Барбара Эдер, Хайнц Шульц. Биогазовые установки. Практическое пособие
Подождите немного. Документ загружается.
Надежное основание, хорошая доступность и достаточная устойчивость
наземных частей установки.
Избегать разницы в потенциале путем соединения всех
электропроводящих компонентов установки через выравнивающую
электропроводку и общее заземление.
Теплоизоляция бродильных резервуаров должна кА минимум быть на
уровне средней воспламеняемости (В2), в радиусе 1 м вокруг отверстия
вытекания биогаза она должна быть
из тяжеловоспламеняемых
материалов (В1).
Для электроприборов внутри бродильного резервуара необходимо
использовать защищающий от взрыва материал.
Газгольдеры должны согласно требованиям быть непроницаемыми,
устойчивыми к воздействию давления, ультрафиолета, температуры.
Неустойчивые в форме пленочные накопители должны быть защищены
защитной пленкой от неблагоприятных погодных условий. Если рабочее
давление превышает 100 мбар (1000 мм ВС) то в силу вступают
нормы по
работе с резервуарами под давлением.
Образец инструкции по отключению биогазовой установки
1. Прекратить подачу субстрата в бродильную камеру, забор продолжать.
Количество подаваемого субстрата не должно превышать количества
произведенного газа.
2. Если количество подаваемого субстрата будет превышать количество
выработанного биогаза, то система газозабора отключается и
выработанный газ выводится в атмосферу, напр. из-за опустошения
устройства с запорной жидкостью.
3. Отделить газгольдер от бродильной камеры чтобы избежать оттока
газа.
4. Отключить насосы и мешалки и поставить предохранители от
повторного включения.
5. Избегать появления в защитной зоне вокруг бродильной камеры очагов
воспламенения.
6. Перед вхождением и во время пребывания в бродильной камере
необходимо убедиться, что не существует опасности
удушья/отравления и имеется достаточное количество кислорода,
оборудование болжно быть поставлено на предохранители от
случайного включения. Необходимо обеспечить достаточную
вентиляцию. В случае недостаточной вентиляции возникает опасность
удушья, пожара и взрыва.
Опустошенные резервуары все еще содержат остатки субстрата. Их
необходимо повторно разбавить холодной водой и потом выкачать.
Холодная вода уменьшает активность бактерий и метанообразование.
Осторожно! Серные отложения в ферментаторе легко воспламеняются и
являются высокотоксичными!
Таблица 6.4: Образец инструкции для отключения биогазовой установки [70].
Вокруг газовых накопителей и бродильных резервуаров необходимо
предусмотреть защитные зоны, с действующим запретом разжигания огня,
курения и искрения. На это должны указывать желтые таблички с черным
шрифтом. Размеры защитной зоны колеблятся между 1,5 и 20 м, в
зависимости от объема накапливаемого газа, типа строения резервуара и
использованных строительных материалов.
Защитные дистанции ориентируются на безопасность при взрыве. Зона 0
принадлежит к такой, в которой постоянно существует опасность взрыва
(при нормальном рабочем режиме обычно не возникает на биогазовых
установках).
Зона 1 охватывает территорию, на которой время от времени возникает
взрывоопасная среда из разных газов (напр. вокруг горловины продувочного
трубопровода, газовых факелов).
Зона 2 охватывает территорию на которой не может образоваться
взрывоопасная среда из газов.
Взрывоопасные зоны (Зоны 1 и 2) необходимо документировать на
плане взрывоопасных зон. Этот план необходимо подавать вместе с
документами планирования строительства в органы, выдающие
разрешения.
Газопроводы и арматура должны быть выполнены согласно
общепризнанным правилам техники, соответственно должна проходить
и проверка непроницаемости. Они должны быть устойчивыми к
коррозии и рабочей среде (железо, оцинкованная сталь, нержавеющая
сталь, полиэтилен, выдерживающий высокое давление,
поливинилхлорид). Цветные металлы неустойчивы к воздействию
биогаза.
