В г. Ахников (Чешская Республика) реализован проект по внедрению биогазовых технологий для производства электрической и тепловой энергии. Данные технологии позволяют также решить проблему по утилизации органических отходов, что позволяет также уменьшить загрязнения окружающей среды.
Биостанция включает в себя: пункт приема сырья, установка термического гидролиза под давлением (ТНГ), бродильные чаны, резервуары для хранения, когенерационная установка на биогазе, паровая котельная на биогазе с функцией утилизации выхлопных газов ГПУ, установки для удаления и хранения дигестата.
Станция использует мокрую анаэробную мезофильную ферментацию органического сырья со стабильным выделением биогаза. Использованное сырье взаимно гомогенизируется перед откачкой в ферментационные реакторы с целью получения оптимального выхода газа и стабилизации технологического процесса.
Органические материалы разлагаются с помощью энаэробной технологии и переходят в биогаз, который затем используется в качестве топлива для производства электроэнергии и тепла в когенерационных установках.
Процесс осуществляется в отдельных железобетонных резервуарах брожения (ферментер, доферментер) с установленными мембранными газовыми резервуарами. Продукция биогазовой установки (дигестат) в дальнейшем используется в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Дигестат поступает в специальный резервуар для хранения.
ТЕРМИЧЕСКИЙ НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ ГИДРОЛИЗ
Термический нагнетательный гидролиз — технологический процесс, при котором обрабатываемый материал нагревается и сжимается до параметров 180 *С и 12 бар. После достижения данной температуры и выдержки следует «шоковое» расширение до атмосферного давления. Во время расширения вся вода, которая содержится в сырье выкипает, благодаря чему происходит разрыв органических клеточных структур. Таким образом обработанный материал является полностью гомогенным, откачиваемым, стерильным и готовым для дальнейшей обработки методом ферментации. Линия термического нагнетательного гидролиза работает в полунепрерывном режиме.
Получаемый биогаз состоит из метана и двуокиси углерода, при этом содержание метана колеблется от 50 до 75 %. Биогаз используется для производства пара и для комбинированного производства электроэнергии и тепла в когенерационной установке. Твердый остаток после процесса гниения с пониженным содержанием биологически разлагаемых веществ (дигестат) используется в качестве удобрения, добавки к компосту.
Биогаз под собственным давлением (не более 0,5 бар) через газовый штуцер и конденсатор (удаление влаги) подается в газгольдер, откуда используется либо для сжигания в бытовых приборах, либо для производства электрической и тепловой энергии в когенерационной энергоустановке. Выход электрической энергии — 50-60 кВт?ч/сут., тепловой энергии — 150-180 кВт*ч/сут.
МАКСИМАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА ГПУ
Сочетание производства биогаза и гидротермальной карбонизации биоотходов позволяет значительно повысить эффективность установки за счет использования избыточного тепла от когенерации.
Кроме того, использование тепла от «рубашек» ГПУ позволяет решать проблемы с утилизацией отходов анаэробного процесса брожение. Технологии позволяют конвертировать дигестаты, а также другие биоотходы высокой влажности в продукты с более высоким содержание сухих веществ и содержанием углерода, что повышает теплотворную способность и позволяет транспортировать на большие расстояния.
ПАРОВАЯ КОТЕЛЬНАЯ УТИЛИЗАТОР В КОНТЕЙНЕРНОМ ИСПОЛНЕНИИ
Основное назначение котельной — генерация технологического пара для установки Термического Нагнетательного Гидролиза.
В состав котельной входит паровой котел среднего давления серии ТНS 20/16 KOMBI с горелкой работающей на биогазе. Котел оснащен дополнительной секцией для утилизации выхлопных газов от ГПУ. Общая паровая мощность котла составляет 2,2 т пара в час. Номинальное давление пара 15 бар (g).
В состав котельной входит деаэрционный термический модуль, установленный на одном уровне с котлом. Питательные насосы фирмы Grundfos CR 5-36-FGJ-AE имеют возможность работать с низким подпором, без кавитации, при температуре воды после деаэратора 105 *С.