Βήματα της διαδικασίας:

Τα βασικά στοιχεία της διαδικασίας είναι η ξηρή ζύμωση για τη ζύμωση στερεών οργανικών ουσιών κατά παρτίδα και η συνεχής ζύμωση στη δεξαμενή νερού διεργασίας μέσω της κίνησης των θρεπτικών ουσιών στο κύκλωμα της δεξαμενής νερού διεργασίας.

Τα βήματα και η σειρά των διεργασιών μπορεί να δεί κανείς στο video της μονάδας Heppenheim

Herhof-Anlage-Heppenheim-Video.jpg

Σειρά Διεργασιών

1. Προετοιμασία υποστρώματος

Προετοιμασία υποστρωμάτων εάν είναι απαραίτητο (π.χ. κονιοποίηση, ανάμειξη κ.λπ. ανάλογα με τα υποστρώματα)

2. Τοποθέτηση των υποστρωμάτων

Τοποθέτηση των υποστρωμάτων στον άδειο ξηρό ζυμωτήρα

3. Προαερισμός

Προαιρετικός προαερισμός στον κλειστό ξηρό ζυμωτήρα για αύξηση της θερμοκρασίας

4. Αναερόβια επεξεργασία

Αναερόβια επεξεργασία με διήθηση με νερό επεξεργασίας

5. Μετα-αερισμός

Αποβολή βιοαερίων, αερισμός του χωνεμένου υπολείμματος, αφαίρεση οσμών

Προαιρετική αερόβια μετα-επεξεργασία για μείωση της περιεκτικότητας σε νερό

6. Αφαίρεση

Απομάκρυνση του χωνεμένου υπολείμματος

7. Μετά τη επεξεργασία

Μετά την επεξεργασία των υπολειμμάτων ζύμωσης (π.χ. υγιεινή σε κουτιά ΗΛΕΚΤΩΡ ή ωρίμανση, διαλογή κ.λπ. ανάλογα με την εφαρμογή)

Υγρή ζύμωση

Η τεχνολογία υγρής ζύμωσης που χρησιμοποιείται ευρέως μέχρι αυτό το σημείο, η οποία σχεδιάστηκε ουσιαστικά για τη ζύμωση υγρής κοπριάς, αγγίζει τα όρια που επιβάλλει η διαδικασία σε περιεκτικότητα σε DS (ξηρή ουσία) μεγαλύτερη από 15%. Ο λόγος για αυτό είναι ουσιαστικά ότι το υπόστρωμα είναι όλο και πιο δύσκολο να ανακινηθεί και να αντληθεί. Επιπλέον, η φθορά των αδρανών αυξάνεται με υψηλότερες ξηρές ουσίες. Αντίθετα, δεν υπάρχει ανώτατο όριο για την περιεκτικότητα σε DS στην ξηρή ζύμωση με βάση τη διαδικασία μας. Το υπόστρωμα και το υπόλειμμα ζύμωσης εισάγονται και απομακρύνονται σε στερεή, στοιβαζόμενη μορφή. Τα εργοστάσιά μας αποτελούνται από δύο κύρια φυτικά τμήματα στα οποία οι οργανικές ουσίες μετατρέπονται ταυτόχρονα σε βιοαέριο, ξηρούς ζυμωτές και μια δεξαμενή νερού επεξεργασίας. Υπάρχει επιπλέον ένας χώρος παράδοσης και ένα τμήμα της μονάδας σχεδιασμένο για χρήση του βιοαερίου που παράγεται (για παράδειγμα μια μονάδα συνδυασμένης θερμότητας και ισχύος (CHP) ή παροχή αερίου) καθώς και περαιτέρω τμήματα της μονάδας.

