चीन: बायोगैस - मिथेन प्रविधिको भविष्य? 

जब मानिसहरू चीनमा बायोगैसको बारेमा कुरा गर्छन्, तिनीहरू प्रायः तुरुन्तै विशाल ग्यास प्रशोधन प्लान्ट वा ग्रामीण कारीगर खाडलहरूको बारेमा सोच्छन्। तर वास्तविक तस्वीर, विशेष गरी प्राविधिकहरूको सन्दर्भमा सटीक प्राप्त गर्नका लागिमिथेन, धेरै जटिल र रोचक। धेरै सहकर्मीहरूले गल्तीले "मलबाट ग्यासको उत्पादन?" मा सबै कुरा घटाउँछन्, मुख्य प्राविधिक संक्रमण हराइरहेको छ - केवल ग्यासबाट उच्च-क्यालोरी, स्थिर मिथेन, नेटवर्कमा इंजेक्शनको लागि उपयुक्त वा मोटर इन्धनको रूपमा प्रयोग। यहाँबाट वास्तविक चुनौती र अवसरहरू सुरु हुन्छन्।

कच्चा ग्यास देखि व्यावसायिक मिथेन सम्म: जहाँ दाँत भाँचिन्छ

म मुख्य पीडा संग सुरु गर्नेछु। अर्गानिक्सबाट ग्यास पाउनु भनेको आधा युद्ध हो, र प्रायः कम। बिरुवाहरुबाट सामान्य बायोगैस 50-65% मिथेन, बाँकी CO2, हाइड्रोजन सल्फाइड, पानी भाप हो। साइटमा बोयलरमा दहनको लागि, यो सबै ठीक छ, तर वाणिज्यको लागि, होइन। प्राप्त गर्नबायोमिथेन, गम्भीर सफाई र स्तरवृद्धि आवश्यक छ। र यहीं धेरै परियोजनाहरू, विशेष गरी पाँच-सात वर्ष अघि, ठक्कर खायो। तिनीहरूले, उदाहरणका लागि, PSA (प्रेसर स्विंग सोखना) वा झिल्ली विभाजन सेट गरे, तर कच्चा ग्यासको संरचना वा केही खाद्य फोहोरबाट सिलोक्सेनको सामग्रीमा हुने उतारचढावलाई ध्यानमा राखेनन्। झिल्लीहरू चाँडै असफल भयो, र स्वचालनले सामना गर्न सकेन। मैले यी धेरै "संरक्षित" देखेको छु। सिचुआन प्रान्तमा सुविधाहरू - महँगो उपकरणहरू खिया लागेको छ।

अब दृष्टिकोण स्मार्ट भएको छ। तिनीहरूले तुरुन्तै सबै कुरा पूर्ण र पूर्ण क्षमतामा गर्ने प्रयास गर्दैनन्। पहिलो, तिनीहरू स्थिर नगद प्रवाह प्राप्त गर्न र कच्चा मालको वास्तविक व्यवहार बुझ्नको लागि सह-उत्पादन विद्युत उत्पादन लाइन सुरु गर्छन्। एकै समयमा, पूर्व-उपचार प्रणाली - H2S हटाउने र सुकाउने काम भइरहेको छ। र त्यसपछि मात्र, दोस्रो चरणमा, मिथेन लागि एक राम्रो शुद्धीकरण एकाइ थपिएको छ। यो अधिक समय-उपभोग छ, तर अधिक विश्वसनीय छ। मुख्य बिन्दु भनेको एकल प्राविधिक श्रृंखलामा सबै चरणहरूको एकीकरण हो, र केवल "बक्स" किन्नु मात्र होइन। समाधानहरू।

