Анаэробные технологии для переработки бытовых отходов с использованием резервуаров GFS в Австралии

Австралия — развитая страна с растущим населением и растущим вниманием к устойчивому управлению отходами и возобновляемым источникам энергии. Переработка бытовых отходов генерирует значительные объемы органических веществ, которые могут быть отведены со свалок и преобразованы в ценные ресурсы. Поскольку Австралия стремится сократить свой углеродный след и достичь целей в области возобновляемых источников энергии, преобразование бытовых отходов в биогаз представляет собой многообещающую возможность. В этой статье рассказывается, как передовые анаэробные технологии используют процесс CSTR для преобразования бытовых отходов в биогаз, поддерживаемые передовыми решениями для хранения, такими как резервуары GFS.

В Австралии бытовые отходы поступают из кухонь жилых домов, садов и повседневной бытовой деятельности. Органическая фракция, часто называемая пищевыми отходами или садовыми органическими отходами, состоит из овощных обрезков, фруктовых очистков, остатков пищи, кофейной гущи и садовых обрезков. Этот поток отходов характеризуется высоким содержанием влаги и быстро разлагающейся органической нагрузкой. В Австралии все чаще применяется разделение пищевых и садовых органических отходов от другого бытового мусора, что создает концентрированное и относительно чистое сырье для анаэробного сбраживания. Высокое содержание летучих твердых веществ и богатство питательными веществами бытовых органических отходов делают их отличным субстратом для производства биогаза, представляя значительную возможность для рекуперации ресурсов и производства энергии при одновременном сокращении объема отходов, отправляемых на свалки.

Преобразование бытовых отходов в биогаз достигается путем анаэробного сбраживания, естественного процесса, при котором микроорганизмы разлагают органические вещества в отсутствие кислорода. Процесс начинается со сбора и предварительной обработки органических отходов, включая сортировку, измельчение и разбавление для достижения оптимальной концентрации твердых веществ. Затем сырье подается в герметичный анаэробный реактор. Внутри реактора происходит ряд биохимических реакций — гидролиз, ацидогенез, ацетогенез и метаногенез — которые преобразуют сложные органические полимеры в более простые молекулы, в конечном итоге производя биогаз. Затем биогаз собирается, очищается и хранится для использования в производстве электроэнергии, тепла или кухонного топлива. Остаточный дигестат является ценным биоудобрением, богатым питательными веществами, которое может быть использовано для повышения продуктивности сельского хозяйства.

Процесс CSTR (реактор с перемешиваемым непрерывным действием) является краеугольным камнем технологии переработки бытовых органических отходов. Процесс CSTR — это технология анаэробной переработки, которая обеспечивает полное перемешивание и сбраживание сырья и микроорганизмов в закрытом резервуаре для производства биогаза. Реактор CSTR оснащен механическим перемешивающим устройством. Путем непрерывной или полунепрерывной подачи с постоянной скоростью органические сточные воды с высоким содержанием взвешенных твердых веществ и высокой концентрацией, а также анаэробные микроорганизмы находятся в относительно полном перемешанном состоянии брожения. Это эффективно разлагает органические вещества в сточных водах. Непрерывное перемешивание обеспечивает равномерное распределение температуры, pH и питательных веществ, что оптимизирует среду для анаэробных бактерий, приводя к высоким показателям производства биогаза и эффективной стабилизации отходов.

Для успешного и долговечного проекта по производству биогаза выбор резервуаров для хранения и крыш имеет первостепенное значение. Резервуары GFS, или резервуары из стеклоэмалированной стали, являются идеальным решением. После обжига при температуре 820–930 °C расплавленное стекло реагирует с поверхностью стальной пластины, образуя инертную и неорганическую связь. Это сочетает прочность и гибкость стали с выдающейся коррозионной стойкостью стекла, делая резервуары GFS высокоустойчивыми к коррозионным элементам, содержащимся в бытовых отходах. Двухмембранная крыша является предпочтительным решением для хранения биогаза в нормальных рабочих условиях. Ее основные преимущества включают оптимизацию затрат, поскольку она напрямую снижает стоимость крыши, и экономию пространства, поскольку она значительно уменьшает площадь пола и экономит затраты на строительство фундамента, необходимые для наземного газохранилища.

Для удовлетворения разнообразных потребностей проектов по хранению биогаза и воды предлагается ряд настраиваемых решений для крыш и резервуаров.

Решения для крыш: Алюминиевые геодезические купольные крыши обеспечивают повышенную коррозионную стойкость и широкие пролеты; стеклоэмалированные стальные крыши герметичны и используются для контроля запахов; одно- и двухмембранные крыши превосходны для сбора биогаза; алюминиевые желобчатые крыши являются экономичным вариантом для хранения воды; крыши из нержавеющей стали обеспечивают превосходную коррозионную стойкость в суровых условиях; а крыши из стеклопластика подходят для ситуаций, когда герметичность не требуется.

Решения для резервуаров: Оцинкованные стальные резервуары обеспечивают прочное, долговечное защитное покрытие; резервуары с эпоксидным покрытием используют инновационную технологию покрытия от партнеров, таких как AkzoNobel, для превосходной защиты от коррозии; а резервуары из нержавеющей стали (AISI 304/316) разработаны для соответствия самым строгим требованиям к воде и жидкостям высокой чистоты.

Полностью функциональная биогазовая установка требует ряда вспомогательного оборудования для обеспечения эксплуатационной эффективности и безопасности. К основному оборудованию относятся:

• Газохранилище: Для хранения биогаза и балансировки спроса и предложения.
• Черная мембрана: Используется для покрытия анаэробных лагун и контроля запахов.
• Разделитель твердой и жидкой фаз: Для разделения дигестата на твердую и жидкую фракции для облегчения обращения.
• Факельная система: Для безопасного сжигания избыточного или попутного газа.
• Подъемный насос: Для перекачки суспензий с высоким содержанием твердых веществ и сточных вод.
• Резервуар для обезвоживания и десульфуризации: Для удаления водяного пара и коррозионного сероводорода (H2S) из биогаза.
• Шнековая машина для обезвоживания осадка: Для эффективного обезвоживания осадка, образующегося в процессе.

Center Enamel является ведущим поставщиком комплексных решений для проектов по переработке бытовых отходов в биогаз. Их преимущества как универсального поставщика решений включают:

• Услуги EPC: Предоставление полных услуг по проектированию, закупкам и строительству для обеспечения бесперебойного жизненного цикла проекта.
• Пакет технологических решений: Предоставление оптимизированного технологического проектирования, адаптированного к конкретным характеристикам бытовых органических отходов.
• Поставка оборудования: Производство и поставка высококачественных резервуаров GFS, крыш и всего необходимого вспомогательного оборудования.
• Сертификаты: Соответствие высочайшим международным стандартам с сертификатами, включая CE/EN1090, ISO9001, NSF61, WARS, EN28765, и стандартами проектирования, такими как AWWA D103, OSHA и EuroCode.

Для муниципального сектора отходов Австралии преобразование бытовых отходов в биогаз является стратегическим шагом к устойчивому развитию и рекуперации ресурсов. Используя процесс CSTR и долговечную инфраструктуру, такую как резервуары GFS и двухмембранные крыши, специализированный поставщик может обеспечить надежную и эффективную биогазовую установку. Этот подход эффективно снижает загрязнение окружающей среды, уменьшает зависимость от ископаемого топлива и производит ценное биоудобрение, создавая взаимовыгодную ситуацию для отрасли и окружающей среды.