Ξηρή ζύμωση

Περιεκτικότητα σε υγρασία | Perkolate

Η ξηρή ζύμωση απαιτεί επίσης ένα υγρό περιβάλλον για τη ζύμωση. Στη διαδικασία μας, αυτό το περιβάλλον δημιουργείται και διατηρείται με ελεγχόμενο ράντισμα του υποστρώματος σε ξηρούς ζυμωτήρες με ρυθμισμένο νερό επεξεργασίας, το οποίο καθοδηγείται μέσω ενός κυκλώματος. Ένα ειδικά ανεπτυγμένο σύστημα ακροφυσίων στο κάλυμμα του ζυμωτήρα εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή του νερού σε ολόκληρη την επιφάνεια, υγράνοντας έτσι επιμελώς και ομοιογενώς το σωρό του υποστρώματος. Το νερό της διεργασίας διεισδύει μέσα από το υπόστρωμα, μετακινούμενο προς τα κάτω και προς τα πλάγια μέσα από πλάκες διαφράγματος με κάθετες διατρήσεις έξω από το σωρό του υποστρώματος. Στη συνέχεια, μπορεί να τρέξει ελεύθερα από τον ξηρό ζυμωτήρα μέσω κεκλιμένων υδρορροών και γραμμών. Το διήθημα που εξαντλείται από τους ξηρούς ζυμωτήρες συλλαμβάνεται σε δοχείο συλλογής και προσωρινή δεξαμενή και στη συνέχεια κατευθύνεται στην ενσωματωμένη δεξαμενή νερού διεργασίας μεγάλου όγκου, η οποία είναι κατασκευασμένη ως αεροστεγής δεξαμενή.

Συνεχής παροχή της χρήσης βιοαερίου

Προκειμένου να τροφοδοτείται συνεχώς η SHP ή το σύστημα καθαρισμού/τροφοδοσίας αερίου με επαρκές βιοαέριο, πολλαπλοί ξηροί ζυμωτές πρέπει να λειτουργούν παράλληλα, αλλά με κλιμάκωση στο χρόνο. Όταν οι καμπύλες παραγωγής βιοαερίου που περιγράφηκαν προηγουμένως υπερτίθενται, το αποτέλεσμα είναι συνεχής διαθεσιμότητα βιοαερίου. Όσο περισσότεροι ξηροί ζυμωτές λειτουργούν παράλληλα, τόσο μικρότερες είναι οι αποκλίσεις στη διαθεσιμότητα.Effective biogas production

Οι ξηροί ζυμωτές καθώς και η δεξαμενή νερού διεργασίας συμβάλλουν στην παραγωγή βιοαερίου. Ο εντατικός ρυθμός διήθησης και ο μεγάλος όγκος της δεξαμενής νερού διεργασίας είναι τα στοιχεία αποτελεσματικής ρύθμισης της παραγωγής βιοαερίου. Με τη βοήθεια αυτών των αντικειμένων τα βακτήρια και η απαιτούμενη ενέργεια εισάγονται στο υπόστρωμα στην αρχή της διαδικασίας. Ως εκ τούτου, η υδρόλυση είναι στρωματοποιημένη.

Καθώς ο ζυμωτήρας «ωριμάζει» προοδευτικά (δηλαδή καθώς η οργανική ουσία που υπάρχει αρχικά μετατρέπεται συνεχώς), η δραστικότητα υδρόλυσης μειώνεται. Το σύστημα αποστράγγισης εξασφαλίζει αποτελεσματική απομάκρυνση των οξέων από τον ξηρό ζυμωτήρα, προκειμένου να πραγματοποιηθούν οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για τα μεθανογόνα βακτήρια.

Η δεξαμενή νερού διεργασίας αποτελεί αναπόσπαστο στοιχείο του συστήματος κυκλώματος νερού διεργασίας και χρησιμεύει για την αραίωση και την ρυθμιστική ρύθμιση των οξέων που αφαιρούνται από τους ξηρούς ζυμωτήρες. Η μετακίνηση θρεπτικών ουσιών από τους ξηρούς ζυμωτήρες τροφοδοτεί συνεχώς τη δεξαμενή νερού της διεργασίας με φρέσκα οργανικά οξέα, τα οποία με τη σειρά τους λειτουργούν ως θρεπτικά συστατικά στους μικροοργανισμούς που σχηματίζουν μεθάνιο. Εξαιτίας αυτού, ενώ το βιοαέριο παράγεται στους ξηρούς ζυμωτήρες, ταυτόχρονα και συνεχώς παράγεται και στη δεξαμενή νερού διεργασίας.

Ανάπτυξη συστήματος

Περαιτέρω ισοπέδωση επιτυγχάνεται με την παραγωγή βιοαερίου που συμβαίνει συνεχώς στη δεξαμενή νερού διεργασίας.

