UASB 반응기: 바이오가스 프로젝트의 핵심, 가스 저장소가 아닌 반응기

UASB 반응기는 바이오가스를 생산하는 탱크가 아니라, 상향 흐름 속에서 과립형 슬러지 침상을 부유 상태로 유지하고, 생성된 가스를 액체 및 고체와 분리하는 유압 기계입니다. 상향 흐름 속도를 올바르게 유지하면 침상이 부드럽게 유동화되고 리터당 수십 그램의 바이오매스를 유지할 수 있습니다. 잘못하면 과립이 죽은 질량으로 가라앉거나 유출수와 함께 씻겨나가며, 반응기의 처리 용량은 며칠 안에 사라집니다.

Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.(Center Enamel)는 UASB 반응기를 엔지니어링된 용기로 공급합니다. 이는 내부 유압 부품(유입 분배기, 삼상 분리기, 가스 수집기)이 현장에서 해결되는 것이 아니라 탱크 설계의 일부임을 의미합니다.

1. UASB 반응기란 무엇인가?

UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)는 폐수가 생물학적으로 활성인 과립 침상을 위쪽으로 흐르는 고속 혐기성 공정입니다. 연속 교반식 소화기와 달리 기계적 혼합이 없습니다. 상향 흐름 속도와 과립이 생성하는 가스가 모든 접촉을 제공합니다. 바이오가스는 상승하고, 액체와 가스는 상단의 삼상 분리기에서 분리되며, 처리된 유출수는 위어를 통해 배출됩니다. 부피 부하는 높으며, 쉽게 분해되는 산업 폐수의 경우 일반적으로 입방미터당 하루에 5-15kg COD이며, 수리학적 체류 시간은 중간 온도 농업 소화기의 일반적인 20-40일 대신 몇 시간입니다.

• 기계적 혼합 없음: 상향 흐름과 바이오가스 리프트가 접촉을 제공합니다. 기계적 혼합기는 공정을 작동시키는 과립을 전단할 것입니다.
• 과립형 바이오매스: 잘 관리된 침상은 1리터당 20-40g의 휘발성 부유 고형물을 침전 가능한 과립 형태로 보유하므로 반응기를 작게 만들 수 있습니다.
• 삼상 분리기: 가스, 액체 및 고체는 상단에서 분리되어야 합니다. 이 부품은 쉘이 아니라 유압 상한선을 설정합니다.
• 짧은 체류 시간, 고속: 적합한 유출수의 경우 시간 단위, 하루 5-15kg COD/m3.
• 가스는 제어의 부산물: 제거된 COD 1kg당 약 0.25-0.35 입방미터의 메탄이 생성됩니다. 따라서 가스 수율은 처리 성능을 따르며, 그 반대가 아닙니다.

2. 작동 여부를 결정하는 매개변수는 무엇인가?

순서대로 네 가지 매개변수: 상향 흐름 속도, 유기 부하율, 온도 및 과립화에 대한 유입수의 적합성. 반응기 상단의 상향 흐름 속도는 일반적으로 시간당 0.5-1.2미터로 유지됩니다. 이는 침상을 확장하고 접촉을 개선하기에 충분히 높지만, 과립이 분리기로 운반되지 않을 정도로 낮습니다. 부하율은 폐수의 분해성에 맞춰야 합니다. 과부하 시 며칠 안에 침상이 산성화되기 때문입니다. 온도는 동역학을 지배합니다. 섭씨 35-38도의 중간 온도 작동이 표준이며, 몇 도의 하락은 제거율을 측정 가능하게 감소시킵니다. 마지막으로, 모든 폐수가 잘 과립화되는 것은 아닙니다. 높은 부유 고형물, 지방, 오일 및 그리스, 억제 화합물은 모두 방해가 됩니다.

• 상향 흐름 속도: 반응기 상단에서 약 0.5-1.2 m/h. 가장 중요한 운영 수치입니다.
• 유기 부하율: 적합한 유출수의 경우 일반적으로 하루에 5-15kg COD/m3. 보유한 용기 부피가 아닌 처리 가능성 데이터에서 설정하십시오.
• 온도: 중간 온도 35-38도 섭씨가 표준입니다. 설정점보다 안정성이 더 중요합니다. 몇 도의 변동은 바이오매스를 스트레스합니다.
• 알칼리도 및 pH: pH를 6.8-7.4 근처로 유지하기에 충분한 완충 작용. 휘발성 지방산 축적은 과부하의 가장 초기 경고입니다.
• 억제제 및 FOG: 황산염, 암모니아, 소독제 및 지방, 오일 및 그리스는 모두 설계를 변경합니다. 특히 지방은 과립을 코팅하고 슬러지 부유를 유발합니다.

