UASB-tank voor biogasproject: de reactor, niet de gashouder

Een UASB-reactor is geen tank die toevallig biogas maakt - het is een hydraulische machine waarvan de volledige prestatie berust op het in een opwaartse stroom houden van een bed van korrelslib, terwijl het gas dat deze korrels produceren wordt gescheiden van de vloeistof en de vaste stoffen voordat een deel ervan het vat verlaat. Als de opstroomsnelheid goed is, fluïdiseert het bed zachtjes en houdt het de biomassa vast, gemeten in tientallen grammen per liter. Als je het mis hebt, bezinken de korrels ofwel in een dode massa, ofwel spoelen ze weg met het effluent, en de behandelingscapaciteit van de reactor verdwijnt binnen enkele dagen.

Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) levert UASB-reactoren als technische schepen, wat betekent dat de interne hydraulische componenten - inlaatdistributie, driefasenscheider en gasopvang - deel uitmaken van het tankontwerp en niet iets zijn dat ter plaatse wordt opgelost.

1. Wat is een UASB-reactor?

UASB – upflow anaeroob slibdeken – is een hoog tempo anaëroob proces waarbij afvalwater door een deken van biologisch actieve korrels naar boven stroomt. In tegenstelling tot een continu geroerde vergister vindt er geen mechanische menging plaats: de opstroomsnelheid en het door de korrels geproduceerde gas zorgen voor al het contact. Biogas stijgt op, vloeistof en gas worden gescheiden in een driefasenscheider aan de bovenkant, en het behandelde afvalwater verlaat een stuw. De volumetrische belasting is hoog: gewoonlijk 5-15 kg CZV per kubieke meter per dag voor gemakkelijk afbreekbaar industrieel afvalwater, waarbij de hydraulische retentie wordt gemeten in uren in plaats van de 20-40 dagen die typisch zijn voor een mesofiele agrarische vergister.

• Geen mechanisch mengen:Upflow en biogaslift zorgen voor contact. Mechanische mixers zouden de korrels die het proces laten werken, afschuiven.
• Granulaire biomassa:Een goed beheerd bed bevat 20-40 g/l vluchtige gesuspendeerde vaste stoffen als bezinkbare korrels, waardoor de reactor klein kan zijn.
• Driefasige scheider:Gas, vloeistof en vaste stoffen moeten bovenaan gescheiden worden; dit onderdeel, en niet de schaal, bepaalt het hydraulische plafond.
• Korte retentie, hoog tarief:Uren in plaats van dagen, bij 5-15 kg CZV/m3 per dag voor geschikt effluent.
• Gas is een bijproduct van controle:Ongeveer 0,25-0,35 kubieke meter methaan per kg CZV verwijderd - de gasopbrengst volgt dus de behandelingsprestaties, en niet andersom.

2. Welke parameters bepalen of het werkt?

Vier parameters, in volgorde: opwaartse stroomsnelheid, organische beladingssnelheid, temperatuur en de geschiktheid van het influent voor granulatie. De opwaartse stroomsnelheid aan de bovenkant van de reactor wordt doorgaans rond de 0,5-1,2 meter per uur gehouden - hoog genoeg om het bed uit te zetten en het contact te verbeteren, en laag genoeg om te voorkomen dat korrels de afscheider in worden gevoerd. De beladingssnelheid moet overeenkomen met de afbreekbaarheid van het afvalwater, omdat bij overbelasting de bodem binnen enkele dagen verzuurt. Temperatuur bepaalt de kinetiek; Mesofiele werking bij 35-38 graden Celsius is standaard en een daling van enkele graden vermindert de verwijdering meetbaar. Ten slotte granuleert niet elk afvalwater goed: hoog gesuspendeerde vaste stoffen, vetten, oliën en vetten, en remmende verbindingen interfereren allemaal.

• Opstroomsnelheid:Ongeveer 0,5-1,2 m/uur aan de bovenkant van de reactor. Het is het meest consequente bedrijfsnummer.
• Organische laadsnelheid:Typisch 5-15 kg CZV/m3 per dag voor geschikt afvalwater. Stel dit in op basis van behandelbaarheidsgegevens, niet op basis van het vatvolume dat u toevallig heeft.
• Temperatuur:Mesofiele 35-38 graden Celsius is standaard. Stabiliteit is belangrijker dan het instelpunt; schommelingen van verschillende graden zetten de biomassa onder druk.
• Alkaliteit en pH:Voldoende buffering om de pH dichtbij 6,8-7,4 te houden; Ophoping van vluchtige vetzuren is de eerste waarschuwing voor overbelasting.
• Remmers en FOG:Sulfaat, ammoniak, ontsmettingsmiddelen en vetten, oliën en vetten veranderen allemaal het ontwerp. Met name vetten omhullen korrels en veroorzaken drijfslib.

