حمل و نقل زباله های کشاورزی در جنوب روسیه از طریق راکتورهای مخزن مخلوط مداوم

شناسایی نقطه درد

در مناطق کشاورزی اولیه ناحیه فدرال جنوبی، به ویژه در منطقه کراسنودار و استان بلگورود، عملیات دامداری در مقیاس بزرگ با یک چالش دوگانه حیاتی مواجه است. اولین مورد مدیریت حجم عظیمی از ضایعات آلی مایع و نیمه مایع (کود و دوغاب) است که بر اساس مقررات سختگیرانه تخلیه کشاورزی فدرال، خطرات شدید انطباق با محیط زیست را به همراه دارد. مورد دوم شامل آسیب پذیری تاسیسات کشاورزی از راه دور در برابر نوسانات شبکه برق منطقه ای در طول اوج عملیات فصلی است. حجم انبوه مواد آلی مرطوب تولید شده روزانه به قابلیت‌های پردازش مداوم و بدون وقفه نیاز دارد، با این حال ذخیره‌سازی سنتی در تالاب باز هیچ بازگشتی انرژی ارائه نمی‌دهد و به شدت در برابر گازهای متانوژنیک به اتمسفر حساس باقی می‌ماند.

ادغام سناریو

یک شرکت لبنی با ظرفیت بالا را در نظر بگیرید که یک گله 5000 راسی را در منطقه کراسنودار اداره می کند. این مرکز به طور مداوم مقادیر قابل توجهی کود مرطوب با محتوای کل جامدات (TS) کم تولید می کند. دستور عملیاتی مستلزم سیستمی است که قادر به بلع و هضم مداوم این دوغاب بدون توقف عملیات لبنیات موجود باشد. آب و هوای محیط در این منطقه در مقایسه با شمال روسیه نسبتاً معتدل است، اما همچنان تغییرات حرارتی فصلی مشخصی را تجربه می‌کند که در صورت عدم کاهش می‌تواند فرآیندهای بیولوژیکی حساس بی‌هوازی را مختل کند. این تاسیسات به یک منبع تولید برق پایه محلی نیاز دارد تا زیرساخت حیاتی شیردوشی و سرمایش را از شبکه محلی جدا کند.

اثر وضوح

استقرار سیستم‌های بیوگاز راکتور مخزن همزده پیوسته (CSTR) به عنوان وضوح فنی برای این مشخصات عملیاتی خاص عمل می‌کند. برای انطباق با هجوم ثابت دوغاب کم TS، تاسیسات CSTR طوری مهندسی شده اند که به طور مداوم کار کنند.

قابلیت اطمینان سیستم در این زمینه به شدت به مشخصات دقیق مواد و هم زدن مکانیکی وابسته است. مخازن هضم اولیه با استفاده از فناوری GFS (Glass-Fused-to-Steel)، با استفاده از صفحات فولادی S355 با درجه بندی ساختاری با ضخامت 3.0 تا 8.0 میلی متر، پوشش داده شده با مینای دولایه که در دمای 850 درجه سانتیگراد پخته شده است، ساخته شده اند. این پیکربندی متالورژیکی و شیمیایی خاص، مقاومت مطلق در برابر محیط بسیار خورنده سولفید هیدروژن (H2S) ذاتی در هضم ضایعات لبنی را تضمین می کند.

علاوه بر این، سازگاری عملیاتی متانوژنز بیولوژیکی از طریق تنظیم حرارتی خودکار حفظ می‌شود. محیط داخلی در محدوده مزوفیلیک (به طور دقیق بین 38 درجه سانتیگراد و 40 درجه سانتیگراد) با استفاده از حلقه های گرمایش داخلی ساخته شده از لوله های راه راه فولاد ضد زنگ 316L تثبیت می شود. طرح فیزیکی شامل مخلوط کن های مکانیکی غوطه ور است که از پروانه های فولادی ضد زنگ 304 استفاده می کند که دقیقاً با سرعت 400 دور در دقیقه کار می کنند، که از لایه بندی دوغاب جلوگیری می کند و تشکیل مناطق مرده را در حجم راکتور حذف می کند. با تکیه بر این پارامترهای خاص و سنگین، شرکت‌های کشاورزی جنوب روسیه، مسئولیت ضایعات شدید را به یک منبع برق پایه ثابت و خارج از شبکه تبدیل می‌کنند و گاز خروجی با محتوای متان پایدار 55 تا 60 درصد تولید می‌کنند که برای کارکرد مداوم موتورهای ترکیبی حرارت و برق (CHP) در محل مناسب است.