ПРИЕМНЫЙ РЕЗЕРВУАР
Все сырье, которое попадает на биогазовую станцию, загружается в приемный резервуар. Назначение приемного резервуара – прием органического сырья и последующая его подача в метантенк. Приемным резервуаром может быть резервуар для хранения жидкой биомассы с мешалкой или контейнер с системой подачи твердой биомассы. Сырье подается в метантенк согласно регламенту технологической карты.
МЕТАНТЕНК
Сбраживание органического сырья происходит в бескислородной среде в метантенке с полным перемешиванием. В конструкции метантенки оборудованы мешалками, которые обеспечивают полное перемешивание сырья в метантенках з целью предотвращения образования корки, плавающего шара и температурных карманов. Гидравлическое время удержания в метантенках, в зависимости от биомассы, составляет 20-45 суток. Ферментация наиболее эффективна либо в мезофильном диапазоне температур (35-380С), либо в термофильном диапазоне температур (50-550С). Комбинированные характеристики смеси биомассы позволяют определить оптимальный уровень температурного режима биогазового производства. Хорошая экономика производства требует стабильности производственных процессов. В конструкции наших биогазовых станций отдаем преимущество внешним теплообменникам. Их техническое обслуживание занимает всего несколько часов и не требует торможения процессов биогазового производства.
ГАЗОХРАНИЛИЩЕ – ГАЗГОЛЬДЕР – ХРАНЕНИЕ БИОГАЗА
Хранение биогаза уравновешивает колебания производства биогаза. Объем газохранилища чаще всего равен нескольким часам производства биогаза. АгроБиогаз предлагает различные варианты выполнения и размещения газгольдеров. Газохранилище может быть размещено, как на метантенке, так и на резервуаре-хранилище дегистата, так и отдельно стоящим в виде сферы, в зависимости от особенностей размещения биогазовой станции, территориальных ограничений и других особенностей проекта биогазовой станции.
РЕЗЕРВУАР-ХРАНИЛИЩЕ ДЕГИСТАТА
После сбраживания в метантенке, дегазированная биомасса перекачивается в резервуар-хранилище, где накапливается и хранится до периода внесения удобрений. Как правило, объем резервуара рассчитывается на 6-8 месячный срок накопления и хранения дегистата. Альтернативным решением является процесс концентрирования дегистата. Резервуар-хранилище может быть выполнено в виде цилиндрического резервуара, закрытого или открытого типа.
АВАРИЙНЫЙ ФАКЕЛ
В качестве предохранительной меры устанавливается аварийный факел для сжигания биогаза.
ПРОИЗВОДСТВО БИОМЕТАНА
На заводах по производству биометана неочищенный биогаз перерабатывается в биометан – возобновляемый аналог природного газа или, как его еще называют, в биоприродный газ. Затем его можно подавать в сеть природного газа.
Для того, чтобы сырой биогаз преобразовался в биометан, из него удаляются такие нежелательные компоненты, как сероводород H2S, аммиак NH3, а также водяной пар H2O. На следующем этапе обработки из неочищенного биогаза удаляется диоксид углерода СО2. Таким образом создается биометан.
С целью последующей подачи биометана в сеть природного газа, его свойства адаптируют к условиям сети природного газа и требуемому качеству природного газа. В зависимости от точки подачи биометана требуются различные технические устройства для регулирования давления и теплотворной способности, а также для одоризации биометана.
Для преобразования биогаза в биометан необходимы следующие шаги:
- Обессеривание
- Сушка газа
- Обогащение метана или отделение углекислого газа
- Удаление сопутствующих газов (галогенированных углеводородов, соединений кремния и аммиака)
- Доочистка выхлопных газов с целью снижения вредных для климата
Прежде чем биометан можно будет подавать в сеть природного газа или использовать непосредственно в качестве топлива, его нужно очень хорошо очищен от серы. Для этого применяются различные методы. В основном, различие методов очистки заключается в принципе процесса – различают биологические или абсорбционные, химические, адсорбционные, сорбционно-каталитические процессы, а в зависимости от области применения – грубая или тонкая десульфуризация.
Сушка биогаза, насыщенного водяным паром, абсолютно необходима, в первую очередь, чтобы предотвратить коррозию, а с другой стороны, чтобы предотвратить возможный отрицательный эффект последующих процессов очистки газа.
Подходящими процессами сушки биогаза являются процессы адсорбции с использованием силикагеля, оксидов алюминия или молекулярных сит, конденсационная сушка и промывка гликолем в качестве абсорбции. Перечисленные методы обработки газа позволяют увеличить уровень содержания метана с 50-55% до 98%. Следует заметить, что уровень содержания метана зависит от концентрации метана в газовой сети, в которую будет осуществляться подача.
В настоящее время известны и эффективно применяются 5 методов обработки биогаза:
- Адсорбция при переменном давлении (PSA)
- Мойка водой под давлением (DWW)
- Физическая и химическая стирка
- Процесс мембранного разделения
- Криогенный процесс
В зависимости от исходного качества биогаза рекомендуются соответствующие этапы подготовки биогаза.
Для отделения метилсилоксанов или высших углеводородов хорошо зарекомендовала себя технология адсорбции на основе активированного угля. Как правило, очистка остаточных газов происходит в двух последовательно соединенных адсорберах.
В настоящее время применяется три процесса доочистки бедного газа и выбор подходящего варианта зависит в основном от содержания в нем метана. Регенеративное термическое окисление в основном используется для газа с очень низким уровнем содержания метана. Каталитическое дожигание может применяться исключительно для дополнительной обработки, к примеру, если необходимо окисление высших углеводородов, и в случае, если выхлопные газы не содержат серу. В случае высоких концентраций метана применяется сжигание обедненного газа.