مطالعه موردی: بازیابی حرارت زباله از نیروگاه بیوگاز برای عایق هاضمه بی هوازی

 

I. نمای کلی پروژه

این پروژه در یک پارک صنعتی دام و طیور در مقیاس بزرگ-در باواریا، آلمان واقع شده است. این نیروگاه مجهز به یک نیروگاه بیوگاز متوسط ​​و یک سیستم تصفیه تخمیر بی هوازی است که وظیفه اصلی آن تصفیه کود دامی و طیور و فاضلاب تولید شده توسط مزارع بزرگ-در پارک است. بیوگاز از طریق تخمیر بی هوازی برای تولید برق تولید می شود، در حالی که استفاده از منابع زباله و تخلیه سازگار با محیط زیست را درک می کند. کل مقیاس تصفیه پروژه 120 تن کود دامی و طیور و 300 متر مکعب فاضلاب پرورشی در روز، مجهز به 2 دستگاه مولد بیوگاز 100 کیلوواتی و 8 دستگاه هاضم بی هوازی روده ای بیونیک با حجم 2000 متر مکعب در روز می باشد. مواد خام تخمیر پس از پیش تصفیه وارد هاضم های بی هوازی می شود و بیوگاز از طریق متابولیسم میکروبی در دمای مناسب تولید می شود. پس از تصفیه، بیوگاز برای تولید برق به مجموعه ژنراتورها فرستاده می شود. تمام گرمای اتلاف تولید شده در طول فرآیند تولید برق بازیابی می‌شود و برای عایق‌سازی دمای ثابت هاضم‌های بی‌هوازی استفاده می‌شود و یک سیستم بهره‌برداری از انرژی حلقه بسته از "تخمیر بی‌هوازی برای تولید بیوگاز - تولید برق بیوگاز - بازیابی گرمای اتلاف برای عایق‌سازی - بهبود راندمان تخمیر تشکیل می‌دهد".

قبل از اجرای پروژه، عایق زمستانی هاضم های بی هوازی عمدتاً از روش گرمایش الکتریکی به کمک گرمایش دیگ بخار استفاده می کرد که دارای مشکلات مصرف انرژی بالا، اثر عایق ناپایدار، هزینه عملیات بالا و اتلاف جدی انرژی بود. به خصوص در محیط سرد و مرطوب زمستانی در بایرن، دمای داخل هاضم های بی هوازی به سختی در محدوده مناسب برای تخمیر مزوفیل حفظ می شد و در نتیجه نوسانات زیادی در تولید بیوگاز ایجاد می شد و راندمان تولید برق را تحت تاثیر قرار می داد. برای حل مشکلات فوق، این پروژه فناوری بازیابی حرارت زباله تولید انرژی بیوگاز را معرفی کرد و شرکت تبرید Changzhou Vrcooler، Ltd. (VRCOOLER) - یک تولید کننده پیشرو در تجهیزات تبادل حرارت صنعتی - برای طراحی و تولید واحدهای بازیابی حرارت اتلاف هسته انتخاب شد. این واحدهای بازیابی گرمای زباله ساختار لوله پره‌ای را اتخاذ می‌کنند که می‌تواند به طور موثر منطقه تبادل گرما را گسترش دهد و کارایی بازیابی گرما را بهبود بخشد، و از بازیابی کارآمد گرمای اتلاف گاز دودکش و گرمای اتلاف آب سیلندر تولید شده در طول کارکرد مجموعه‌های ژنراتور برای عایق‌سازی هاضم‌های بی‌هوازی، تحقق بخشیدن به سیستم آبشاری و کاهش عملیات آبشاری اطمینان حاصل کند.

II. فناوری هسته و طراحی فرآیند

(I) اصل فنی اصلی

هنگامی که مجموعه ژنراتور بیوگاز کار می کند، تنها 35٪ -42٪ از انرژی تولید شده توسط احتراق سوخت به انرژی الکتریکی تبدیل می شود و 58٪ -65٪ باقیمانده انرژی به صورت گرمای اتلاف گاز دودکش (درجه حرارت تا 600 درجه) و دمای سیلندر در حدود 9 درجه حرارت هدر می رود. انتشار مستقیم نه تنها باعث اتلاف انرژی می شود، بلکه آلودگی حرارتی محیط را نیز افزایش می دهد. در طی فرآیند تخمیر بی هوازی، فعالیت میکروبی به دما حساس است. در تخمیر مزوفیل (35-40 درجه)، فعالیت متانوژن بهینه است و تولید بیوگاز و راندمان تخمیر بالاترین میزان را دارند. با این حال، دمای محیط در زمستان پایین است و هاضم های بی هوازی گرما را به سرعت دفع می کنند و برای حفظ دمای ثابت در داخل هاضم ها نیاز به تامین حرارت مداوم دارند. این پروژه از طریق سیستم بازیافت گرمای زباله، گرمای اتلاف شده در طول تولید برق را بازیابی و مبادله می کند، سپس آن را به هاضم های بی هوازی منتقل می کند تا منبع گرمایی پایدار، جایگزین روش های سنتی گرمایش الکتریکی و گرمایش دیگ بخار، و دستیابی به اهداف «بازیافت انرژی، کاهش هزینه و حفاظت از کارایی و افزایش بهره وری انرژی و افزایش بهره وری از محیط زیست» شود.

