Первый из четырех этапов технологического процесса эффективного производства биогаза начинается в приемном резервуаре биогазовой установки. Эта емкость — не просто накопитель субстратов, здесь сырье растительного и животного происхождения, как энергетические культуры, твердый навоз и навозная жижа, биоотходы, отходы и остатки промышленности и сельского хозяйства подвергаются предварительной подготовке с целью обеспечения их оптимального сбраживания в метантенке.
Приемный резервуар: накопление и предварительная обработка субстрата
Приемный резервуар является отправной точкой для эффективного производства биогаза. Это в первую очередь место приема субстратов собственного предприятия и сторонних производств, а также — место хранения совокупности субстратов до их непосредственной подачи в ферментер.
Этап поставки сырья особенно важен в условиях, если собственное предприятие не является ее продуцентом. В случае закупки субстратов, важным является обеспечение их в достаточных объемах с целью обеспечения непрерывной подачи из приемного резервуара в биогазовую станцию.
Конструктивные требования к приемному резервуару
Конструкция приемного резервуара, в частности, зависит от необходимых объемов, типа, вида, а также сроков поставки сырья. При этом следует избегать смешивания в приемном резервуаре отходов растениеводства и животноводства, как навоз и силос, с биоотходами, к примеру, с отходами бойни, поскольку данный тип органических отходов требует обязательной санитарной обработки с целью уничтожения возможно-имеющихся патогенов.
К таким методам обработки относится термическая обработка, а также стерилизация под давлением. Только после этого такой ко-субстрат безопасен для сбраживания в биогазовой станции, причем подается он сразу в метантенк.
Преимуществом имеющегося приемного резервуара в непосредственной доступности к биогазовой станции является не только минимизация запахов, которые могут быть дополнительно уменьшены путем применения установки для очистки выходящего воздуха, но и в том, что технологическое решение биогазовой станции и собственно субстратов не поддается влиянию погодных условий.
Подготовка биомассы для сбраживания в ферментере
Подготовка субстрата в приемном резервуаре биогазовой установки является важным фактором эффективности биогазовой установки. Данный этап позволяет оптимально использовать потенциал субстрата, ведь предварительное измельчение, перетирание и термическая обработка делают имеющиеся в сырье питательные вещества более доступными для метаногенных бактерий.
Подготовка субстрата позволяет увеличить поверхность субстрата и, как результат, добиться большей эффективности биогазового производства в целом. В зависимости от технологического решения биогазовой установки, измельчение субстрата также может происходить непосредственно во время транспортировки от приемного резервуара до метантенка.
Особого внимания требует и соблюдения контроля качества предварительной подготовки субстрата с целью минимизации любых повреждений технического оборудования объекта, например, вызванные камнями.
Смешивание, транспортировка и подача
Гомогенизация или создания однородной структуры сбраживаемых субстратов в приемном резервуаре биогазовой станции является важным шагом для обеспечения следующего перекачивания субстратов, как силос или навоз, в ферментер. Для этого субстрат перемешивается с твердым навозом, жидкой навозной жижей, технологической жидкостью биогазовой установки или технической водой.
Однако использование технической воды является наименее целесообразным, что связано с увеличением расходной части. В свою очередь, технологическая жидкость биогазовой установки является условно рекомендованной, поскольку может содержать дезинфицирующие вещества, которые могут негативно воздействовать на микроорганизмы в ферментере биогазовой установки.
Наиболее оптимальным считается процесс биогазового производства, который предусматривает непрерывную подачу субстрата из приемного резервуара в ферментер. А поскольку на сегодня это технически недостижимо и процесс подачи субстрата является квази-непрерывным, необходимо максимально урегулировать данный этап с настройкой оптимальной периодичности подачи субстрата в резервуар сбраживания.