- 固体中干物质含量的上限,以实现最佳肥料价值
- 在原料成分差异较大的情况下实现可靠的相分离
- 节能的连续运行,且维护需求极低
沼气厂与沼气残渣回收利用的挑战
发酵残渣的经济利用——借助福乐伟离心机实现可靠且可持续的处理
利用可再生原料、畜禽粪便、堆肥及有机残余物(如生物垃圾、食品废弃物和生产残渣)生产生物气,已成为可再生能源供应的重要支柱:生物气是由生物质产生的气体,其中55%至70%为甲烷(CH4)。目前,其主要用途包括将沼气提纯为生物甲烷并输送到天然气管网,以及分离二氧化碳并将其推向市场。此外,发酵残渣还会被加工成高品质的肥料产品。全球数千座沼气厂每天都会产生大量发酵残渣,这些残渣必须得到高效处理。产生的消化残渣含有氮、磷和钾等宝贵营养物质——但其水分含量高达约90–97%(干物质含量约3–10%),导致运输和施用成本高昂且物流要求严苛。
此外,肥料法规和环境法规带来的压力也在不断增加:特别是在牲畜密度较高的地区,过量的氮素要求对营养物质进行有针对性的处理和重新分配。在此过程中,发酵残渣的分离起着关键作用。通过沉降分离获得的固体物质可作为浓缩且便于运输的肥料运往养分贫瘠的地区,而液相则可在当地作为液态肥料使用,或进一步加工成浓缩肥料。与此同时,生物气生产还具有生态优势:在能源利用过程中,仅会释放出先前被植物吸收的二氧化碳。因此,生物气比化石能源对气候的影响小得多。
福乐伟凭借其卧式离心机,为生物气厂及工业领域的发酵残渣全流程处理提供量身定制的解决方案。无论是否使用聚合物,或仅使用极少量聚合物,我们的设备都能可靠地满足现代生物气厂的要求。此外,我们还能实现最高的固体回收率,使液相中的固体含量降至极低,并确保设备全天候运行。我们凭借数十年的经验,通过选择合适的卧螺离心机、有效的耐磨保护以及智能工艺自动化,优化处理流程。
磨蚀性基材的耐磨保护
从生活垃圾或类似来源中分离出的有机组分含有沙子、硅酸盐、玻璃和陶瓷颗粒以及有机纤维,这些物质会对螺旋输送机和滚筒造成严重磨损。福乐伟采用硬质合金耐磨保护板,与传统的保护系统相比,可显著延长设备使用寿命。我们的耐磨保护解决方案专为具体应用量身定制,且可快速更换。
Simp Drive® – 差速可变驱动系统
转鼓与螺旋之间的转速差是决定干物质含量和滤液清澈度的关键参数。借助福特韦格(Flottweg)的 Simp Drive® 系统,该参数可进行连续且远程调节——无需对减速机进行任何机械干预。这使得系统能够完全自动地适应采用间歇进料的沼气厂中基质处理量和成分的波动。
固体中的最高干物质含量
该固体部分的干物质含量为25%–35%,因此具有可堆放、储存稳定且运输效率特别高的特点。体积较小意味着更高的成本效益。
液相中固体含量最低
我们的沉降器在悬浮固体回收率方面表现最佳,这有利于液相的后续处理
用于沼气生产的卧式离心机
适用于生物气厂,可实现最高干物质含量和高处理量——专为全天候连续运行而设计,可处理多种基质,且几乎不使用或完全不使用聚合物
发酵残渣处理工艺
经过用于生产生物气的厌氧发酵后,发酵残渣中仍含有宝贵的有机物质和植物养分。通过有针对性的处理,可以充分利用这些养分,并将发酵残渣转化为高品质的肥料。首先,通过筛分去除秸秆、玉米芯或塑料残渣等粗大固体物质。随后,固体含量高达35%(干物质)的预处理基质被直接输送至卧式离心机。聚合物添加为可选步骤,福乐伟会根据具体的基质混合物进行个性化调整和优化。
该工艺产生的滤液(液体组分)中,大部分氮以植物可利用的铵态形式存在。脱水后的固体可堆垛、易于储存,且非常适合作为磷肥通过卡车运输。
总体而言,处理工艺包括多个步骤:从原料消化残渣的进料,到将其分离为可利用的固体和液相。在生物气厂的生产过程中,生物处理之前还需经过水解、产酸、产乙酸和产甲烷等化学阶段。
步骤 1:去除发酵残留物
从用于二次发酵的发酵容器中清除含有3%–10%干物质的初次发酵残渣
第 3 步:聚合物加药(可选)
针对性絮凝,实现最佳分离效果
第 5 步:均匀分布
固体形态:可堆叠,可作为固体肥料运输
第 2 步:预切碎
污染物清除、筛分、抽水
第 4 步:脱水
固体中的干物质含量为25–35%
第6步:浓缩液的回收利用
将滤液回收利用作为液体肥料,并可选择加工成肥料浓缩物
环境责任与经济效率的结合
福乐伟 卧螺离心机能够高效分离发酵残渣,并为有针对性的养分回收利用奠定基础。磷主要富集在固体相中,而氮和钾则保留在液相中,其中氮大部分以植物可利用的铵态形式存在。这种营养素的分布有助于根据需求进行施用,并支持遵守各州特定的肥料条例(DüV)以及欧盟硝酸盐指令。
生物气来源于可再生原料,如能源作物(例如青贮玉米、油菜)、畜禽粪便和有机残渣,这些原料的供应几乎是无限的。因此,福乐伟通过这项技术进一步促进了循环经济,并支持资源的高效利用。
与此同时,机械脱水技术可大幅减少需要储存或运输的体积:100 m³的发酵残渣通常会产生15–20 m³的固体和80–85 m³的液相。由于固体体积显著减少,不仅缓解了储存压力,还明显降低了运输成本。
未来,沼气将发挥什么作用?
沼气,又称生物甲烷,作为可再生能源的重要组成部分,前景广阔。它不受天气条件影响,可灵活转化为电力、热能或燃料。其应用对减少温室气体排放、保障地区和国家的能源供应以及降低对能源进口的依赖具有重要作用。 得益于技术进步、更高效的生产工艺以及将其融入循环经济理念,生物气的重要性在未来将持续提升。
为什么福乐伟的卧螺离心机是您生物天然气厂的理想之选
全天候不间断运行,确保最高可用性
沼气厂全天候运转——我们的卧螺离心机也是如此。得益于其坚固的设计、高品质的部件以及自动润滑系统,它们能够确保可靠、连续的运行,并最大限度地提高设备可用性。
定制化聚合物管理
每种基质和每个设备安装地点对分离工艺都有其独特的要求。福乐伟会根据您的具体应用需求精确调整分离方案,从而确保在尽可能减少甚至完全不使用化学药剂的情况下,实现最高的分离效率。
可持续养分回收
通过针对性地分馏消化残渣,可以按照各州具体的肥料法规要求,根据具体需求合理利用磷、钾和氮。通过这种方式,我们为高效的循环经济做出了贡献。
借助 InGo 实现智能流程自动化
福乐伟的InGo控制平台可实时显示所有工艺参数,确保最高透明度。通过Simp Drive®实现的远程维护和自动控制,确保设备高效、平稳地运行。