(II) ترکیب سیستم فرآیند

سیستم بازیابی حرارت زباله و سیستم عایق هاضم بی هوازی این پروژه عمدتاً از 4 قسمت تشکیل شده است که به طور هم افزایی برای اطمینان از بازیابی گرمای اتلاف کارآمد، حمل و نقل پایدار و کنترل دقیق دمای هاضم های بی هوازی به شرح زیر عمل می کند:

سیستم تولید برق بیوگاز: دو مجموعه ژنراتور گاز 100 کیلوواتی با استفاده از بیوگاز تولید شده توسط هاضم های بی هوازی به عنوان سوخت استفاده می شود. پس از عملیات تصفیه مانند گوگرد زدایی و آبگیری، بیوگاز برای احتراق و تولید برق به مجموعه ژنراتورها فرستاده می شود. هر واحد 48 متر مکعب بیوگاز در ساعت با راندمان تولید برق 42 درصد مصرف می کند و مقدار زیادی گرمای اتلاف تولید می کند (حداکثر گرمای اتلاف یک واحد 286 کیلووات است) که منبع پایداری برای بازیابی گرمای اتلاف است. مجموعه‌های ژنراتور مجهز به دستگاه‌های گوگرد زدایی بیوگاز هستند که می‌توانند به طور موثر سولفید هیدروژن موجود در بیوگاز را حذف کنند، از خوردگی تجهیزات جلوگیری کنند و عملکرد پایدار سیستم را تضمین کنند.

سیستم بازیابی حرارت زباله: تجهیزات اصلی شامل مبدل حرارتی گاز دودکش، مبدل حرارتی آب سیلندر ژاکت و پمپ گردشی است که همگی توسط VRCOOLER (شرکت تبرید Changzhou Vrcooler, Ltd.)، یک شرکت حرفه ای با تجربه غنی در تحقیق و توسعه تجهیزات تبادل حرارتی، دارای سیستم کیفیت بین المللی ISO 9001 طراحی و تولید شده اند. این سیستم از طراحی "تبادل حرارتی دوتایی-حلقه‌ای" استفاده می‌کند و اجزای اصلی تبادل حرارتی بازیابی‌کننده‌های گرمای اتلاف ساختارهای لوله‌ای پره‌دار هستند - لوله‌های پره‌دار با پیچاندن نوارهای پره‌ای به‌صورت مارپیچی در اطراف محیط لوله، با باله‌های موجدار روی دیواره بیرونی ساخته می‌شوند تا عملکرد تبادل گرما را تا حد زیادی افزایش دهند. از یک طرف، گرمای اتلاف گاز دودکش با دمای بالا که از مجموعه ژنراتورها تخلیه می‌شود، از طریق مبدل حرارتی گاز دودکش لوله‌دار VRCOOLER بازیابی می‌شود و محیط در گردش (مخلوطی از ضد یخ و آب) را تا حدود 58 درجه گرم می‌کند. از طرف دیگر، گرمای هدر رفت آب سیلندر مجموعه‌های ژنراتور از طریق مبدل حرارتی استوانه‌ای لوله پره‌دار VRCOOLER بازیابی می‌شود و دمای محیط در گردش را به بالای 65 درجه افزایش می‌دهد و اطمینان حاصل می‌کند که دمای منبع گرما نیازهای عایق هاضم‌های بی‌هوازی را برآورده می‌کند. سیستم بازیابی گرمای اتلاف VRCOOLER مجهز به یک دستگاه کنترل دما هوشمند است که می تواند به طور خودکار بازده تبادل حرارت را با توجه به دمای گاز دودکش و دمای محیط در گردش تنظیم کند و از دست دادن گرمای اتلاف را کاهش دهد. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که راندمان بازیافت گرمای اتلاف سیستم بیش از 85 درصد است که به لطف عملکرد عالی ساختار لوله پره‌دار و طراحی حرفه‌ای VRCOOLER، می‌تواند منابع گرمای زباله تولید شده در طول تولید برق را به طور کامل بازیابی کند.

