هاضم های انعطاف پذیر بیوگاز در جنوب روسیه: یک مسیر عملی زباله به انرژی برای اپراتورهای لبنیات و طیور

در جنوب روسیه، به ویژه در مناطق کشاورزی مانند کرای کراسنودار و اوبلاست روستوف، دامداری همچنان در مقیاس گسترش می یابد.در حالی که مدیریت زباله همچنان یک مشکل عملیاتی مداوم استمزرعه های لبنی، مجتمع های مرغ و شرکت های کشاورزی مخلوط متوسط به طور فزاینده ای با فشار ناشی از انباشت کود، مدیریت بوی فصلی، کنترل فاضلاب،و افزایش هزینه های سوخت برای گرمایش و عملیات کشاورزی کمکیاین فشارها ناگهانی نیستند بلکه ساختاری هستند و با افزایش سخت گیری استانداردهای بهره وری کشاورزی بیشتر دیده می شوند.

برای بسیاری از مزارع در جنوب روسیه، چالش با حجم شروع می شود. یک کارخانه شیرخوار با چند صد گاو، روزانه جریان ثابت خمیر غنی از مواد جامد آلی را تولید می کند.تاسیسات مرغ تولید زباله و زباله های ارگانیک مرطوب است که نیاز به درمان کنترل شده برای جلوگیری از بار زیست محیطی دارددریاچه های سنتی در فضای باز یا حفره های ذخیره سازی غیر مدیریت شده اغلب مشکلات ثانویه ای را ایجاد می کنند، از جمله انتشار آمونیاک، گسترش بوی در طول ماه های تابستان، مدیریت روانشده در طول دوره های بارانی،و از دست دادن مواد مغذی در مواد هضم پذیر ذخیره شدهدر ماه های انتقال سردتر، تجزیه به طور طبیعی کند می شود، کاهش کارایی تجزیه منفعل و ترک حجم بیشتری از زباله های درمان نشده در محل.

این نقطه درد عملیاتی به تدریج علاقه ای به سیستم های هضم آناروبیک ماژولار، به ویژه هضم کننده های بیوگاز غشا انعطاف پذیر طراحی شده برای استفاده غیرمتمرکز کشاورزی ایجاد کرده است.

برخلاف هضم کننده های بتنی سخت که نیاز به ساخت و ساز گسترده ای دارند، سیستم های هضم کننده انعطاف پذیر در اطراف ساختارهای غشا ساخته شده با استفاده از مواد ترکیبی تقویت شده PVC یا TPU ساخته شده اند.برای نگهداری بیوگاز کشاورزی، ضخامت غشا به طور معمول از 0.9 mm تا 1.5 mm بسته به مقیاس پروژه، شیمی بستر و الزامات بارگذاری مکانیکی است.سازه های TPU به ویژه در محیط های بیرونی متغیر به دلیل انعطاف پذیری خود در شرایط دمای پایین مورد توجه قرار می گیرند، مقاومت در برابر کشش و یکپارچگی خیاط قوی زمانی که با جوش فرکانس بالا یا فرآیند جوش فیوژن حرارتی به هم متصل می شوند. عرض خیاط معمولاً در تولید صنعتی بیش از 30 ٪ 50 میلی متر است.ایجاد مناطق گسترده ای که ثبات نگه داشتن گاز را تحت نوسانات فشار داخلی بهبود می بخشد.

برای اپراتورهای جنوب روسیه، این ویژگی ساختاری مهم است زیرا شرایط آب و هوایی مخلوط است. تابستان ها می توانند گرم و خشک باشند، در حالی که زمستان ها به طور دوره ای دمای زیر صفر را معرفی می کنند.بنابراین هضم کننده هایی که در این مناطق استفاده می شوند از مواد طراحی شده برای شرایط خدماتی که معمولاً از حدود -30 درجه سانتیگراد تا +70 درجه سانتیگراد می باشد بهره مند می شوند.، همراه با پوشش های مقاوم در برابر اشعه UV که تخریب طولانی مدت سطح را تحت قرار گرفتن در معرض نور خورشید کاهش می دهد.این پارامترهای مواد هستند و ادعای بازاریابی ندارند و به طور مستقیم بر زندگی عملیاتی در محیط های کشاورزی در معرض تاثیر می گذارند..

یک سناریوی نصب معمولی در جنوب روسیه ممکن است شامل یک تولید کننده شیر متوسط باشد که یک واحد گاو 300-800 سر را اداره می کند.برای حفظ غلظت مناسب مواد جامد همگن شده است، و به طور مداوم یا نیمه مداوم به یک اتاق هضم آناروبیک انعطاف پذیر با اندازه ای بین 200 m3 تا 2000 m3 بسته به طراحی زمان بازداشت تغذیه می شود. هضم مزوفیلیک،به طور معمول در حدود ۳۵ تا ۳۸ درجه سانتیگراد حفظ می شود.، از فعالیت میکروبی پایدار پشتیبانی می کند زمانی که توسط عایق بندی پایه، کنترل دمای بستر یا انرژی حرارتی بازیابی شده از تجهیزات احتراق پشتیبانی می شود.

گاز زیستی حاصل شده که به طور معمول حاوی متان در محدوده حدود 50٪ و 70٪ در کنار دی اکسید کربن و آثار سولفید هیدروژن است، سپس می تواند به سمت گرمایش دیگ، تولید آب گرم،حمایت از خشک کردن دانه ها، یا تولید برق در مقیاس پایین که زیرساخت های CHP از نظر اقتصادی عملی است.

برای شرکت های کشاورزی روسیه، این اثر اغلب عملیاتی است نه تبلیغاتی.شدت بویایی از طریق محاصره هضم بسته کنترل می شودمواد مغذی غنی از هضم می تواند ذخیره و به طور قابل پیش بینی تر به عنوان سرامیک استفاده شود. وابستگی سوخت برای برخی از بارهای حرارتی تا حدودی متنوع می شود. مهمتر از همه،اپراتورها یک سیستم مدیریت زباله را به جای فرضیات زیرساخت های شهری، بر اساس واقعیت کشاورزی طراحی می کنند.

بسیاری از مدیران مزارع جنوب روسیه که هضم کننده های انعطاف پذیر را ارزیابی می کنند، همچنین بر عملی بودن نصب تمرکز می کنند. این جایی است که سیستم های غشا به نیازهای محلی پاسخ می دهند: قابل حمل در فرم جمع شده فشرده،قابل استفاده در مناطق روستایی با دسترسی محدود به ساخت و ساز سنگین، قابل گسترش از طریق اندازه گیری ماژولار و قابل استفاده بدون هزینه های تعمیر ساختاری بتنی بزرگ.این انعطاف پذیری امکان پذیر بودن پروژه را تغییر می دهد.

بنابراین استفاده از بیوگاز در جنوب روسیه فقط یک بحث انرژی نیست بلکه به طور فزاینده ای یک بحث مهندسی کشاورزی است.و تقاضای انرژی غیرمتمرکز متقاطع، هضم غشا انعطاف پذیر یک مسیر فنی مبتنی بر شرایط عملیاتی واقعی، استانداردهای قابل اندازه گیری مواد و کاربرد عملی کشاورزی را ارائه می دهد.برای اپراتورهای لبنی و پرنده ای که فراتر از ذخیره سازی زباله به سمت مدیریت یکپارچه منابع نگاه می کنند، این تغییر به طور فزاینده ای اهمیت پیدا می کند.