यहाँ, वैसे, डिजाइन संस्थानहरूको भूमिका जुन विशेष रूपमा रासायनिक प्रविधिमा अनुभव छ, र निर्माणमा मात्र होइन, स्पष्ट रूपमा देखिन्छ। अवशोषण, अवशोषण, र उत्प्रेरक प्रतिक्रियाहरूको प्रक्रियाहरू बुझ्न आवश्यक छ। उदाहरणका लागि, CO2 बाट गहिरो शुद्धीकरणको लागि, विधिहरू अब प्राय: संयुक्त हुन्छन् - झिल्लीहरूले कुनै नराम्रो कट-अफ प्रदान गर्दछ, र त्यसपछि ग्यासलाई अमाइन धुनेसँग व्यवहार गरिन्छ। तर यो सटीक गणना र सामग्री चयन आवश्यक छ। रासायनिक ईन्जिनियरिङ् मा अनुभव बिना, यो असफल हुन सजिलो छ।

कच्चा माल: मल मात्र होइन, र सरल देखि टाढा

कृषि फोहोर एक क्लासिक हो, तर यसको आफ्नै समस्या छ। मौसमीता, फैलावट, रसद। तर, मेरो विचारमा, खाद्य उद्योगबाट कच्चा माल र MSW को जैविक अंश अधिक आशाजनक हुँदै गइरहेको छ। एकाग्रता उच्च छ, भोल्युमहरू अधिक अनुमानित छन्। हामीले स्टार्च प्रशोधन प्लान्टको लागि एउटा परियोजनामा ​​काम गर्यौं - त्यहाँ प्रक्रियाबाट फोहोर, स्थिरता, अनिवार्य रूपमा उच्च BOD भएको रेडिमेड सब्सट्रेट तरल पदार्थ छ। यो एनारोबिक पाचन को लागी आदर्श देखिन्छ।

तर समस्या अवरोधकहरूको रूपमा बाहिरियो। एउटै स्टिलेजमा, कच्चा माल प्रशोधनका केही चरणहरू पछि, एन्टिबायोटिक वा अन्य बायोसाइडका निशानहरू रहन सक्थे, जसले मेथानोजेनिक कन्सोर्टियमलाई दबाइदियो। रिएक्टरमा कच्चा पदार्थको प्रारम्भिक अनुगमन र एडप्टिभ डोजिङ सिस्टम ल्याउनु आवश्यक थियो। यो मूल प्राविधिक विनिर्देशहरूमा निर्दिष्ट गरिएको थिएन; हामीले घटनास्थलमा सुधार गर्नुपर्‍यो। अनुभवले देखाएको छ कि बायोडिग्रेडेसनको लागि प्रयोगशाला परीक्षणहरू डिजाइन गर्नु अघि अनिवार्य चरण हो, चाहे "मानक" जस्तोसुकै होस्। कच्चा माल को प्रकार देखिन्थ्यो।

अर्को बिन्दु अन्य प्रक्रियाहरु संग cogeneration छ। उदाहरणका लागि, सुँगुर प्रजनन परिसरमा, बायोग्यास प्लान्टले दुर्गन्धको समस्या समाधान गर्छ र ऊर्जा प्रदान गर्दछ। तर यदि त्यहाँ नजिकै हरितगृहहरू छन् भने, त्यसोभए सह-उत्पादन एकाइबाट तातो पुन: प्रयोग गरी बिरुवाहरूलाई खुवाउनको लागि CO2 (शुद्धीकरण पछि) पनि परियोजनाको पूर्णतया फरक अर्थशास्त्र हो। यो वस्तुतः फोहोर-मुक्त हुन्छ। त्यस्ता एकीकृत समाधानहरू भविष्य हुन्, तर तिनीहरूलाई जटिल क्रस-उद्योग योजना चाहिन्छ।

