Технологические схемы биогазовых установок
1.3. Системы, применяемые в производстве (рис. 7)
В проточной системе (при непрерывном или квазине — прерывном процессе) субстрат загружают в реактор непрерывно или через — короткие отрезки времени (например, ежесуточно), удаляя соответствующий объем шлама (рис. 7 и 8). Всегда постоянный объем субстрата рассчитывается в соответствии с заданным гидравлическими расчетами временем пребывания массы в реакторе. Если обеспечивается постоянство условий производства, а именно подачи массы, концентрации сухого вещества и загрузки рабочего пространства, т. е. концентрация способного к брожению органического вещества при загрузке, оптимальная температура брожения и равномерное перемешивание массы, то этот вид производства позволяет получить максимальный выход газа при непрерывном процессе газообразования.
 |
Система с попеременным использованием реакторов
[103, 116, 124] характеризуется прерывистым процессом, протекающим не менее чем в двух одинаковых по размерам и форме реакторах (рис. 7 и 9). В случае (например) ежесуточной загрузки свежего субстрата реакторы при образовании определенного количества шлама (так называемого затравочного шлама) попеременно заполняются свежим субстратом и по истечении за-
|
Газ
Рис. 8. Метод получения биогаза Редигер / Фермснтехнпк [53] в проточной системе: а — навозосборннк; б — отстойник для песка; в — центрифуга; г — нагревательный агрегат и теплообменник; д, е~ реакторы; 2# — газгольдер; к. — вторичное осветление; « — аэрация; э — первичное осветление. |
данного срока брожения опорожняются так, что в них остается только затравочный шлам. Поскольку при постоянном количестве подаваемого в реактор материала загрузка рабочего пространства во время процесса заполнения будет постоянно снижаться по сравнению с оптимальным значением, соответствующим исходному количеству шлама, потенциальная производительность этой системы будет использоваться не полностью. Кроме того, если учитывать наличие порожнего объема реактора во время процесса заполнения, то эта система требует большего рабочего объема, чем проточная; по американским исследованиям, он должен быть вдвое больше [45].
Еще одна особенность рассматриваемой системы заключается в том, что ее нельзя использовать без газового аккумулятора (газгольдера) с постоянным запасом газа, достаточным для заполнения освобождающегося при выгрузке шлама объема реактора. Это требуется для предотвращения попадания воздуха в рабочее пространство реактора.
Рис. 9. Метод получения биогаза Шмидт / Эггерс — глюсс [103] по системе с попеременным использованием реакторов: а — первичная емкость; б, в— реакторы; г — газгольдер; д — силос для удобрений.
Система с накоплением газа и шлама [131] выполняется только с одним жидкостным реактором (рис. 7). Последний играет роль бродильной камеры и накапливает шлам до момента вывозки в поле. Поэтому реактор никогда не опорожняют полностью; остаток шлама служит затравкой для новой порции субстрата. При непрерывной подаче свежего субстрата постоянно снижается время, отводимое для брожения. В результате этого газовый потенциал накопившейся в реакторе массы используется не полностью.