الأكسجين المضغوط لإنتاج الغاز الحيوي

سير العمل: تطبيق الأكسجين المضغوط في إنتاج الغاز الحيوي

تغذية النفايات العضوية
أثناء عملية إنتاج الغاز الحيوي، يتم إدخال النفايات العضوية مثل النفايات الزراعية والحرجية أو القمامة أو مياه الصرف الصحي إلى الهاضم ويتم تخميرها في غياب الأكسجين لإنتاج الغاز الحيوي.

توليد كبريتيد الهيدروجين
أثناء تخمير النفايات العضوية، يتم إنتاج منتجات ثانوية ضارة مثل كبريتيد الهيدروجين (H2S). يؤدي كبريتيد الهيدروجين إلى تآكل المعدات ويقلل من جودة الغاز الحيوي، لذلك يجب إزالته.

إمدادات الأوكسجين
يتم توفير الأكسجين المضغوط مباشرة إلى مساحة رأس الهضم من خلال مولد الأكسجين الموجود في الموقع. تتراوح تركيزات الأكسجين عادة بين 90% و95%، ويتم تعديلها حسب الحاجة لضمان توفير الكمية المطلوبة فقط من الأكسجين لتجنب الهدر.

إزالة كبريتيد الهيدروجين
يتم تغذية الأكسجين في الهاضم ويتفاعل مع كبريتيد الهيدروجين لإنتاج كبريتيدات غير ضارة (مثل الكبريت)، مما يؤدي إلى إزالة كبريتيد الهيدروجين بشكل فعال. تعمل هذه العملية على تحسين جودة الغاز الحيوي وحماية المعدات النهائية.

جمع الغاز الحيوي
يتم جمع وتخزين الغاز الحيوي بعد إزالة كبريتيد الهيدروجين. يمكن استخدام الغاز الحيوي المنقى لإنتاج الطاقة أو توليد الطاقة الحرارية أو للأغراض الصناعية، مما يحقق الاستخدام الفعال للموارد.

مراقبة انبعاث الغاز
تتم مراقبة جرعة الأكسجين وجودة الغاز الحيوي في الوقت الفعلي من خلال أجهزة الاستشعار وأنظمة المراقبة للتأكد من أن العملية برمتها مستقرة وفعالة.

ردود فعل النظام والتكيف
بناءً على البيانات في الوقت الفعلي، يمكن لنظام توليد الأكسجين في الموقع ضبط تركيز الأكسجين تلقائيًا لضمان تحسين كفاءة إزالة كبريتيد الهيدروجين وتقليل تكاليف التشغيل.

هل يحتاج الغاز الحيوي إلى الأكسجين؟

الغاز الحيوي هو وقود متجدد يتم إنتاجه عندما يتم تحلل المواد العضوية، مثل الطعام أو فضلات الحيوانات، بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في غياب الأكسجين. وتسمى هذه العملية الهضم اللاهوائي. ولكي يتم ذلك، يجب أن تكون مواد النفايات محاطة ببيئة لا يوجد فيها الأكسجين.

لماذا يتم إبعاد الأكسجين عن مولد الغاز الحيوي؟

تستخدم أنظمة الغاز الحيوي عملية تسمى الهضم اللاهوائي. تُعرف هذه الأنظمة أيضًا باسم خزان الهضم اللاهوائي (الشكل 3). وبناء على ذلك، أثناء عملية الهضم اللاهوائي، تقوم البكتيريا بتحلل المواد العضوية في بيئة خالية من الأكسجين.

لماذا يجب منع الأكسجين من الدخول إلى هاضم الغاز الحيوي؟

ومن المحتمل أيضًا أن يتم التحويل الهوائي للمواد العضوية القابلة للذوبان إلى ثاني أكسيد الكربون عن طريق التنفس الهوائي. وبالتالي، كان يُعتقد أن عدم استقرار المفاعل، وبطء بدء التشغيل، وانخفاض إنتاج الميثان، وحتى فشل المفاعل بالكامل قد يحدث بسبب دخول الأكسجين إلى أجهزة الهضم اللاهوائية.

ما هي المراحل الأربع لإنتاج الغاز الحيوي؟

يتم إنتاج الغاز الحيوي بواسطة البكتيريا اللاهوائية التي تعمل على تحلل المادة العضوية في أربع مراحل عامة: التحلل المائي، والتحمض، وإنتاج حمض الأسيتيك، وإنتاج الميثان. يُطلق على منتج الطور الغازي لعملية الهضم اللاهوائي اسم الغاز الحيوي ويعتمد إنتاجه بشكل كبير على الركيزة (المادة الخام).

كيف يتم صنع الغاز الحيوي المضغوط؟

إنتاج الغاز الحيوي من خلال عملية التحلل اللاهوائي. تتم تنقية الغاز الحيوي لإزالة كبريتيد الهيدروجين (H2S)، وثاني أكسيد الكربون (CO2)، وبخار الماء، ويتم ضغطه كغاز حيوي مضغوط (CBG)، الذي يحتوي على غاز الميثان (CH4) بنسبة تزيد عن 90%.