة للترسيب، ولهذا السبب يمكن أن يكون المفاعل صغيرًا.
• فاصل ثلاثي الطور:يجب فصل الغاز والسائل والمواد الصلبة من الأعلى؛ هذا المكون، وليس القشرة، هو الذي يحدد السقف الهيدروليكي.
• الاحتفاظ القصير، معدل مرتفع:ساعات بدلاً من أيام، بمعدل 5-15 كجم COD/م3 يومياً للتدفقات السائلة المناسبة.
• الغاز هو منتج ثانوي للتحكم:ما يقرب من 0.25-0.35 متر مكعب من الميثان لكل كجم من COD تتم إزالته - وبالتالي فإن إنتاج الغاز يتبع أداء المعالجة، وليس العكس.

2. ما هي المعلمات التي تقرر ما إذا كان يعمل؟

أربع معلمات، بالترتيب: سرعة التدفق العلوي، ومعدل التحميل العضوي، ودرجة الحرارة، وملاءمة المؤثر للتحبيب. عادة ما تكون سرعة التدفق العلوي في أعلى المفاعل حوالي 0.5-1.2 متر في الساعة - وهي سرعة عالية بما يكفي لتوسيع الطبقة وتحسين الاتصال، وهي منخفضة بما يكفي بحيث لا يتم حمل الحبيبات إلى جهاز الفصل. يجب أن يتوافق معدل التحميل مع قابلية تحلل مياه الصرف الصحي، لأن التحميل الزائد يؤدي إلى تحمض السرير خلال أيام. درجة الحرارة تتحكم في الحركية. تعد عملية المعالجة المتوسطة عند 35-38 درجة مئوية أمرًا قياسيًا، كما أن انخفاض بضع درجات يقلل بشكل ملموس من عملية الإزالة. أخيرًا، لا يتم حبيبات كل مياه الصرف الصحي بشكل جيد: حيث تتداخل المواد الصلبة العالقة العالية والدهون والزيوت والشحوم والمركبات المثبطة.

• سرعة التدفق الصاعد:حوالي 0.5-1.2 م/ساعة في الجزء العلوي من المفاعل. وهو رقم التشغيل الوحيد الأكثر أهمية.
• معدل التحميل العضوي:عادة 5-15 كجم COD/م3 يوميا للنفايات السائلة المناسبة. قم بتعيينه من بيانات قابلية العلاج، وليس من حجم الوعاء الذي لديك.
• درجة حرارة:متوسط ​​درجة الحرارة 35-38 درجة مئوية هو المعيار. الاستقرار مهم أكثر من نقطة الضبط - فالتقلبات بعدة درجات تؤثر على الكتلة الحيوية.
• القلوية ودرجة الحموضة:تخزين مؤقت كافٍ للحفاظ على درجة الحموضة بالقرب من 6.8-7.4؛ تراكم الأحماض الدهنية المتطايرة هو أول إنذار للحمل الزائد.
• الموانع والضباب:الكبريتات والأمونيا والمطهرات والدهون والزيوت والشحوم كلها تغير التصميم. الدهون على وجه الخصوص عبارة عن حبيبات وتسبب الحمأة العائمة.

3. متى يكون UASB صحيحًا، ومتى لا يكون كذلك؟

يناسب UASB النفايات السائلة الصناعية الدافئة القابلة للذوبان والقابلة للتحلل بسهولة - الأطعمة والمشروبات، ومصانع التقطير، ومصانع الجعة، واللب والورق، وبعض التيارات الصيدلانية - عند COD عادةً أعلى من 1500-2000 ملجم / لتر. إنها تناسب هذه الواجبات لأنها لا تحتاج إلى طاقة خلط وتنتج حمأة حبيبية يمكن بيعها أو إعادة استخدامها. إنه خيار سيئ لمياه الصرف الصحي البلدية الباردة المخففة، وللتيارات ذات المواد الصلبة العالقة العالية التي تغطي السرير، وللمواد الأولية حيث تشكل الدهون والزيوت والشحوم جزءًا كبيرًا من COD. كما أنه خيار سيئ حيث لا يوجد لدى المشغل من يراقب الأحماض الدهنية المتطايرة والقلوية، لأن وضع الفشل سريع.

