Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Можливість реалізувати конструкцію реактора на практиці і зручність з точки зору обслуговування і експлуатації, являється го — ііб

ловним критерієм при виборі конструкції реактора. Реактор пови­нен відповідати наступним вимогам, незалежно від вибору конс­трукції:

— необхідною умовою для ефективної роботи біогазової установки в кліматичних умовах України є теплоізоляція;

— для запобігання витоків і погіршення якості грунтових вод потрібна — водонепроникність, а для збереження повного обсягу виробленого біогазу та для запобігання змішування повітря з газом в реакторі — газонепроникність;

— завдяки мінімальній площі поверхні, знижується вартість будівництва і зменшуються втрати тепла через стінки реактора;

— Для витримки всіх навантажень (вага і тиск сировини, вага покриттів, тиск газу) і забезпечення довготривалої роботи установки необхідною є ста­більність конструкції реактора.

Форми реактора. Оптимальною, з точки зору динаміки рідин, може бути яйцеподібна форма реактора, але її споруда вимагає ве­ликих витрат. Ще однією вдалою формою є циліндр з напівкруг­лим або конічним дном і верхом. Не рекомендуються до викорис­тання реактори квадратної форми, виготовлені з бетону або цегли, так як збираються тверді частинки і в кутах утворюються тріщини через тиск сировини, це порушує процес зброджування. Фото су­часних реакторів представлені на рисунку 3.13.

Рисунок 3.13 — Зовнішній вигляд сучасного реактора біоенергетичної установки

За допомогою внутрішніх перегородок, реактор може розділя­тися на кілька секцій, які запобігають появі кірки на поверхні си­ровини і забезпечують більш повне зброджування сировини.

Матеріали для спорудження реакторів. Реактори можуть споруджуватися із наступних матеріалів. Сталеві ємкості (рисунок 3.14) мають переваги герметичності, можуть витримувати великий тиск і порівняно легкі у виготовленні. Великою проблемою, однак, є чутливість до іржі, яку необхідно запобігати придатними покрит­тями. Економічно такі ємності вигідні тільки у випадку викорис­тання вже готових ємностей. При наявності металевої цистерни до­статнього обсягу необхідно перевірити внутрішню і зовнішню по­верхні стінок на предмет наявності раковин, якості зварювання, на­явності отворів і інших пошкоджень, які повинні бути усунені. По­тім ці поверхні повинні бути очищені та пофарбовані.

Рисунок 3.14 Зовнішній вигляд сталевого реактора біоенергетичної установки

Пластикові ємності, використовувані у якості реакторів, бу­вають м’які і тверді. М’які ємності легко пошкодити і складно утеп­лити для цілорічної роботи. Тверді пластикові ємності відрізняють­ся стабільністю конструкції і не схильні до корозії, тому рекомен­дуються до використання для психофільної переробки органічних відходів.

Бетонні ємності придбали велику популярність у країнах, що розвиваються в останні роки. Необхідна газонепроникність вимагає обережного будівництва і спеціальних покриттів, часті тріщини в кутах реактора, але великими плюсами є недороге будівництво і практично необмежений термін експлуатації.

Кладка — найбільш часто використовуваний метод споруджен­ня для маленьких реакторів в Індії та Китаї. Можна використовува­ти тільки добре обпалені цеглини, бетонні блоки або кам’яні цегли­ни хорошої якості.

Для спорудження реактора використовують наступні матеріа­ли:

Сталеві ємності достатньо легкі у виготовленні, можуть витримувати великий тиск і мають переваги герметичності. Однак, вони дуже піддаються корозії, шо є великою проблемою, яку необ­хідно запобігати придатними покриттями. Ємності такого типу мо­жуть бути вигідними економічно, якщо використовувати їх вже в готовому вигляді. В присутності металевої цистерни, з достатнім об’ємом, необхідною є перевірка якості зварювання, внутрішньої і

зовнішньої поверхні стінок за наявності, раковин, отворів і інших ушкоджень, які мають бути усуненими. Після цього поверхні очи­щують і фарбують.

— Ємності із пластику — використовуються у якості реактора і можуть бути твердими і м’якими. Легко пошкодити і складно утеплити для цілоріч­ної роботи — м’які ємності. Рекомендованими для психофільної переробки органічних відходів, являються тверді пластикові ємності, вони відрізняють­ся стабільністю конструкції і не схильні до корозії.

— Великою популярністю, у розвинутих країнах, особливо в останні ро­ки, користуються бетонні ємності. Великими плюсами є недороге будівниц­тво і практично необмежений термін експлуатації, проте необхідна газонеп­роникність вимагає обережного будівництва і спеціальних покриттів, часто можуть виникати тріщини в кутах реактору.

— Методом, який найчастіше використовують для спорудження малень­ких реакторів в Індії та Китаї — є кладка. Для використання підходять тільки добре обпалені цеглини, бетонні блоки або високоякісні кам’яні цеглини.

Забезпечення герметичності реактора [3, 231-252]. Необхід­ним є забезпечення газо — і водонепроникності реактора, при будів­ництві біогазової установки з бетонним, цегляним або кам’яним ре­актором. Зсередини, реактор необхідно покрити шаром речовини, який має бути стійким до впливу органічних кислот і сірководню і здатним витримати температуру до 60 °С.