Трубопроводы
из искусственных материалов допускается применять
лишь для прокладывания в грунте и в качестве соединительных линий
ферментатора и газгольдера. Трубопроводы и арматура предназначены для
уровня номинального давления PN 6 и должны находиться в непромерзаемой
зоне. Газопроводы должны быть маркированы желтым цветом и
соответствующими обозначениями направления потока движения.
Арматура должна иметь безопасный доступ для
обслуживания.
Вентели для газозабора должны быть оснащены предохранителями
от несанкционированного открывания.
Шиберы в насосных шахтах (напр. в резервуаре предварительного
хранения) необходимо делать таким образом чтобы их можно было
обслуживать без захождения в шахту.
Сепараторы для конденсата и предохранительные устройства
должны пребывать в постоянно доступном месте и не должны
располагаться в шахтах. Устройства, работающие под давлением и
с запорной жидкостью должны быть легкоконтролируемы и
доступными для обслуживания, а также иметь защиту от вытекания
жидкости и промерзания.
Все подземные помещения, которые необходимо регулярно
посещать при обслуживании и в которых может накапливаться газ
(контрольные шахты, расположенные в толще грунта
предохранители предельного давления, сепараторы конденсата и
т.д.) должны проходить принудительное проветривание
(автоматическое включение при открытии перекрытия). Для шахт в
качестве альтенрнативы можно устанавливать газовый сенсор.
Рекомендация: если компрессор расположен во взрывоопасной
зоне, то он должен соответствовать требованиям для работы в этой
зоне. При использовании газовых сенсоров следует обратить
внимание чтобы они регулярно проходили проверку
профессионалами.
Потребители газа должны устанавливать разрешенные конструкции
огневых фильтров.
Газовые резервуары и газгольдеры должны иметь предохранители
граничного давления газа, которые бы не запирались. Гидрозапоры
должны быть защищены от вытекания и промерзания. Сливной
трубопровод предохранителя граничного давления должен
выходить в окружающую среду. Територия, на рассотянии 1 м
вокруг горловины является защитной зоной 1.
Для установки газоотопительных котлов действуют технические
правила по установке газового оборудования. Помещения для
генераторов в соседствующих зданиях должны иметь такие
размеры, чтобы каждый генератор имел доступ с 3 сторон. Двери
должны открываться по направлению выхода из помещения.
Донные сливы следует оснастить сепараторами масла,
альтернативой может быть улавливающая ванна из расчета на
прием всего количества масла в двигателе.
Помещения, где устанавливаются газообогревательное
оборудование и генераторы должны иметь перекрестную
вентиляцию с достаточно большими незакрывающимися
отверстиями (приток воздуха в половой зоне, вывод воздуха под
перекрытием).
При помощи хорошо маркированного выключателя генератора и
газозапорного вентеля вне технического помещения должна быть
возможность отключить агрегат в любое время.
Готовый к эксплуатации огнетушитель на 12 кг порошка и защитный
колпак для пожаров категорий А, В и С согласно DIN EN 319 должен
быть размещен в хорошо видном месте на помещении генератора.
Перед запуском биогазовая установка проходит процесс принятия
экспертом.
Орган, выдающий разрешение перед запуском биогазовой
установки должен получить свидетельство о проверке на
непроницаемость газгольдера с указаниями прочности на разрыв, а
также газопроницаемости в отношении метана и устойчивости
использованного материала пленки к температуре, необходимо
предоставить образец материала пленки. Также обязательным
является наличие протокола о принятии со стороны эксперта в
газовой отрасли, которое бы свидетельствовало что газовая
установка, включая все газопроводы соответствует всем
общепринятым правилам безопасности техники, а также требует
подтверждения этого со стороны специалиста по электротехнике о
том, что электрическое оборудование соответствует требованим
безопасной эксплуатации.
В таблице 6.3 и 6.4 приведены указания по эксплуатации в случае поломки и
выхода из строя установки. Такие инструкции на практике размещают в таких
местах, где они будут легко доступны в случае острой необходимости. Инструкция
по эксплуатации в нормальном режиме изложена в Разделе 4 «Процессуальная
техника/обслуживание». Для надежной эксплуатации важными также являются
материалы, изложенные в разделах «Контроль процесса», а также «Контроль за
установками».
