Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Органическая нагрузка объема ферментера является основной ве­личиной измерения ферментера, которая, однако, не использует­ся для прямого выражения производительной мощности установ­ки.

Все рассматриваемые в рамках данной программы биогазо- вые установки достигают величин общей нагрузки ферментера свыше 1,1 вплоть до величины 9,9 кг оСВ/(м3раб. об. в день) (БГУ 44 и БГУ 47, изображение 3-24). Установки сухой ферментации

Таб. 3-2: Сводные данные по средним, минимальным и макси­мальным значениям содержания веществ в субстрате и фер­ментирующем материале на последней фазе технологическо­го процесса в биогазовыхустановках непрерывного действия

отличаются частично особенно высоким показателем общей наг­рузки ферментера. Установки 47 и 49 достигают максимальных величин нагрузки ферментера, однозначно выделяясь на фоне дру­гих установок, а БГУ 57 имеет, напротив, минимальное значение нагрузки ферментера, равное 1,1. Здесь проявляются различные концепции биогазовых установок, работающих по технологии су­хой ферментации. БГУ 57 отличается от установок влажной фер­ментации только использованием субстрата с высокой долью СВ, в остальном же ее эксплуатация ни чем не отличается от эксплуа­тации традиционных установок влажной ферментации (ср. гл.

3.2.10). Установки сухой ферментации БГУ 47 и 49 работают в одноступенчатом режиме по технологии идеального вытеснения и достигают, тем самым, высоких показателей нагрузки фермен­тера.

Несмотря на невысокую концентрацию энергии субстратной смеси, биогазовые установки северо-восточного региона (БГУ 01 -14) достигают, благодаря большим объемам органического сыр­ья, сравнительно высокие показатели нагрузки ферментера по сравнению с установками, которые используют большие объемы возобновляемого сырья. Это связано с качеством загружаемой ор­ганической массы. В то время как загружаемая органическая мас­са в системах с использованием навозной жижи состоит из уже переваренного пищеварительной системой материала, который имеет небольшие доли быстро расщепляемых веществ, в органи­ческом сырье установок, работающих на возобновляемом сырье, превалируют быстро доступные и легко окисляемые вещества.

На величину нагрузки ферментера оказывает влияние число фаз технологического процесса, так многоступенчатые установ­ки, как правило, используют ферментеры большего объема. Эксп­луатация одноступенчатых установок осуществляется со средним показателем нагрузки ферментера, равным 4,5 кг оСВ/(м3 раб. об. в день), в отличие от многоступенчатых установок, где этот по­казатель равен 2,2 кг оСВ/(м3 раб. об. в день).

Это наглядно демонстрирует диаграмма статистического распределения нагрузки ферментера. Одноступенчатые установ­ки работают с показателем нагрузки ферментера по оСВ, равным минимум 2,0 кг оСВ/(м3 раб. об. в день), в то время как многос­тупенчатые установки имеют показатель нагрузки ферментера, который составляет всего лишь 1,1 кг оСВ/(м3 раб. об. в день) (изображение 3-25).

В многоступенчатых установках не выявляется явной связи между величиной нагрузки ферментера и содержанием оСВ в субстратных смесях. В одноступенчатых установках, напротив, в связи с очень высокой величиной нагрузки установок 47,49,51 и 52 (изображение 3-26) такая связь выявляется.

В некоторых установках первая фаза частично характеризует­ся очень высокой нагрузкой, в то время как последующая фаза от-

Изображение 3-24: Средняя величина общей нагрузки по оСВ на биогазовых установках с дифференциацией по одно — и многосту­пенчатым установкам, а также установкам влажной и сухой ферментации

Изображение 3-25: Относительное статистическое распределение величин общей нагрузки по оСВ с дифференциацией по одно — и мно­гоступенчатым установкам

Изображение 3-26: Взаимосвязь между содержанием оСВ в субстратной смеси и величиной общей нагрузки по оСВ

личается едва ощутимой нагрузкой. Так, установки с горизонталь­но расположенным ферментером (БГУ 48,50,54 и 59) достигают на первой фазе очень высокие значения нагрузки свыше 15 кг оСВ/(м3 раб. об. в день); установка БГУ 12, оборудованная обычным вертикальным ферментером с мешалкой, также дос­тигает на первой фазе высокое значение нагрузки, равное 40 кг оСВ/(м3 раб. об. в день), так как рабочий объем первой фазы сос­тавляет всего 770 м3.

