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 - Kontrola procesu w komorze fermentacyjnej

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)

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.

Termiczny przepływomierz masowy ST51A

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

Średnica nominalna 51 ... 610 mm

Typ wyjścia impulsowe
analogowe
HART

Komunikacja HART
Modbus RTU