प्राविधिक सूक्ष्मताहरू: तिनीहरूले ब्रोशरहरूमा के लेख्दैनन्

विज्ञापन क्याटलगहरूमा, सबै चिल्लो देखिन्छ: कच्चा माल → किण्वन → ग्यास → शुद्धीकरण → मिथेन। वास्तवमा, त्यहाँ दर्जनौं खाटहरू छन्। उदाहरणका लागि, रिएक्टर आफैलाई लिनुहोस्। अत्यधिक केन्द्रित फोहोरहरूको लागि, पूर्ण रूपमा हलचल रिएक्टरहरू (CSTRs) प्राय: प्रयोग गरिन्छ। तर यदि कच्चा मालमा धेरै निलम्बित ठोसहरू छन् भने, तिनीहरू बस्छन्, "मृत क्षेत्रहरू" बनाउँछन् र दक्षता घटाउँछन्। तपाईंले कि त महँगो पर्ने कच्चा पदार्थलाई पुन: पीस्नु पर्छ वा अगाडि हाइड्रोलाइसिस रिएक्टर भएको दुई चरणको योजनामा ​​जानुपर्छ।

वा प्रक्रिया नियन्त्रण। मिथेन सामग्री, वाष्पशील फ्याटी एसिड, र pH को अनलाइन निगरानी अब विलासिता होइन, तर स्थिर सञ्चालनको लागि आवश्यक छ। तर सेन्सरहरू, विशेष गरी किण्वन भित्रको आक्रामक वातावरणको लागि, मनमोहक चीजहरू हुन्। प्रायः अप्रत्यक्ष सूचकहरू र अपरेटर अनुभवमा भर पर्नुहोस्। मैले देखेँ कि कसरी एक पुरानो मास्टरले भर्खरै स्थापित क्रोमेटोग्राफबाट चलिरहेको पम्पको आवाज र ग्यासको गन्धद्वारा रिएक्टरको एसिडिफिकेशनको सुरुवात राम्रोसँग निर्धारण गर्न सक्छ। टेक्नोलोजी स्थानीय अपरेटिङ अवस्थाहरूमा अनुकूलित हुनुपर्छ र प्रतिलिपि गरेर मात्र होइन।

हाइड्रोजन सल्फाइड हटाउने चरण विशेष गरी महत्वपूर्ण छ। यदि यो पर्याप्त छैन भने, फलामको फाइलिंगको साथ एक आदिम स्क्रबर पर्याप्त छ। तर उच्च सांद्रता मा, गम्भीर रासायनिक वा जैविक उपचार आवश्यक छ। जैविक डिसल्फुराइजेशन (जस्तै थिओपाक) प्रभावकारी छ, तर ब्याक्टेरियाका लागि कडा अवस्थाहरू कायम राख्न आवश्यक छ। जाडोमा, Heilongjiang को स्थापनाहरु मध्ये एक मा अस्थिर गर्मी संग, ब्याक्टेरिया "निद्रामा पर्यो", र H2S अर्को चरणमा उत्प्रेरक विषाक्त गर्दै, बिग्रियो। हामीले तुरुन्तै ब्याकअप केमिसोर्पशन स्क्रबर स्थापना गर्नुपर्‍यो।

विशेष ईन्जिनियरिङ् कम्पनीहरूको भूमिका

यो ठ्याक्कै त्यस्ता जटिलताहरूको कारणले गर्दा हो कि कम्पनीहरूको महत्त्व जसले उपकरण बेच्ने मात्र होइन, तर पूर्ण चक्रको साथ बढिरहेको छ: कच्चा मालको विश्लेषण र सम्भाव्यता अध्ययनदेखि डिजाइन, कमीशन र कर्मचारी प्रशिक्षणसम्म। यी निर्माण ठेकेदारहरू होइनन्, तर प्रविधि साझेदारहरू हुन्। तिनीहरूको मूल्य गैर-मानक समस्याहरू समाधान गर्ने संचित ढाँचाहरूमा निहित छ।

