Преобразование пищевых отходов Марокко в биогаз с помощью процесса CSTR и усовершенствованных резервуаров GFS

Марокко сталкивается со значительной проблемой в управлении своим растущим потоком органических отходов. При ежегодном образовании около 7,6 миллиона тонн твердых бытовых отходов, значительная часть которых приходится на пищевые отходы, страна активно ищет устойчивые решения. Преобразование этих отходов в возобновляемую энергию посредством анаэробного сбраживания представляет собой жизнеспособный путь вперед. В этой статье рассматривается процесс преобразования пищевых отходов в биогаз с акцентом на процесс CSTR, резервуары GFS и роль профессионального поставщика решений по биогазу в Марокко.

Источники пищевых отходов в Марокко разнообразны и распространены по всей цепочке поставок. Значительным фактором является сельскохозяйственный сектор, где потери после сбора урожая фруктов, овощей и зерновых составляют от 20% до 40%. Крупную роль также играют предприятия общественного питания и розничной торговли. Пищевые отходы ресторанов являются идеальным сырьем для анаэробного сбраживания благодаря высокому содержанию влаги и богатому органическому составу. Кроме того, к нагрузке добавляются бытовые пищевые отходы: марокканцы ежегодно выбрасывают в среднем 113 килограммов еды на человека.

Состав этих отходов, включая белки, углеводы и жиры, делает их очень подходящими для процесса CSTR. Исследования в Марокко изучали потенциал различных органических отходов, таких как рыбные отходы и отходы зеленого чая, для производства биогаза, демонстрируя явный национальный интерес к утилизации органических остатков для получения возобновляемой энергии. Острая необходимость в управлении отходами и диверсификации возобновляемых источников энергии сделала преобразование пищевых отходов в биогаз национальным приоритетом.

Преобразование пищевых отходов в биогаз достигается путем анаэробного сбраживания (АС). Это биологический процесс, который разлагает органическое вещество в бескислородной среде с образованием биогаза и богатого питательными веществами остатка, называемого дигестатом. Процесс АС состоит из четырех основных стадий: гидролиз, ацидогенез, ацетогенез и метаногенез.

Во время гидролиза сложные молекулы, такие как углеводы, белки и жиры, разлагаются на более простые соединения, такие как сахара и аминокислоты. Затем эти соединения преобразуются в летучие жирные кислоты, спирты и газы во время ацидогенеза. На стадии ацетогенеза эти продукты далее преобразуются в уксусную кислоту, водород и углекислый газ. Наконец, метаногенные археи производят биогаз, состоящий в основном из метана (CH4) и углекислого газа (CO2). Этот биогаз является горючим возобновляемым источником энергии, который может использоваться для производства электроэнергии, приготовления пищи и отопления.

Реактор непрерывного перемешивания (CSTR) является основным технологическим узлом для преобразования пищевых отходов в биогаз. Эта технология идеально подходит для потоков органических отходов с высоким содержанием твердых веществ и высокой концентрацией, образующихся в пищевой промышленности Марокко. Реактор CSTR представляет собой закрытый, изолированный резервуар, оснащенный механическим перемешивающим устройством, которое обеспечивает полное перемешивание сырья для ферментации и микроорганизмов.

Это постоянное перемешивание, осуществляемое валом мешалки и лопастями, предотвращает оседание твердых частиц и образование корки на поверхности, обеспечивая стабильные и высокие выходы биогаза. Устройство для разрушения корки дополнительно улучшает процесс перемешивания. Путем непрерывной или полунепрерывной подачи при постоянной температуре процесс CSTR поддерживает однородную биологическую среду для микроорганизмов, что приводит к более эффективному и стабильному производству биогаза.

Для любого проекта по производству биогаза в Марокко критически важна надежность и долговечность инфраструктуры хранения и сбраживания. Резервуары Center Enamel из стеклоэмалированной стали являются первоклассным выбором для этих требовательных применений. Резервуары GFS изготавливаются по уникальному процессу высокотемпературного обжига (820°C–930°C), который сплавляет стекло с поверхностью стали, создавая инертное и неорганическое соединение. Это обеспечивает исключительную коррозионную стойкость к органическим кислотам и сероводороду, образующимся при производстве биогаза, гарантируя срок службы более 30 лет при минимальном обслуживании.