Цементне покриття з домішками. Додавання водонепроник­них мат еріалів до цементу приводить до гарних результатів з водо — і газонепроникності. Водонепроникної речовини, треба додавати в два рази більше, у випадку газонепроникності. Тривалість нане­сення шарів не повинна бути більшою за добу, тому що після збі­льшення часу до водонепроникної поверхні неможливо буде прик­ріпити наступний шар. Черговий прийом застосовувався в Танзанії і дав гарні наслідки:

1- й шар: замазка з цементу та води;

2- й шар: 1 см цемент-пісок (1:2,5);

3- й шар: цементно-водна замазка;

4- й шар: цемент-вапно-пісок (1:0,25:2,5);

5- й шар: цементно-водна замазка з водонепроникним матеріалом;

6- й шар: цемент-вапно-пісок з водонепроникної сумішшю і дрібний пі­сок (1:0,25:2,5);

7- й шар: цементно-водна замазка з водонепроникним матеріалом.

Час нанесення усіх семи шарів повинен становити одну добу.

Асфальт з алюмінієвою фольгою. Покриття з асфальту, явля­ються легкими при нанесенні і можуть зберігати еластичність про­тягом тривалого часу. Асфальт наносять на суху поверхню реакто­ра. На цей, ще й досі липкий асфальтовий шар наліплюють шматки фольги, які перекривають один одного. Наступним наносять ще один шар асфальту.

Недоліками цього покриття є те, що воно наноситься на сухі поверхні і складові частини покриття можуть запалитися. Якщо не використовувати спеціальні пристосування, такі як переносна піч, то процес сушіння бетонного, цегельного або кам’яного реактору може займати декілька тижнів. Крім того, якщо сировина в реакто­рі знаходиться в рухомому стані, асфальтове покриття може відша­руватися.

Парафін. Нанесення парафіну на нагріту пальником поверх­ню реактора здійснюється після того, як його розбавляють 2…5 % розчином керосину або нового моторного масла, і підігрівають до температури 100… 150 °С. Після проникнення в покриття, парафін створює глибоко проникаючий захисний шар. Альтернативою па­рафіну може бути свічковий віск.

Розташування реактору. Факторами від яких залежить місце розташування установки, являються наявність вільних площ, відда­леність від житлових приміщень, місце складування відходів, роз­ташування місць утримання тварин і т. д. Реактор може мати назе­мне, частково або повністю заглиблене становище в залежності від глибини залягання ґрунтових вод та зручності завантаження і вива­нтаження сировини (рисунок 3.15).

а b б

г де

а — циліндричний реактор з верхнім завантаженням; б — циліндричний реактор з нижнім завантаженням; в — циліндричний двосекційний реактор; г — похилий реактор; д — траншейний реактор з плаваючим покриттям; е — гори­зонтальний секційний реактор

Рисунок 3.15 — Різноманітні конструкції реактора та систем заванта­ження і вивантаження

Реактор може бути заглиблений в землю або встановлений всередині приміщення, в якому перебувають тварини, а також ро­зміщений над поверхнею землі на фундаменті. Для проведення пе­ріодичних профілактичних ремонтних робіт всередині реактора, необхідним має бути люк. Поміж кришкою і корпусом повинна бу­ти присутня прокладка, виготовлена з гуми або спеціального герме­тизую чого складу. Для зменшення капіталовкладення і значного покращення якості терморегулювання, а також можливості вико­ристовувати дешеві теплоізоляційні матеріали — глину та солому, рекомендується підземне розміщення.

Термоізоляційні матеріали. У більшості, побудованих в Ук­раїні, біогазових установок відсутня теплоізоляція реактора. Через це, установка може працювати лише протягом теплої пори року.

Термоізоляційні матеріали повинні мати хороші ізолюючі вла­стивості, бути дешевими і доступними. Придатними матеріалами для установок з підземним або напівпідземним розташуванням реа­ктора є солома, глина, шлак, сухий навоз. Утеплення реактора про­водиться пошарово (рисунок 3.16).

Матеріали для теплоізоляції повинні володіти гарними ізо­люючими властивостями, бути доступними та не дорогими. Мате­ріалами для використання в установках з підземним або напівпі — дземним розташуванням реактора є солома, глина, шлак, сухий на­воз. Процес утеплення реактора проводиться шаровим способом. Наприклад, після підготовки котловану для підземного реактора , спочатку укладають шар поліетиленової плівки для запобігання ко­нтакту теплоізоляції з ґрунтом, потім засипають шар соломи, потім глини на дно котловану, після чого встановлюють реактор. В отвір, що залишається між реактором і ґрунтом, до верхньої частини ре­актора, знову засипають шар ізоляційних матеріалів, після чого ро­блять досипання глини з шлаком товщиною не менше 300 мм.

Контрольно-вимірювальні прилади. Показниками контро­льно-вимірювальних приладів, що встановлюються на реактори є:

— рівень сировини в реакторі,

Рисунок 3.16 — Зовнішній вигляд утеплення реактора біоенергетичної установки

Комментарии запрещены.