Установки БГУ 06, 09, 17 и 40 являются единственными ус­тановками, на которых свежий субстрат загружается и на пос­ледующей, второй фазе технологического процесса, что по ре­зультатам первой программы измерения параметров биогаза при­водит к существенному увеличению показателя использования субстрата. На установках, использующих системы прямой загруз­ки сырья, проектировка технических возможностей для загрузки сырья и на последующие фазы технологического процесса долж­
на осуществляться заранее, так как переоборудование БГУ с ос­нащением дополнительными механизмами требует очень высо­ких затрат. На этих четырех установках смонтированы такие уст­ройства, которые позволяют использовать гибкую систем}’ управ­ления загрузками субстрата.

Следует учитывать, что значения нагрузки ферментера субст­ратом и значение общей нагрузки ферментера, вкл. рециркулят, могут довольно сильно отличаться друг от друга. Поэтому на изображении 3-27 значения нагрузки ферментера общим загру­женным материалом и значения нагрузки ферментера субстратом сопоставлены друг с другом. Диаграмма отображает влияние про­цесса рециркуляции, который применяется на одной трети всех рассматриваемых установок для лучшего перемешивания мате­риала в ферментере. На двух установках с горизонтальным рас­положением ферментера (БГУ 48 и БГУ 54) почти 60 % органи­ческой нагрузки ферментера основано на процессе рециркуляции
и только порядка 40 % — на субстрате. Следует отметить, что до­ля расщепляемых органических веществ в рециркулирующей фракции существенно снижена по сравнению с субстратом, вследствие этого круговорот веществ обременен большой долей инертного органического материала.

Массивная рециркуляция материала из последующих фаз тех­нологического процесса приводит к выравниванию нагрузки фер­ментера. С одной стороны, такой процесс имеет преимущество в том, что часть свежего субстрата поступает и на последующие фазы, но с другой стороны схема эксплуатации не совсем соот­ветствует технологическим особенностям каскада реакторов. Это можно наглядно продемонстрировать на примере установок 48 и 06: На БГУ 48 в 1 фазу ежедневно загружается в общей сложнос­ти 17,4 т оСВ, на 2 фазу — 14,5 т и на 3 фазу -12,6 т. Так как мате­риал постоянно циркулирует, свежая масса подается и на послед­нюю фазу, т. е. ни в одном из ферментеров не проходит процесс полного сбраживания массы. На этой установке большое значе­ние имеет использование газонепроницаемого хранилища для ос­татков ферментирующей массы, так как перебраживание массы и выработка значительных объемов метана продолжается.

Примечательна разница между БГУ 16 и БГУ 18, которые представляют собой конструктивно идентичные установки с прак­тически идентичным коэффициентом использования мощности БТЭЦ (ср. гл. 3.2.8.1). В то время как БГУ 16, как это уже было описано, работает в основном без загрузки навозной жижи, до­ля навозной жижи КРС в сырье установки 18 составляет до 31 %. Объем загрузки обладающего большим потенциалом энергии во­зобновляемого сырья на установке 16 составляет 180 т в неделю, а на установке 18 — 186 т в неделю. Однако в то время как в про­цессе рециркуляции массы на установке БГУ 16 требуется еже­недельно 725 т материала для поддержания способности содер­жимого реактора к перемешиванию, на установке 18 для этого требуется всего 237 т.

Комментарии запрещены.