И в заключение темы «Техника безопасности» необходимо еще раз указать на
то, что приведенные здесь пункты хоть и являются важными и типичными, Ное их
одних еще не достаточно для выполнения всех требований по технике
безопасности. Настоятельно рекомендуем изучить соответствующие законы и указы.
10 Эффекты для окружающей среды от производства биогаза
Уже в Разделе 1.2 указывалось на то, что производство и разумное
использование ценной энергии не единственная цель биогазовой технологии.
Наоборот, все большее значение приобретает улучшение качества навоза и вклад в
защиту окружающей среды. К сожалению, эти эффекты не так хорошо изучены и
выражены в цифровых расчетах, как напр. производство газа. В первую очередь все
еще не удается в достаточной мере дать им оценку в финансовом эквиваленте.
Все равно,
ниже мы попытаемся дать оценку важнейшим практическим
знаниям и полученным результатам. С самого начала, однако, следует учесть, что
позитивное влияние наступает в полной своей мере только тогда, когда биогазовая
установка хороршо работает и органическая сухая субстанция разлагается как
минимум на 40%. Если время брожения слишком короткое или загруженность
ферментатора слишком большая, субстарт не будет эффективно улучшен.
Снижение интенсивности запахов
Сокращение интенсивности запахов навоза является для многих фермеров
решающим пунктом для строительства установки. Выделяющие запахи вещества
возникают в первую очередь вследствие биохимических процессов при разложении
летучих, имеющих неприятный запах жирных кислот.
Интенсивность запаха замеряют при помощи ольфактометра. Согласно
исследованиям Института гидротехники, качества воды и проблем утилизации
отходов при университете г. Штутгарт, навоз от биогазовых установок при
лабораторных испытаниях имел лишь десятую часть, а в практических условиях
лишь половину либо треть от той интенсивности запаха, которую имеет навоз,
хранящийся в обычных условиях на складах. Похожие результаты были получены и
в Баварском институте животноводства в Грубе при испытаниях с навозом крупного
рогатого скота. Эксперименты в институте сельскохозяйственной техники Кильского
университета показали, что гниение грязи от биогазовой установки через 3 часа
после вывоза на поля уже не выделяет запахов, которые можно зафиксировать. Для
сравнения свиной навоз, за такой же период времени тоже теряет запах, однако его
уровень существенно выше.
Навоз после налаженной работы биогазовой установки хоть и не полностью
без запаха, но как правило имеет так мало запаха, что несельское население почти
не чувствует его неприятное воздействие. В первую очередь разлагаются неприятно
пахнущие и имеющие резкий запах вещества, особенно это касается свиного
навоза.
Повышение интенсивности запахов
Во время брожения также могут возникать эмиссии запахов. В первую очередь
это относится к рабочей зоне привоза и подачи сырья, а также при удалении
переброженного субстрата. К повышенной нагрузке запахами приводят как правило
субстраты несельскохозяйственного сектора, напр. биоотходы или отходы
агропромышленности. На нагрузку также влияет способ подачи субстратов в
ферментатор. Следует избегать техник, вызывающих повышенное завихрение
субстрата, а таким образом и к потенциальному повышенному улетучиванию
пахучих веществ какими напр. являются открытые системы замывания.
По этой причине на больших установках места, где возникают запахи должны
оснащаться воздушными фильтрами. Эмиссии не стоит недооценивать, в одном из
случаев они уже привели к закрытию биогазовой установки и лишению лицензии!
Известны также демонстрации против биогазовой установки по причине появления
неприятных запахов.
Понижение разъедающих свойств
Понижение разъедающих свойств и улучшение переносимости растениями
имеет множество причин. С одной стороны это разложение разъедающих нелетучих
органических кислот, что заметно по уровню рН. Кроме того разлагаются слизистые
и волокнистые вещества, препятствующие в сыром навозе сливу жидкостями
растениями. Также после разложения сухого вещества навоза в биогазовых
установках он становится более жидким и и менее отлагается на поверхности
растений. Кроме того стоит обратить внимание, что разьедающие способности лишь
уменьшатся, но не полностью исчезнут, такимо образом удобрения после
биогазовой установки, если они в больших количествах или в теплом состоянии
могут вызывать эрозию.