यहाँ, उदाहरणका लागि,चेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कं(उनीहरूको वेबसाइट होhttps://www.yzkjhx.ru)। यो एक रासायनिक-प्राविधिक पृष्ठभूमि संग एक कम्पनी को आधार मा बनाईएको एक डिजाइन संस्थान हो। तिनीहरूको मामलामा, यो चेङ्दु हुआक्सी केमिकल टेक्नोलोजी कं, लिमिटेड हो। 120 मिलियन युआनको दर्ता पूंजीले गम्भीर इरादाहरूलाई संकेत गर्दछ। मेरो लागि, यो एक महत्त्वपूर्ण संकेत हो: जब परियोजना स्थापना कम्पनी मात्र होइन, तर अन्तर्निहित प्रक्रियाहरूको बुझाइ भएको संस्था हो, त्यहाँ सफलताको अधिक संभावनाहरू छन्। तिनीहरू, मैले बुझे अनुसार, प्राय: कच्चा मालको जटिल, विषम प्रवाहको साथ काम गर्दछ, जहाँ व्यक्तिगत प्राविधिक नियमहरू आवश्यक हुन्छन्, र मानक परियोजना होइन।

त्यस्ता संस्थाहरूसँग कच्चा पदार्थ र पाइलट प्लान्टहरू परीक्षण गर्नका लागि सामान्यतया आफ्नै प्रयोगशालाहरू हुन्छन्। यसले ग्राहकको लागि जोखिम कम गर्दछ। पहिले नै निर्माण भइसकेको लाखौं डलरको सुविधामा फेला पार्नु भन्दा पाइलट लाइनमा समस्याको नक्कल गर्नु धेरै सस्तो छ। तिनीहरूको दृष्टिकोण प्रायः प्रणालीगत हुन्छ: तिनीहरूले डाइजेस्टेट (अपशिष्ट स्लज) डिस्पोजल सहित परियोजनाको सम्पूर्ण जीवन चक्रलाई हेर्छन्। मलको रूपमा बेच्ने वा दिनु पनि एक पुरा कथा हो जसलाई अनुमोदन र कहिलेकाहीँ थप प्रशोधन चाहिन्छ।

अर्थशास्त्र र राजनीति: बजारलाई के चलाउँछ

यो पक्षलाई नबुझ्दा चित्र अधुरो हुनेछ । प्रविधिहरूबायोमिथेनचीनमा तिनीहरू इन्जिनियरहरूको उत्साहलाई मात्र होइन विकास गरिरहेका छन्। त्यहाँ कडा वातावरणीय नियमहरू छन्, विशेष गरी घनी जनसंख्या र विकसित क्षेत्रहरूमा। अत्यधिक केन्द्रित जैविक फोहोरलाई जल निकाय वा खेतहरूमा निकासी गर्न अब व्यावहारिक रूपमा निषेध गरिएको छ। उद्यमहरू समाधान खोज्न बाध्य छन्, र फोहोर पानी प्रशोधन पछि बायोग्यास प्लान्ट प्रायः इष्टतम समाधान हो।

अर्कोतर्फ सरकारी सहयोग छ । बायोग्यासबाट "हरियो" बिजुलीको लागि शुल्क, ग्यास नेटवर्क जडानको लागि अनुदान। तर यहाँ पनि, सबै कुरा सरल छैन। सब्सिडी प्राप्त गर्नको लागि, तपाईंले ग्यासको गुणस्तर सम्बन्धी सर्तहरूको गुच्छा पूरा गर्न आवश्यक छ र प्रमाणित सफाई उपकरणहरू हुनुपर्छ। कर्मचारीतन्त्रले वर्षौंसम्म प्रक्रिया ढिलाइ गर्न सक्छ। मलाई घटनाहरू थाहा छ जहाँ स्थापना पहिले नै काम गरिरहेको थियो, तर जडान र अनुदानका लागि कागजातहरू अझै पनि सहमत भइरहेका थिए।