Для сбора биогаза предпочтительным решением является двухмембранная крыша. Эта инновационная конструкция крыши предлагает значительные преимущества в стоимости и пространстве. Она интегрирует газосборник непосредственно поверх резервуара, что значительно сокращает площадь основания по сравнению с традиционными конструкциями и экономит затраты на строительство фундамента, требуемые для наземного газосборника. Ее герметичность обеспечивает безопасное и эффективное хранение биогаза, что делает ее идеальным решением для применений в области биогаза.

Center Enamel предлагает широкий ассортимент решений для покрытия резервуаров для хранения, отвечающих конкретным требованиям проекта. К ним относятся:

• Алюминиевая геодезическая купольная крыша: Обеспечивает повышенную коррозионную стойкость и широкие пролеты для эффективного строительства и минимального обслуживания.
• Стеклоэмалированная крыша: Обеспечивает герметичность, часто используется для герметичных конструкций и является подходящим вариантом для контроля запахов.
• Одно- и двухмембранная крыша: Превосходный вариант для процессов АС и применений в области биогаза, обеспечивающий герметичность для сбора биогаза и контроля запахов.
• Алюминиевая крыша с желобчатой палубой: Экономичный вариант для хранения питьевой воды и сточных вод.
• Крыша из нержавеющей стали: Обеспечивает превосходную коррозионную стойкость и длительный срок службы в суровых условиях.
• Крыша из стеклопластика (FRP): Подходит для применений, где герметичность не требуется, таких как хранение питьевой воды и сточных вод.

Помимо резервуаров GFS, Center Enamel предлагает другие варианты резервуаров, такие как резервуары из оцинкованной стали, резервуары с эпоксидным покрытием Fusion Bonded Epoxy в партнерстве с AkzoNobel и резервуары из нержавеющей стали, обеспечивая решение для любых нужд.

Комплексная система биогаза требует большего, чем просто реактор. Основное вспомогательное оборудование включает:

• Газосборник: Для хранения произведенного биогаза перед его использованием.
• Черная мембрана: Часто используется в качестве покрытия для накопительных прудов или в качестве системы сбора газа.
• Разделитель твердой и жидкой фаз: Используется для разделения дигестата на твердую и жидкую фракции.
• Факельная установка: Устройство безопасности, используемое для безопасного сжигания избыточного биогаза.
• Подъемный насос: Для перемещения жидкостей или суспензий по установке.
• Резервуар для обезвоживания и десульфуризации: Используются для очистки биогаза путем удаления влаги и сероводорода.
• Шнековая машина для обезвоживания осадка: Для дальнейшего обезвоживания твердого дигестата.

Center Enamel является ведущим EPC-подрядчиком и поставщиком решений по биогазу, предлагающим комплексные комплексные решения по переработке отходов в энергию. Их ключевые преимущества включают:

• Полный спектр услуг EPC: Они охватывают весь жизненный цикл проекта, от технико-экономических обоснований и технологического проектирования до производства оборудования, монтажа и ввода в эксплуатацию.
• Глобальный опыт: Имея более чем 36-летний опыт работы и присутствие в более чем 100 странах, они привносят непревзойденный опыт в каждый проект.
• Мощная производственная база: Их научно-исследовательская и производственная база площадью 150 000 м² обеспечивает высококачественное и надежное оборудование.
• Адаптация к местным условиям: Их решения специально адаптированы к разнообразному климату Марокко, гарантируя устойчивость систем к высоким температурам и сезонным колебаниям.
• Развитие местного потенциала: Они стремятся предоставлять обучение и передачу знаний для развития местного потенциала в области биотехнологий биогаза, обеспечивая долгосрочную устойчивость своих проектов.

Преобразование пищевых отходов в биогаз в Марокко предлагает мощное решение проблем страны в области управления отходами и возобновляемой энергии. Процесс CSTR, поддерживаемый надежной инфраструктурой, такой как резервуары GFS и двухмембранные крыши, представляет собой технически проверенный и экономически жизнеспособный путь. Являясь ведущим поставщиком решений по биогазу, Center Enamel играет решающую роль в помощи Марокко в достижении его целей в области устойчивого развития путем создания циркулярной экономики, где отходы становятся ценным ресурсом.