Στήσιμο ενός εργοστασίου παραγωγής βιοαερίου
Είδη εισερχόμενων πρώτων υλών
Ποσότητες πρώτων υλών ανά έτος
Τοπικές κλιματολογικές συνθήκες
Χρήση θερμότητας
Προ-επεξεργασία & παστερίωση
Επίπεδο αυτοματισμού
Υπολογισμός παραγόμενης ποσότητας βιοαερίου
Διαστασιολόγηση χωνευτήρα / χωνευτήρων
Διαστασιολόγηση κινητήρα / κινητήρων
Διάγραμμα Ροής Διεργασίας (PFD)
Χωροθέτηση εργοστασίου (Layout)
Εκτίμηση κόστους
Υπόστρωμα αναερόβιας χώνευσης
Παραδείγματα πρώτων υλών
Υποδοχή στερεών αποβλήτων σε τάφρο υποδοχής
Διάταξη παραγωγής βιοαερίου 1
Κατακόρυφος χωνευτήρας
Κατακόρυφος χωνευτήρας
Διάταξη παραγωγής βιοαερίου 2
Επίπεδος χωνευτήρας
Διάταξη παραγωγής βιοαερίου 3
Οριζόντιος χωνευτήρας
Διάγραμμα Ροής Διεργασίας (Process Flow Diagram)
-
Κάθε έργο είναι διαφορετικό.
-
Κάθε έργο έχει τις ιδιαιτερότητές του και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά.
-
Κάθε έργο μελετάται διεξοδικά και στη συνέχεια εξάγεται ΜΟΝΑΔΙΚΟ Διάγραμμα Ροής Διεργασίας, στη βάση του οποίου γίνεται η χωροθέτηση και η αναλυτική κοστολόγηση.
Χωροθέτηση (Layout)
-
Η χωροθέτηση μπορεί να αφορά μόνο στη μονάδα, ως τμήμα σε ήδη υφιστάμενες εγκαταστάσεις.
-
Η χωροθέτηση μπορεί να αφορά σε ολόκληρο το εργοστάσιο, συμπεριλαμβανομένων των βοηθητικών εγκαταστάσεων καθώς και των έργων υποδομής (οδοποιία, περίφραξη, κτίρια, αποθήκες κ.ά).
Αναλυτικός Σχεδιασμός (Detail Engineering)
Εισαγωγή στην κατασκευή
Επιλογή υλικών κατασκευής
- Κατάλληλο υλικό για τον μηχανολογικό εξοπλισμό
- PVC, PE, χάλυβας, ανοξείδωτος χάλυβας
- Ειδικά τμήματα
- Αυτοματισμός εργοστασίου
- Ανιχνευτές - Αναλυτές αερίου
Σημαντικά στοιχεία της κατασκευής
- Σε ποια σημεία της παραγωγικής διαδικασίας χρειάζονται δεξαμενές:
- Στην αντίδραση (πρωτεύοντας χωνευτήρας, δευτερεύοντας χωνευτήρας).
- Στον χώρο αποθήκευσης των πρώτων υλών και του υγρού χωνεμένου υπολείμματος (δεξαμενές αποθήκευσης).
- Στον χώρο υποδοχής των πρώτων υλών (δεξαμενές υποδοχής).
- Στο σημείο ανάμιξης (δεξαμενές ανάμιξης).
- Στο αεριοφυλάκιο.
- Πως διαφοροποιούνται οι δεξαμενές:
- Ανάλογα με τη χρήση.
- Ανάλογα με το υλικό κατασκευής:
- Μπετόν ( in situ; precast; pre-stressed )
- Χάλυβας (εφυαλωμένος χάλυβας, ανοξείδωτος χάλυβας)
- Λοιπά υλικά (π.χ. fiberglass)
Δεξαμενές από σκυρόδεμα ή χάλυβα;
Κυρίαρχο ερώτημα είναι η τιμή, η οποία εξαρτάται και από τον σωστό σχεδιασμό.
Χαρακτηριστικές εφαρμογές:
-
Δεξαμενές από σκυρόδεμα ως δεξαμενές αποθήκευσης ή επίπεδοι χωνευτήρες, διαμέτρου μέχρι 30 m και ύψους μέχρι 8 m.
-
Δεξαμενές από σκυρόδεμα ως κατακόρυφοι χωνευτήρες, ύψους έως 14 m και διαμέτρου έως 14 m (για μονάδες 500 kWel).