3. Wanneer heeft UASB gelijk, en wanneer niet?

UASB is geschikt voor oplosbaar, gemakkelijk afbreekbaar, warm industrieel afvalwater - voedsel en drank, distilleerderij, brouwerij, pulp en papier, sommige farmaceutische stromen - bij CZV doorgaans boven 1.500-2.000 mg/l. Het voldoet aan deze taken omdat het geen mengenergie nodig heeft en een korrelslib produceert dat kan worden verkocht of hergebruikt. Het is een slechte keuze voor verdund koud gemeentelijk rioolwater, voor stromen met veel zwevende vaste stoffen die de bodem bedekken, en voor grondstoffen waar vetten, oliën en vet een groot deel van de CZV vormen. Het is ook een slechte keuze als de operator niemand heeft om op vluchtige vetzuren en alkaliteit te letten, omdat de storingsmodus snel is.

• Goede pasvorm:Oplosbaar, warm, gemakkelijk afbreekbaar industrieel afvalwater boven ongeveer 1.500-2.000 mg/L CZV.
• Slechte pasvorm - Verdund en koud:Gemeentelijk rioolwater met lage sterkte bij omgevingstemperatuur kan vaak niet de belasting dragen die het proces nodig heeft.
• Slechte pasvorm - hoge vaste stoffen:Zwevende vaste stoffen vullen het bed en verminderen de actieve korrelfractie; stroomopwaartse verwijdering is eerst nodig.
• Slechte pasvorm - zware mist:Vetten omhullen de korrels, veroorzaken flotatie en uitspoeling, en hebben een voorbehandeling nodig in plaats van een grotere reactor.
• Operaties zijn belangrijk:VFA, alkaliteit en gassamenstelling moeten trendmatig zijn. Een UASB zonder monitoring faalt sneller dan een geroerde vergister met dezelfde verwaarlozing.

Engineering Assurance en Projectondersteuning

Elke tank geleverd door Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) is ontworpen volgens AWWA D103-09 en EN 1090 met eindige-elementenverificatie van schaal-, dak- en mondstukbelastingen, gesmolten bij 820-930 ° C onder ISO 9001- en ISO 45001-controle, vakantietests bij 1500 V over honderd procent van het oppervlak, en gemonteerd met bouten van klasse 8.8 en door de fabrikant gecertificeerd afdichtmiddel. UASB-reactoren worden geleverd met inlaatdistributie, driefasenscheider en gasopvang die samen met de schaal zijn ontworpen, coating die is geselecteerd voor het effluent en de dampruimte, en bemonsterings- en monitoringpunten die zo zijn geplaatst dat het bed daadwerkelijk kan worden beheerd.

Een UASB wordt gekocht als hydraulisch ontwerp met een tank eromheen. Als de aanvraag alleen volume specificeert, ontvangt u een schip en krijgt u bij de inbedrijfstelling het hydraulische probleem overhandigd.

Veelgestelde vragen (FAQ)

Hoe lang duurt het om een ​​UASB-reactor op te starten?

Als een reactor wordt bezaaid met korrelslib van een werkende installatie, kan hij binnen enkele weken de ontwerpbelasting bereiken. Uitgaande van uitvlokkend slib duurt het granuleren doorgaans twee tot vier maanden, en de belasting moet geleidelijk worden verhoogd naarmate het bed zich ontwikkelt. Het kopen of importeren van zaadgranulaat is vaak de goedkoopste manier om de inbedrijfstelling te verkorten en moet bij aanvang worden gebudgetteerd.

Kan een UASB gemeentelijk rioolwater zuiveren?

Dat kan, en het wordt op grote schaal gebruikt voor die taak in warme klimaten, maar het reactorvolume wordt groot omdat de laadsnelheid wordt beperkt door temperatuur en sterkte, en het effluent heeft meestal een polijststap nodig. In koelere klimaten is de economie vaak voorstander van een ander proces of een verwarmd systeem. Controleer de wintertemperatuur voordat u begint.

Wat is de meest voorkomende oorzaak van het falen van UASB?

Hydraulische overbelasting, waarbij het korrelbed de separator in en uit de reactor wordt gevoerd. Het wordt op de voet gevolgd door vetten, oliën en vet die de korrels bedekken, en door een temperatuurdaling die de activiteit vermindert terwijl het laden hetzelfde blijft. Ze zijn alle drie zichtbaar in trends voordat ze mislukkingen worden als iemand toekijkt.

Kan de UASB-tank aangepast worden aan ons afvalwater?

Ja. Reactorhoogte en opwaartse stroomsnelheid, ontwerp van de inlaatverdeling, geometrie van de driefasige afscheider, gasopvang- en veiligheidsvoorzieningen, coating voor de effluent- en dampruimte, bemonsteringspunten en verwarming of isolatie zijn allemaal geconfigureerd op basis van de afvalwaterkenmerken en het klimaat ter plaatse.