Производительность биогаза и метана
1 тоСВ по сравнению с другими установками только незначительно ниже, так, что различия в связи с применяемы™ субстратами больше не определяются (изображение 3-35). На двух установках старого типа БГУ 11 и 12 были отмечены наименьшие значения выхода метана, составляющие ок. 225 нм3СН4/тоСВ. Максимальное значение было зафиксировано на биогазовой установке 35 — 500 нм3 СН4/тоСВ. Однако ввиду очень малого показателя электрического КПД порядка 30 % такое высокое значение следует подвергнуть сомнению. В этом случае речь идет, скорее всего, о неверном определении объема газа.
Различия в значениях выхода СН4 хорошо коррелируют с различным содержанием оСВ в субстратных смесях (изображение 3-36). Влияние числа фаз технологического процесса на выход
Количество газа, ежедневно производимое на 1 м3 рабочего объема, не сильно отличается в системах, которые применяют в качестве субстрата навозную жижу или возобновляемое растительное сырье, и находится в пределах от 0,57 до 6,4 нм3 биогаза/(м3 раб. об. в день) (БГУ 61 и 47) (изображение 3-38). Величина производительности метана находится в пределах от 0,3 до 3,2 нм3 СН4/(м3 раб. об. в день) (БГУ 61 и 47).
Как и ожидалось, одноступенчатые установки имеют более высокий показатель производительности, чем крупногабаритные многоступенчатые системы установок (изображение 3-38). Несмотря на использование субстрата, обладающего меньшим энергетическим потенциалом, установки, работающие на навозной жиже, достигают благодаря более высокой величине оборота
|
Изображение 3-35: Средние величины выхода метана на одну тонну загруженного оСВ |
В общей сложности 70% установок производят в день более 0,7 нм3 СН4 на 1 м3 рабочего объема.
Связь между содержанием оСВ в субстратной смеси и производительностью СН4 прослеживается только на одноступенчатых установках. Здесь большую роль играют установки сухой ферментации БГУ 47,49, 51 и 52, на которых при небольших рабочих объемах отмечается высокое содержание оСВ в субстратных смесях (изображение 3-40).
В свою очередь, как и ожидалось, определяется явная связь между нагрузкой общего объема установки органическим сухим веществом и отмечаемым показателем производительности (изоб
ражение 3-41). Эта связь особенно очевидна в диапазоне нагрузок от 1 до 5 кг оСВ/(м3 раб. об. в день). При этом разницы между одно — и двухступенчатыми установками обнаружить не удается, кроме того факта, что многоступенчатые установки всегда работают с более низкой нагрузкой ферментера, чем одноступенчатые. На общем фоне выделяются установки старого типа БГУ 11 и БГУ 12, имеющие нагрузку ферментера 3,3 кг оСВ/(м3 раб. об. в день) и величин}’ производительности 0,74 нм3 СН4/(м3 раб. об. в день) и, соответственно, 4,3 кг оСВ/(м3 раб. об. в день) и 0,98 нм3 СН4/(м3 раб. об. в день). Их эксплуатация осуществляется с большой нагрузкой ферментера, но при этом величина производительности СН4 остается невысокой. Таким образом, имеющийся свободный объем для брожения массы используется хуже,
Изображение 3-38: Средние величины производительности биогаза и метана с дифференциацией по одно — и многоступенчатым установкам
Изображение 3-39: Относительное статистическое распределение величин производительности СН4 с дифференциацией по одно — и многоступенчатым установкам
Изображение 3-40: Взаимосвязь между содержанием оСВ в субстратной смеси и производительностью СН4 на всей установке
Изображение 3-41: Взаимосвязь между общей нагрузкой установки по оСВ и производительностью СИ4 с дифференциацией по одно — и многоступенчатым установкам
чем в других установкой с аналогичной нагрузкой ферментера. На одноступенчатых установках БГУ 47 и 49 с большим значением нагрузки ферментера свыше 9 кг оСВ/(м3 раб. об. в день) также отмечаются невысокие показатели производительности СН4.
В таблице 3-4 представлены сводные данные по средним, минимальным и максимальным величинам по отношению к оборот}’ субстрата биогазовых установок.