ИТС 10-2015 Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений городских округов
Подпроцесс N 13Б-1. Обработка и утилизация биогаза
Биогаз, выделяющийся в процессе анаэробного сбраживания, представляет собой топливо с энергетической ценностью примерно в 2/3 от метана (21-23 кДж/м). Его утилизация может обеспечить ОС ГСВ источником тепла для покрытия всех тепловых нужд (главное - затрат на подогрев метантенков) либо не менее половины электропотребления на ОС ГСВ и большую часть тепловых затрат.
Поскольку выход биогаза неравномерен, он нуждается в усреднении перед утилизацией.
Биогаз содержит в себе ряд загрязнений и включений, поэтому нуждается в предварительной обработке перед некоторыми видами утилизации. В частности, перед сжиганием в двигателях внутреннего сгорания необходимо удалить сероводород и силоксаны (кремнийорганические соединения). Последние способны при сжигании выделять из себя оксид кремния, формирующий стекловидные отложения.
Основное оборудование для обработки и утилизации биогаза приведено в таблице 2.16.
Таблица 2.16 - Основное оборудование для обработки и утилизации биогаза
Оборудование | Краткое описание | Технологические характеристики |
Для усреднения расхода | ||
Газгольдеры | Неизрасходованный на установке утилизации биогаз накапливается в емкости переменного объема | Соответствуют потребностям ОС |
Для очистки | ||
Фильтры для очистки от сероводорода | Биогаз пропускают через фильтр с гранулами обогащенной железной руды. Сероводород, вступая в реакцию, задерживается в виде сульфида железа. Сработанную загрузку удаляют как отход | Эффективность соответствует требованиям для последующей утилизации биогаза в двигателях внутреннего сгорания. Как правило, не применяют при утилизации в паровых котлах |
Фильтры для очистки от силоксанов | Биогаз пропускают через фильтр с активным углем, сорбирующим силоксаны. Сработанный активный уголь удаляют как отход | Эффективность соответствует требованиям для последующей утилизации биогаза в двигателях внутреннего сгорания. Не применяют при утилизации в паровых котлах |
Для утилизации | ||
Специальные паровые котлы для биогаза (либо двухгорелочные котлы) | Биогаз сжигается в котельной с получением пара и горячей воды | КПД 80%-85%. |
Установки когенерации на основе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) | Биогаз сжигается в ДВС, передающих энергию электрогенераторам. Тепло от охлаждения ДВС отводится в виде пара или горячей воды | КПД по электроэнергии около 45%, по теплу около 40%. |