Анаеробне зброджування дає змогу перетворювати біорозкладні органічні матеріали, зокрема гній тварин і рослинну сировину, на біогаз – відновлюване джерело енергії. Побічним продуктом цього процесу є дигестат – багатий на поживні речовини матеріал, який після відповідної обробки може стати цінним джерелом вторинних ресурсів.
Як забезпечити ефективну обробку дигестату та водночас максимально відновити цінні компоненти, що містяться в ньому?
Щоб відповісти на це запитання, фахівці ESMIL провели серію випробувань із використанням мультидискового шнекового зневоднювача MDQ та пілотної мембранної установки, до складу якої входили системи суперфільтрації (SF) і зворотного осмосу (RO).
Демонстрація комплексної системи обробки дигестату ESMIL
Команда ESMIL продемонструвала роботу комплексної системи, що поєднує мультидисковий шнековий зневоднювач ESMIL–Tsurumi MDQ із мембранною установкою на основі технологій суперфільтрації (SF) та зворотного осмосу (RO).
Під час випробувань використовувався дигестат, отриманий у процесі анаеробного зброджування гною великої рогатої худоби та рослинної сировини.
Випробування підтвердили ефективність комплексного технологічного рішення в реальних умовах експлуатації та викликали значний інтерес серед представників підприємств, що працюють у сфері анаеробного зброджування.
За результатами демонстрації компанію ESMIL запросили провести лабораторні випробування дигестату, отриманого на іншому підприємстві. У цьому випадку сировиною слугували курячий послід і кукурудза.
Обробка дигестату з курячого посліду та кукурудзи
Дигестат мав вміст сухих речовин 7,3–7,5 % і характеризувався високою в’язкістю, що суттєво ускладнювало як реагентну обробку, так і подальше зневоднення.
Лабораторні випробування, проведені фахівцями ESMIL, показали, що для формування стабільних пластівців і ефективного розділення твердої та рідкої фаз необхідно було попередньо розбавити дигестат, після чого підібрати оптимальне дозування хлориду заліза та катіонного полімеру.
На основі отриманих результатів було розроблено оптимальну схему реагентної обробки, яку згодом підтвердили під час пілотних випробувань із використанням мультидискового шнекового зневоднювача ESMIL–Tsurumi MDQ.
Зневоднення дигестату за допомогою мультидискового шнекового зневоднювача ESMIL–Tsurumi MDQ
Результати лабораторних випробувань дали змогу визначити оптимальну схему реагентної обробки та стали основою для наступного етапу – пілотних випробувань у реальних умовах експлуатації.
Для перевірки запропонованого технологічного рішення та оптимізації робочих параметрів безпосередньо на об’єкті було встановлено пілотний мультидисковий шнековий зневоднювач MDQ-201.
Пілотні випробування підтвердили високу ефективність зневоднення. За їх результатами було досягнуто:
- 22,1 % вмісту сухих речовин у зневодненому осаді;
- 0,1–0,2 % вмісту сухих речовин у фільтраті.
Крім того, пілотні випробування показали, що витрати реагентів можна суттєво зменшити порівняно з дозуванням, визначеним за результатами лабораторних випробувань.
Доочищення фільтрату за допомогою мембранної системи ESMIL
Фільтрат, отриманий у процесі зневоднення, надалі надходив на мембранну установку ESMIL, що поєднує технології суперфільтрації (SF) та зворотного осмосу (RO).
У результаті мембранного розділення фільтрат було розділено на два потоки:
- концентрат із високим вмістом поживних речовин, придатний для використання як добриво;
- очищену воду, яку можна повторно використовувати в технологічному процесі.
Такий підхід дає змогу не лише зменшити обсяг відходів, а й максимально відновити цінні компоненти, що містяться в дигестаті.
Від пілотних випробувань до впровадження на виробництві
Після завершення пілотних випробувань мультидисковий шнековий зневоднювач MDQ залишився на об’єкті, що дало змогу замовнику продовжити експлуатацію обладнання в реальних виробничих умовах.
Упродовж цього періоду обладнання працювало стабільно й надійно, підтвердивши ефективність запропонованого технологічного рішення та його готовність до промислового впровадження.
Отримані результати перевершили початкові очікування та стали основою для проєктування повномасштабної системи, адаптованої до виробничих потреб замовника.
Переваги комплексної системи обробки дигестату
Проведені випробування підтвердили, що поєднання технологій зневоднення дигестату та мембранної обробки не лише підвищує ефективність обробки дигестату, а й сприяє зниженню експлуатаційних витрат біогазової установки.
Повторне використання очищеної води, зокрема для приготування полімерного розчину або розбавлення дигестату, дає змогу скоротити споживання свіжої води. Водночас зменшення об’єму зневодненого дигестату дозволяє знизити витрати на його транспортування, зберігання та утилізацію.
Додатковою перевагою є відновлення поживних речовин, концентрованих у потоці концентрату, який може використовуватися як цінне добриво.
Для операторів біогазових установок це означає зниження експлуатаційних витрат, ефективніше використання ресурсів і підвищення цінності побічних продуктів анаеробного зброджування.
ESMIL пропонує комплексні системи обробки дигестату, поєднуючи експертизу в реагентній обробці, зневодненні та мембранних технологіях. Адаптуючи кожне рішення до конкретних потреб замовника, ми допомагаємо підвищити ефективність роботи біогазових установок, знизити експлуатаційні витрати та максимально використовувати потенціал побічних продуктів анаеробного зброджування.