Για την ελαχιστοποίηση των εκπομπών και τη βελτιστοποίηση της χρήσης του παραγόμενου βιοαερίου έχουμε αναπτύξει ένα σύστημα, το οποίο διασφαλίζει τη συλλογή και επεξεργασία του ασθενούς αερίου στο τέλος κάθε κύκλου ζύμωσης. Το βιοαέριο με χαμηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο συλλέγεται χωριστά και κατευθύνεται σε μια αδύναμη αποθήκευση αερίου. Από αυτή την αποθήκευση, μια έκρηξη μπορεί να αντιμετωπίσει το ασθενές αέριο με βελτιστοποιημένο και αποτελεσματικό τρόπο. Είναι δυνατή η ανάμειξη με βιοαέριο (μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε μεθάνιο). Επιπλέον αποφεύγεται η προσέλευση στις περιοχές έκρηξης που εξασφαλίζει βελτιστοποιημένη ασφάλεια των εγκαταστάσεων μας.

Η διαδικασία μας επιτρέπει τη βέλτιστη επεξεργασία οργανικών ουσιών με υψηλή περιεκτικότητα σε DS. Αυτό κάνει τα φυτά που σχεδιάζονται σύμφωνα με τη διαδικασία μας ιδιαίτερα αποτελεσματικά.

Τα πλεονεκτήματα της ξηρής ζύμωσης σε σύγκριση με την υγρή ζύμωση μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

Σημαντικά χαμηλότερη απαίτηση νερού και δεν απαιτείται πολτοποίηση

Χαμηλότερη απαίτηση ενέργειας διεργασίας (δεν απαιτείται μηχανισμός ανάμειξης)

Λιγότερη φθορά υλικού λόγω λιγότερων κινητών εξαρτημάτων μηχανής

Λιγότερη ευαισθησία σε επιβλαβείς ουσίες και υπεροξίνιση

Συνήθως χαμηλότερη περιεκτικότητα σε θείο στο αέριο, η οποία έχει θετική επίδραση στη διάρκεια ζωής του ΣΗΘ

Μικρότεροι χωνευτήρες λόγω υψηλότερης περιεκτικότητας σε ενέργεια των υποστρωμάτων που χρησιμοποιούνται

Συνέργεια στη χρήση γεωργικού εξοπλισμού (π.χ. τροχοφόροι φορτωτές, τρακτέρ, άμαξες ανάμειξης, κοπριαστήρες κ.λπ.)

Πιο απλή (στοιβαζόμενη) αποθήκευση υπολειμμάτων ζύμωσης.

Η διαδικασία μας προσφέρει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα σε σύγκριση με άλλες διαδικασίες ξηρής ζύμωσης:

• Σύστημα ελέγχου και μέτρησης για κάθε ζυμωτή
• Αδύναμο σύστημα διαχείρισης αερίου
• Βέλτιστη απόδοση βιοαερίου με μικρό χρόνο καθυστέρησης
• Λιγότερο επενδυτικό κόστος (δεν απαιτείται ανάμειξη υποστρωμάτων)
• Ελάχιστη εσωτερική ανάγκη ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας (χωρίς θέρμανση ξηρών ζυμωτηρίων, αδύναμο σύστημα διαχείρισης αερίου,
• Δεν απαιτείται περίσσεια νερού και
• Δεν απαιτείται ανάμειξη υποστρωμάτων
• Ομοιογενής διήθηση και βελτιστοποιημένες συνθήκες διεργασίας μέσω διήθησης και δεξαμενής νερού διεργασίας μεγάλου όγκου
• Χαμηλές εκπομπές μεθανίου και ομοιογενής αερισμός του σωρού υπολειμμάτων ζύμωσης με ειδικό σύστημα αερισμού
• Χαμηλές εκπομπές μεθανίου και ομοιογενής αερισμός του σωρού υπολειμμάτων ζύμωσης με ειδικό σύστημα αερισμού
• Χαμηλές διακυμάνσεις στην παραγωγή αερίου μέσω της ταυτόχρονης παραγωγής βιοαερίου στη δεξαμενή νερού διεργασίας