• صالح جيد:النفايات السائلة الصناعية القابلة للذوبان والدافئة والقابلة للتحلل بسهولة والتي تزيد عن 1500-2000 ملجم/لتر COD.
• سوء اللياقة - مخفف وبارد:غالبًا ما لا تتمكن مياه الصرف الصحي البلدية منخفضة القوة عند درجة الحرارة المحيطة من تحمل التحميل الذي تحتاجه العملية.
• سوء اللياقة - المواد الصلبة العالية:تملأ المواد الصلبة العالقة الطبقة وتقلل من الجزء الحبيبي النشط؛ هناك حاجة إلى إزالة المنبع أولا.
• سوء اللياقة - الضباب الكثيف:تغلف الدهون الحبيبات، وتسبب التعويم والغسل، وتحتاج إلى معالجة مسبقة بدلاً من مفاعل أكبر.
• أهمية العمليات:يجب أن يكون اتجاه VFA والقلوية وتكوين الغاز. يفشل UASB بدون مراقبة بشكل أسرع من الهاضم المقلب بنفس الإهمال.

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 مفاعلات UASB بتوزيع المدخل، وفاصل ثلاثي الطور وجمع الغاز المصمم معًا مع الغلاف، والطلاء المختار للنفايات السائلة ومساحة البخار، ونقاط أخذ العينات والمراقبة موضوعة بحيث يمكن إدارة الطبقة فعليًا.

يتم شراء UASB كتصميم هيدروليكي مع وجود خزان حوله. إذا كان الاستفسار يحدد الحجم فقط، فسوف تتلقى سفينة ويتم تسليمك المشكلة الهيدروليكية عند بدء التشغيل.

الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)

كم من الوقت يستغرق تشغيل مفاعل UASB؟

إذا تم زرع الحمأة الحبيبية من محطة التشغيل، فيمكن للمفاعل أن يصل إلى التحميل التصميمي في غضون أسابيع قليلة. بدءًا من الحمأة الندفية، يستغرق التحبيب عادةً من شهرين إلى أربعة أشهر، ويجب زيادة التحميل تدريجيًا مع تطور الطبقة. غالبًا ما يكون شراء حبيبات البذور أو استيرادها هو أرخص وسيلة لتقصير فترة التشغيل ويجب أن يتم إدراجها في الميزانية في البداية.

هل يمكن لـ UASB معالجة مياه الصرف الصحي البلدية؟

يمكن ذلك، ويستخدم على نطاق واسع لهذه المهمة في المناخات الدافئة، لكن حجم المفاعل يصبح كبيرًا لأن معدل التحميل محدود بدرجة الحرارة والقوة، وعادةً ما تحتاج النفايات السائلة إلى خطوة تلميع. في المناخات الباردة، غالبًا ما يفضل الاقتصاد عملية مختلفة أو نظامًا ساخنًا. تحقق من درجة حرارة الشتاء قبل الالتزام.

ما هو السبب الأكثر شيوعا لفشل UASB؟

التحميل الزائد الهيدروليكي، الذي يحمل الطبقة الحبيبية إلى داخل الفاصل وخارج المفاعل. ويتبع ذلك عن كثب دهون وزيوت وشحوم تغطي الحبيبات، وانخفاض في درجة الحرارة يقلل النشاط بينما يبقى التحميل كما هو. الثلاثة جميعهم مرئيون في الاتجاهات قبل أن يصبحوا فاشلين إذا كان هناك من يراقبهم.

هل يمكن تخصيص خزان UASB لمياه الصرف الصحي لدينا؟

نعم. يتم ضبط ارتفاع المفاعل وسرعة التدفق العلوي، وتصميم توزيع المدخل، وهندسة الفاصل ثلاثي الطور، وجمع الغاز وشروط السلامة، وطلاء مساحة النفايات السائلة والبخار، ونقاط أخذ العينات، والتدفئة أو العزل على خصائص مياه الصرف الصحي ومناخ الموقع.