3. Komora fermentacyjna

opis
aplikacje
nasze rozwiązania

Kontrola procesu w komorze fermentacyjnej

Komora fermentacyjna jest centralnym punktem procesu produkcji biogazu. W fermentatorze odpowiednio przygotowane substraty przechodzą proces zgazowania. Proces zgazowania odbywa się w temperaturze około 34 – 39^oC przy wykorzystaniu bakterii beztlenowych rozkładających materiały stałe na biogaz i resztki poprodukcyjne. W trakcie procesu fermentacji beztlenowej zgazowywane substraty mieszane są mechanicznie mieszadłami lub za pomocą pomp przelewających. W ten sposób z substratów wytrącany jest metan i inne gazy.

W komorze istotne jest stworzenie i kontrolowanie odpowiednich warunków zapewniających poprawne prowadzenie procesu fermentacji. Niezbędne jest miedzy innymi podtrzymywanie stałej temperatury i bardzo niskiego poziomu o² (najlepiej całkowitego braku tlenu). Kluczowe dla procesu jest także monitorowanie między innymi: stężenia CO₂, stężenia siarkowodoru H₂S, stężenia metanu CH₄, a także pomiar przepływu biogazu oraz jego wilgotności. Wymaga to ciągłego nadzoru i kontroli za pomocą czujników i układów pomiarowych dostosowanych do specyficznych, trudnych warunków aplikacyjnych, w tym wysokich stężeń siarkowodoru.

Schemat - pomiary w komorze fermentacyjnej w biogazowni

Aplikacje

Schemat - pomiar H2S w komorze fermentacyjnej w biogazowni

1. Pomiar stężenia H2S

W komorze fermentacji rozpoczyna się właściwa produkcja biogazu z wykorzystaniem bakterii beztlenowych. Warunki prowadzenia fermentacji decydują o efektywności całego procesu produkcji i mają istotny wpływ na zawartość biometanu w przetwarzanym substracie. Na tym etapie bardzo ważne z punktu widzenia całej infrastruktury zakładu jest właściwe monitorowanie stężenia siarkowodoru H₂S.

Analiza składu gazów w fermentatorze biogazowni

2. Analiza składu biogazu

W fermentatorze, w wyniku działania bakterii beztlenowych, oprócz wytworzenia siarkowodoru i metanu, powstają także inne gazy: wodór, dwutlenek węgla i tlen. Ich monitoring , obok kontroli stężenia H₂S i CH₄, jest niezbędny do zapewnienie efektywnego procesu.

Schemat pomiar stężenia CH4, CO2 i wilgotności w fermentatorze

3. Pomiar stężenia CH4, CO2 i wilgotności

Produkcja biogazu to de facto produkcja biometanu. Z reguły stężenie metanu w biogazie wynosi od 50% do 70% - im większa ilość metanu w mieszance, tym oczywiście lepiej. Drugim głównym składnikiem gazu jest CO₂ stanowiącym od 30% do 50%. Biogaz wytwarzany w komorze fermentacyjnej jest gazem o bardzo wysokiej wilgotnośći. Cząsteczki wody łączą się z powstającym na tym etapie siarkowodorem, tworząc silne korozyjny kwas siarkowy. W celu kontroli 3 wskazanych parametrów optymalnym rozwiązaniem jest zastosowania wieloparametrowego czujnika do pomiaru bezpośrednio w procesie.

Pomiar przepływu biogazu na wyjściu z fermentatora biogazowni

4. Pomiar przepływu biogazu

Po procesie fermentacji, nieoczyszczony biogaz trafia do zbiorników magazynowych. Informacja o ilości biogazu trafiających do magazynu jest kluczowa dla oceny efektywności procesu fermentacji oraz bezpieczeństwa instalacji i zakładu. Pomiar przepływu biogazu przetaczanego z komory fermentacyjnej do magazynu jest więc jednym z najpowszechniejszych pomiarów w całym zakładzie.

Nasze rozwiązania

Czujnik stężenia siarkowodoru SulfiLogger H2S sensor

Innowacyjny czujnik siarkowodoru Sulfilogger H₂S, przeznaczony do ciągłego monitorowania stężenia H₂S, bezpośrednio w strumieniu, nawet w najtrudniejszych warunkach. Dzięki dokładnym pomiarom stężenia siarkowodoru zarówno w fazie gazowej, jak i ciekłej, czujnik H₂S Sulfilogger zapewnia możliwość błyskawicznego podjęcia działań zarówno w przemyśle biogazowym, gazu naturalnego, jak i w kontroli odorów w przemyśle wodno-kanalizacyjnym.

Termiczny przepływomierz masowy do gazów ST51

Termiczny przepływomierz masowy ST51 to jednopunktowy przepływomierz biogazu, gazu ziemnego, gazu fermentacyjnego i innych gazów technicznych.

Temperatura medium -18 ... 121 °C

Typ wyjścia analogowe
impulsowe

Średnica nominalna 51 ... 610 mm

Analizator biogazu AwiFLEX

Analizator biogazu umożliwiający pomiar stężenia pięciu (lub więcej) wybranych składników.

We współpracy z przepływomierzami, przetwornikami wilgotności i innymi miernikami, analizator pozwala na wyznaczenie bieżącego przepływu metanu, wartości opałowej gazu, ilości energii dostarczonej do spalania.

Typ wejścia 4..20 mA, wg potrzeby aplikacji (przepływ, wilgotność, temperatura, ciśnienie)

Medium/zakres CH4 / 0 ...100%
H2 / 0 ... 20000 ppm
H2 / 0 ... 5000 ppm
H2 / 0 ... 2000 ppm
O2 / 0 ...25%
H2S / 0 ...5000 ppm
H2S / 0 ... 3000 ppm
H2S / 0 ...1500 ppm
H2S / 0 ...500 ppm
H2S / 0 ... 200 ppm
H2S / 0 ... 20 ppm
CO2 / 0 ...100%
H2 / 0 ... 50000 ppm

Dopuszczenia pobór próbek ze strefy Ex Z1/Z2

Czujnik stężenia metanu, dwutlenku węgla i wilgotności VAISALA MGP260

Wielogazowy czujnik in-line do pomiaru stężenia metanu CH₄, dwutlenku węgla C0₂ oraz wilgotności. Czujnik przeznaczony jest do ciągłego pomiaru w wymagających procesach przetwarzania biogazu, bez konieczności pobierania próbek. MGP260 łączy w sobie kompaktową budowę i zaawansowaną technologię Vaisala CARBOCAP®, zapewniając stabilny pomiar głównych składników biogazu. Czujnik stężenia MGP260 posiada certyfikat dla stref zagrożonych Ex 0 oraz Ex 1.

przepływomierz masowy do biogazu i metanu ST51A

Termiczny przepływomierz masowy ST51A

Termiczny przepływomierz masowy do pomiaru przepływu biogazu, gazu ziemnego, gazu fermentacyjnego, metanu i innych. Przepływomierz z nowoczesnymi rozwiązaniami komunikacyjnym.

Dopuszczenia ATEX
CE
SIL

Komunikacja HART
Modbus RTU

Średnica nominalna 51 ... 610 mm

Typ wyjścia impulsowe
analogowe
HART