3. UASB는 언제 적합하고 언제 적합하지 않은가?

UASB는 일반적으로 COD가 1,500-2,000 mg/L 이상인 용해성, 쉽게 분해되는 따뜻한 산업 폐수(식음료, 증류주, 맥주, 펄프 및 제지, 일부 제약 스트림)에 적합합니다. 혼합 에너지가 필요 없고 판매 또는 재사용 가능한 과립형 슬러지를 생산하기 때문에 이러한 작업에 적합합니다. 희석된 차가운 도시 하수, 침상을 막는 높은 부유 고형물을 포함하는 스트림, COD의 상당 부분을 지방, 오일 및 그리스가 차지하는 공급원료에는 부적합합니다. 또한 휘발성 지방산 및 알칼리도를 모니터링할 사람이 없는 운영자의 경우 실패 모드가 빠르기 때문에 부적합합니다.

• 적합: 약 1,500-2,000 mg/L COD 이상의 용해성, 따뜻한, 쉽게 분해되는 산업 폐수.
• 부적합 - 희석 및 저온: 상온의 저농도 도시 하수는 종종 공정에 필요한 부하를 유지할 수 없습니다.
• 부적합 - 고형물 함량 높음: 부유 고형물이 침상을 채우고 활성 과립 부분을 감소시킵니다. 상류 제거가 먼저 필요합니다.
• 부적합 - 중증 FOG: 지방은 과립을 코팅하고 부유 및 유출을 유발하며 더 큰 반응기 대신 사전 처리가 필요합니다.
• 운영이 중요: VFA, 알칼리도 및 가스 조성을 추적해야 합니다. 모니터링이 없는 UASB는 동일한 방치 상태의 교반식 소화기보다 더 빨리 실패합니다.

엔지니어링 보증 및 프로젝트 지원

Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.(Center Enamel)에서 제공하는 모든 탱크는 AWWA D103-09 및 EN 1090에 따라 엔지니어링되었으며, 쉘, 지붕 및 노즐 하중에 대한 유한 요소 검증, ISO 9001 및 ISO 45001 제어 하에 820-930°C에서 융합, 표면의 100%에 대해 1500V로 홀 테스트, 8.8 등급 볼트 및 제조업체 인증 실란트로 조립되었습니다. UASB 반응기는 유입 분배기, 삼상 분리기 및 가스 수집기가 쉘과 함께 엔지니어링되어 제공되며, 코팅은 폐수 및 증기 공간에 맞게 선택되고, 샘플링 및 모니터링 지점은 침상을 실제로 관리할 수 있도록 배치됩니다.

UASB는 탱크를 둘러싼 유압 설계로 구매됩니다. 문의 시 부피만 지정하면 용기를 받고 시운전 시 유압 문제를 떠안게 됩니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

UASB 반응기 시작하는 데 얼마나 걸립니까?

작동 중인 플랜트의 과립 슬러지로 접종하면 반응기는 몇 주 안에 설계 부하에 도달할 수 있습니다. 응집 슬러지에서 시작하면 과립화는 일반적으로 2~4개월이 걸리며, 침상이 발달함에 따라 부하를 점진적으로 늘려야 합니다. 종자 과립을 구매하거나 수입하는 것이 시운전 기간을 단축하는 가장 저렴한 방법인 경우가 많으며, 시작 시 예산을 책정해야 합니다.

UASB가 도시 하수를 처리할 수 있습니까?

처리할 수 있으며 따뜻한 기후에서 해당 작업에 널리 사용되지만, 부하율이 온도와 강도에 의해 제한되고 유출수에 일반적으로 연마 단계가 필요하기 때문에 반응기 부피가 커집니다. 추운 기후에서는 경제성이 다른 공정이나 가열 시스템을 선호하는 경우가 많습니다. 결정하기 전에 겨울철 온도를 확인하십시오.

UASB 실패의 가장 일반적인 원인은 무엇입니까?

유압 과부하로 인해 과립 침상이 분리기로 운반되어 반응기 밖으로 나갑니다. 그 뒤를 지방, 오일 및 그리스가 과립을 코팅하는 것과 온도가 낮아져 부하가 동일하게 유지되는 동안 활성이 감소하는 것이 따릅니다. 이 세 가지 모두 누군가 모니터링하고 있다면 실패로 이어지기 전에 추세에서 볼 수 있습니다.

UASB 탱크를 우리 폐수에 맞게 맞춤 설정할 수 있습니까?

예. 반응기 높이와 상향 흐름 속도, 유입 분배기 설계, 삼상 분리기 형상, 가스 수집 및 안전 장치, 폐수 및 증기 공간용 코팅, 샘플링 지점, 가열 또는 단열은 모두 폐수 특성 및 현장 기후에 맞게 구성됩니다.