-
Χαλύβδινες δεξαμενές ως κατακόρυφοι χωνευτήρες, ύψους πάνω από 15 m και διαμέτρου πάνω από 15 m (π.χ. 18 m x 18 m για σταθμό 1 MWel).
Σύγκριση τύπων χωνευτήρων
Πρωτεύων χωνευτήρας από σκυρόδεμα
-
Κατασκευή του χωνευτήρα στον χώρο εγκατάστασης από εταιρείες της περιοχής.
-
Το σκυρόδεμα απαιτεί προστασία τουλάχιστον στην περιοχή της αέριας φάσης.
-
Φθηνότεροι για όγκους < 2.500 m³.
-
Η στεγανότητα πρέπει να ελεγχθεί μετά τις πρώτες 28 - 56 ημέρες λειτουργίας.
-
Δύσκολη διόρθωση κατασκευαστικού λάθους μετά την έναρξη λειτουργίας.
|
|
Πρωτεύων χωνευτήρας από επισμαλτωμένο χάλυβα
-
Προκατασκευή του χωνευτήρα σε εργοστάσιο (υπάρχουν μόνο 3 - 4 εταιρείες παγκοσμίως).
-
Προστασία από τη διάβρωση με την επισμάλτωση.
-
Φθηνότεροι για όγκους > 2.500 m³.
-
Η στεγανότητα πρέπει να ελεγχθεί μετά τις πρώτες 24 ημέρες λειτουργίας.
-
Πολύ μικρό ποσοστό διαρροών.
-
Εύκολη διόρθωση κατασκευαστικού λάθους μετά την έναρξη λειτουργίας.
-
Ανακυκλώσιμος.
|
Δεξαμενή - χωνευτήρας (αντιδραστήρας) από σκυρόδεμα
Φάση κατασκευής
- Το σκυρόδεμα είναι ένα μείγμα από νερό, αμμοχάλικο και τσιμέντο.
- Με τη χρήση οπλισμένου σκυροδέματος συνδυάζονται οι καλές ιδιότητες του χάλυβα με αυτές του σκυροδέματος.
- Σκυρόδεμα: φτηνό, υψηλή αντοχή σε θλίψη.
- Χάλυβας: υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό.
- Το σκυρόδεμα είναι αλκαλικό και προστατεύει τον χάλυβα από τη διάβρωση.
Φάση μόνωσης
|
|
Μόνωση και επένδυση από λαμαρίνα
|
Σκάλες και πλατφόρμες
|
Αστοχία κατασκευής
|
|
Σημαντική μέριμνα πρέπει να δοθεί στην κατασκευή χωνευτήρα από μπετόν.
Η παραμικρή κατασκευαστική αστοχία μπορεί να προκαλέσει διαρροή άρα και κατεδάφιση - επανακατασκευή του χωνευτήρα.
|
Οπές που δημιουργήθηκαν από μη σωστή δόνηση του μπετόν.
|
Διαδικασία κατασκευής χαλύβδινων δεξαμενών - χωνευτήρων (αντιδραστήρων)
Προετοιμασία πρώτου δακτυλίου
|
- Τοποθέτηση ειδικών γρύλων στη βάση της δεξαμενής.
- Ένωση χαλύβδινου στεφανιού στην επιθυμητή διάμετρο και πάκτωση στη βάση από μπετόν.
- Ένωση του πρώτου δακτυλίου της δεξαμενής.
- Η συγκράτηση των ελασμάτων γίνεται με βίδες από προσωπικό που εργάζεται στο έδαφος.
|
|
|
|
Κατασκευή οροφής χωνευτήρα
Ανύψωση δεξαμενής - προσθήκη δακτυλίων
- Η εργασία του προσωπικού γίνεται στο έδαφος.
- Δεν είναι απαραίτητη η χρήση γερανού και σκαλωσιάς.
- Ταχύτερη και οικονομικότερη εγκατάσταση.
Τελική μόνωση και στεγανοποίηση ενώσεων
- Δυνατότητα διόρθωσης οποιασδήποτε μελλοντικής διαρροής ή αστοχίας.
- Δυνατότητα αλλαγής πάνελ ή και προσθήκης για αύξηση χωρητικότητας δεξαμενής.
Τελικές προσθήκες
- Τοποθέτηση περιφερειακών (σκάλες, σωληνώσεις, θυρίδες εποπτείας, φλάντζες κ.ά.).
Τοποθέτηση αναμικτήρα
|
|
Κινητήρας αναμικτήρας με μειωτήρα στροφών
|