Источник отходов пивоварения

В Новой Зеландии отходы пивоварения происходят от производства алкогольных напитков и биотоплива. В процессе ферментации и дистилляции зерновые, такие как ячмень, пшеница, кукуруза или виноград, ферментируются для производства спирта. Оставшийся материал, известный как отходы пивоварения, представляет собой богатый питательными веществами остаток, содержащий белок, клетчатку, жир и минералы. Этот поток отходов характеризуется высоким содержанием влаги, высокой органической нагрузкой и быстро разлагающейся природой. В Новой Зеландии концентрация пивоварен, виноделен и ликеро-водочных заводов создает локализованные очаги образования отходов пивоварения, что делает их идеальным сырьем для анаэробного сбраживания. Высокое содержание летучих твердых веществ и богатство питательными веществами в отходах пивоварения делают их отличным субстратом для производства биогаза.

Процесс преобразования: отходы пивоварения в биогаз

Преобразование отходов пивоварения в биогаз достигается путем анаэробного сбраживания, естественного процесса, при котором микроорганизмы разлагают органические вещества в отсутствие кислорода. Процесс начинается со сбора и предварительной обработки отходов пивоварения, включая разбавление водой 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 топлива для приготовления пищи. Остаточный дигестат является ценным биоудобрением, богатым питательными веществами, которое может быть использовано для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Понимание процесса CSTR

Процесс CSTR (реактор с перемешиваемым непрерывным потоком) является краеугольной технологией для обработки отходов пивоварения. Процесс CSTR — это технология анаэробной обработки, которая обеспечивает полное перемешивание и ферментацию сырья для ферментации 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 состоянии перемешанной ферментации. 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 темпам производства биогаза и эффективной стабилизации отходов.

Резервуары GFS и двухмембранная крыша: основные продукты для проектов по производству биогаза

Для успешного и долговечного проекта по производству биогаза выбор резервуаров для хранения и крыш имеет первостепенное значение. Резервуары GFS, или резервуары из стекла, сплавленного со сталью, 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 отходах пивоварения. Двухмембранная крыша является предпочтительным решением для хранения биогаза в обычных рабочих условиях. Ее основные преимущества включают оптимизацию затрат, поскольку она напрямую снижает стоимость крыши, и экономию пространства, поскольку она значительно уменьшает площадь основания и экономит затраты на строительство фундамента, требуемые для наземного газохранилища.

Разнообразные решения для крыш и резервуаров

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

Решения для крыш:

Алюминиевые геодезические купольные крыши обеспечивают повышенную коррозионную стойкость и широкие пролеты; крыши из стекла, сплавленного со сталью, герметичны и используются для контроля запахов; одно- и двухмембранные крыши превосходны для сбора биогаза; алюминиевые рифленые крыши являются экономичным вариантом для хранения воды; крыши из нержавеющей стали обеспечивают превосходную антикоррозионную защиту в суровых условиях; а крыши из стеклопластика подходят для ситуаций, когда герметичность не требуется.

Решения для резервуаров:

Резервуары из оцинкованной стали 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.

Основное вспомогательное оборудование для биогаза

Для обеспечения эксплуатационной эффективности и безопасности полностью функционального биогазового завода требуется ряд вспомогательного оборудования. 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.
• Система сжигания: Для безопасного сжигания избыточного или факельного 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: ваш универсальный поставщик решений

Center Enamel является ведущим EPC-подрядчиком, предлагающим комплексные решения для проектов по переработке отходов пивоварения в биогаз. Их преимущества как универсального поставщика решений включают:

• EPC-услуги: Предложение полных услуг по проектированию, закупкам и строительству для обеспечения бесперебойного жизненного цикла проекта.
• Технологический пакет: Предоставление оптимизированного технологического дизайна, адаптированного к конкретным характеристикам отходов пивоварения.
• 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.

Заключение

Для новозеландской индустрии напитков и биотоплива переработка отходов пивоварения в биогаз является стратегическим шагом к устойчивому развитию и рекуперации ресурсов. Используя процесс CSTR и надежную инфраструктуру, такую как резервуары GFS и двухмембранные крыши, специализированный EPC-подрядчик может построить надежный и эффективный биогазовый завод. Этот подход эффективно снижает загрязнение окружающей среды, уменьшает зависимость от ископаемого топлива и производит ценное биоудобрение, создавая взаимовыгодную ситуацию для промышленности и окружающей среды.

FAQ