|
Способы получения энергии из биомассы Произвоство газов
|
Системы перемешиванияЦели перемешиванияПеремешивание сброженной массы в реакторе повышает эффективность работы биогазовых установок и обеспечивает:• высвобождение образующегося биогаза • перемешивание свежего субстрата и популяции бактерий • предотвращение формирования корки и осадка • предотвращение появления участков разной температуры внутри реактора • равномерное распределение популяции бактерий • предотвращение формирования пустот и скоплений, уменьшающих рабочую площадь реактора. Методы перемешиванияПеремешивание сырья может осуществляться следующими основными способами: механическими мешалками, биогазом, пропускаемым через толщу сырья, и перекачиванием сырья из верхней зоны реактора в нижнюю. Рабочими органами механических мешалок являются шнеки, лопасти, планки. Приводиться в действие они могут вручную или от двигателя.Механическое перемешиваниеМеханическое перемешивание с помощью лопаточных роторов используется чаще всего в горизонтальных стальных реакторах. Горизонтальная ось проходит по всей длине реактора. К ней крепятся лопатки или трубки, загнутые в петли. При повороте оси сырье перемешивается, корка ломается, а осадок устремляется к выходному отверстию. а,б - механическая мешалка в,г - с помощью насоса д - биогазом и жидкостью е - биогазом Механические мешалки с ручным приводом наиболее просты в изготовлении и эксплуатации. Они используются в реакторах небольших установок с незначительным выходом биогаза. Конструктивно они представляют собой горизонтально или вертикально установленный вал внутри реактора параллельно центральной оси. На валу закреплены лопасти или другие элементы с винтовой поверхностью, обеспечивающие перемещение массы обогащенной метановыми бактериями, по направлению от места выгрузки к месту загрузки. Это позволяет увеличить скорость образования метана и сократить время пребывания сырья в реакторе. Гидравлическое перемешиваниеС помощью насоса можно полностью перемешивать сырье при одновременной загрузке и выгрузке сырья. Такие насосы часто располагаются в центре реактора для выполнения дополнительных функций. а - биогазом б - механическими мешалками с электродвигателями г - с помощью насоса д - механическими мешалками от ветряного двигателя Пневматическое перемешиваниеПневматическое перемешивание путем закачивания выделяющегося биогаза обратно в реактор осуществляется с помощью монтажа на дне реактора системы трубопроводов и обеспечивает мягкое перемешивание сырья. Главная проблема таких систем заключается в проникновении сырья в газовую систему. Это можно предотвратить, установив систему клапанов.Перемешивание путем пропускания биогаза через толщу сырья дает хорошие результаты только в том случае, если сбраживаемая масса сильно разжижена и не образует корки на свободной поверхности. Частота перемешивания сырьяПеремешивание может быть постоянным или периодическим в зависимости от режима работы реактора. Оптимальный режим перемешивания значительно уменьшает время сбраживания сырья и предотвращает образование корки.Хотя частичное перемешивание случается за счет высвобождения из сырья биогаза, за счет температурного движения и движения за счет поступления свежего сырья, такого перемешивания недостаточно. Перемешивание должно производиться регулярно. Слишком редкое перемешивание сырья приведет к расслоению сырьевой массы и образованию корки, снижая тем самым эффективность газообразования. Хорошо перемешиваемое сырье может дать на 50% больше биогаза. Слишком частое перемешивание может повредить ферментационным процессам внутри реактора - у бактерий нет времени "поесть". К тому же это может привести к выгрузке не полностью переработанного сырья. Идеальным является осторожное, но интенсивное перемешивание каждые 4-6 часов. |