सबैभन्दा चाखलाग्दो कुरा सुरु हुन्छ जब तिनीहरू शुद्ध बायोमिथेन शहरको ग्यास नेटवर्कमा पम्प गर्न चाहन्छन्। यहाँ गुणस्तर आवश्यकताहरू निषेधात्मक रूपमा उच्च छन्: ओस बिन्दु, सटीक मिथेन सामग्री, अक्सिजनको पनि ट्रेसहरूको अभाव। यो ग्याँस प्रशोधन संयंत्र को प्रविधि को स्तर हो। प्रत्येक परियोजनाले यो खर्च गर्न सक्दैन। अधिकतर, यो संकुचित (CNG) वा तरल (LNG) ग्यास को रूप मा यातायात को लागी प्रयोग गरिन्छ। बायोमिथेन प्रयोग गरेर फोहोर फाल्ने ट्रक वा बसहरूको लागि ईन्धन धेरै ठूला शहरहरूमा पहिले नै वास्तविकता हो। यो तार्किक र प्रतीकात्मक छ: फोहोरले यसलाई बाहिर लैजान्छ।

अगाडि हेर्दै: भविष्य एकीकरण र स्मार्ट प्रणालीहरूमा निहित छ

त्यसकारण, चीनमा मिथेन प्रविधिको भविष्य साधारण स्थापनाहरूको सामूहिक प्रतिकृतिमा होइन, तर जटिल, एकीकृत र "स्मार्ट" को विकासमा देखिन्छ। प्रणालीहरू हामी परियोजनाहरूको बारेमा कुरा गर्दैछौं जहाँ जैविक फोहोर प्रशोधन गर्ने, ऊर्जा, तातो र मलहरू उत्पादन गर्ने परिसरमा बायोग्यास प्लान्ट मात्र एक नोड हो।

मुख्य प्रवृत्तिहरू जुन मैले पहिले नै अवलोकन गरिरहेको छु: डिजिटलाइजेशन। IoT प्रणालीहरूको कार्यान्वयन वास्तविक समयमा हजारौं प्यारामिटरहरूको निगरानी गर्न र एल्गोरिदमहरू प्रयोग गरेर प्रक्रियालाई अनुकूलन रूपमा नियन्त्रण गर्न। यसले तपाईंलाई कच्चा मालको संरचनामा भएका परिवर्तनहरूमा लचिलो प्रतिक्रिया दिन र मिथेन आउटपुट अधिकतम गर्न अनुमति दिनेछ। दोस्रो अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूसँग संयोजन हो। उदाहरणका लागि, ग्यास शुद्धिकरण प्रक्रियामा कम्प्रेसर वा शीतलन प्रणालीहरू चलाउन सौर्य प्यानलहरूबाट थप बिजुली प्रयोग गर्ने।

र सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा, "ग्यास उत्पादन?" बाट फोकसमा परिवर्तन। "उच्च-गुणस्तरको उत्पादन, एक वस्तुको रूपमा मानकीकृत मिथेन?" का लागि। यसका लागि प्राविधिक, रसायनविद्, इकोलोजिस्ट र अर्थशास्त्रीहरू बीचको सहकार्य आवश्यक छ। परियोजनाहरू ठूला र थप जटिल हुनेछन्, र गहिरो टेक्नोलोजी इन्जिनियरिङको भूमिका, जस्तै कि प्रस्ताव गरिएको छचेङ्दु यिझी टेक्नोलोजी कं, मात्र बढ्नेछ। किनभने यो एक रिएक्टर रेखाचित्र प्रतिलिपि गर्न सम्भव छ, तर एक विशिष्ट कच्चा मालमा siloxanes संग समस्या पूर्वानुमान गर्न र डिजाइन चरणमा समाधान लागू गर्ने क्षमता पहिले नै एक वास्तविक परीक्षा हो, जसले निर्धारण गर्दछ कि स्थापना मात्र अवस्थित छ वा दशकौंसम्म प्रभावकारी रूपमा सञ्चालन हुनेछ।