سیستم عایق هاضم بی هوازی: هر 8 هاضم بی هوازی یک طرح ساختاری "گرمایش کویل داخلی + لایه عایق خارجی" را اتخاذ می کنند. سیم‌پیچ‌های مقاوم در برابر حرارت و خوردگی بالا در اطراف دیواره داخلی هاضم‌ها قرار می‌گیرند و محیط در گردش، گرما را با مایع تخمیر موجود در هاضم‌ها از طریق سیم‌پیچ‌ها مبادله می‌کند تا دمای یکنواخت در داخل هاضم‌ها افزایش یابد. یک لایه عایق سیمانی فومدار به ضخامت 15 سانتی متر روی دیواره بیرونی هاضم ها گذاشته می شود. سیمان فوم دار عملکرد عایق حرارتی خوبی دارد که می تواند به طور موثری از دست دادن گرما در داخل هاضم ها را کاهش دهد. با توجه به محاسبات شبیه سازی عددی، تحت این طرح عایق، اتلاف حرارت کل هاضم های بی هوازی را می توان در 428.24MJ·d-1 کنترل کرد و از اثر عایق پایدار اطمینان حاصل کرد. در عین حال، هاضم‌های بی‌هوازی ساختار روده‌ای بیونیک را اتخاذ می‌کنند که به دستگاه‌های همزن مکانیکی نیاز ندارد، ساختار ساده و مصرف انرژی پایینی دارد و می‌تواند جداسازی دینامیکی هر مرحله تخمیر را تحقق بخشد و کارایی تخمیر را بهبود بخشد.

سیستم کنترل هوشمند: یک سیستم کنترل هوشمند PLC برای نظارت بر{0}زمان واقعی بیش از 200 نشانگر مانند دمای مایع تخمیر در هاضم‌های بی‌هوازی، دمای محیط در گردش، دمای گاز دودکش و پارامترهای عملکرد مجموعه‌های ژنراتور استفاده شده است. سرعت پمپ گردش و راندمان تبادل حرارت هدر رفته به طور خودکار از طریق برنامه های از پیش تعیین شده تنظیم می شود تا اطمینان حاصل شود که دمای داخل هاضم های بی هوازی به طور پایدار در محدوده تخمیر بهینه 35±0.5 درجه حفظ می شود. هنگامی که دمای داخل هاضم ها کمتر از مقدار از پیش تعیین شده باشد، سیستم به طور خودکار حجم تحویل گرمای زباله را افزایش می دهد. هنگامی که دما بالاتر از مقدار از پیش تعیین شده باشد، به طور خودکار حجم تحویل گرمای اتلاف را کاهش می دهد. در عین حال، گرمای اضافی را می توان برای گرم کردن در مرحله پیش تصفیه مواد خام تخمیر، تحقق استفاده از گرمای اتلاف آبشاری و بهبود بهره وری مصرف انرژی استفاده کرد.

(III) بهینه سازی فرآیندهای کلیدی

1. بهینه سازی تبادل حرارت زباله: از طریق روش شبیه سازی عددی دینامیک سیالات محاسباتی (Fluent)، میدان دمای داخل هاضم بی هوازی شبیه سازی و تجزیه و تحلیل می شود و چگالی طرح سیم پیچ و مسیر تبادل حرارت برای اطمینان از توزیع یکنواخت دما در داخل هاضم ها، اجتناب از فعالیت بیش از حد یا ناکافی موضعی بر دمای محیطی بهینه شده است. در عین حال، مشخص می شود که اثر عایق زمانی بهینه است که دمای هوای گرم 35 درجه باشد.

2. انتخاب مواد عایق: پس از مقایسه عملکرد مواد عایق مختلف، سیمان فوم دار به عنوان ماده لایه عایق بیرونی هاضم های بی هوازی انتخاب می شود. این ماده دارای مزایای اثر عایق خوب، هزینه کم، مقاومت در برابر خوردگی، حفاظت از محیط زیست و عدم سمیت-است. در مقایسه با مواد عایق پلی اورتان سنتی، می تواند هزینه عایق را تا بیش از 15٪ کاهش دهد و اثرات زیست محیطی را کاهش دهد.

3. بهینه سازی سیستم گردش خون: یک سیستم گردش حلقه بسته اتخاذ شده است و می توان از محیط گردش برای کاهش مصرف منابع آب مجددا استفاده کرد. در عین حال، فیلترها و دستگاه های رسوب زدایی در خط لوله سیرکولاسیون برای جلوگیری از انسداد و رسوب گیری خط لوله، افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه های بهره برداری و نگهداری نصب می شوند.

 

III. فرآیند اجرای پروژه

(I) مرحله آماده سازی (1-2 ماه)

یک تیم فنی برای انجام-بررسی سایت پروژه سازماندهی شد. ترکیب با مقیاس هاضم های بی هوازی، پارامترهای مجموعه ژنراتورها و شرایط آب و هوایی محلی در بایرن، طرح طراحی سیستم بازیابی حرارت اتلاف با همکاری تیم فنی VRCOOLER بهینه شد و مدل مبدل های حرارتی لوله پره دار VRCOOLER، طرح بندی سیم پیچ، سیستم کنترل مواد و پارامترهای پارامتری تعیین شد. تجهیزات اصلی مانند مبدل های حرارتی گاز دودکش لوله پره دار VRCOOLER، مبدل های حرارتی آب ژاکت سیلندر VRCOOLER، پمپ های گردشی، مواد عایق سیمان فوم دار و ابزار کنترل دما هوشمند خریداری شد تا اطمینان حاصل شود که کیفیت تجهیزات با الزامات مهندسی مطابقت دارد لوله‌ها و باله‌ها، با مقاومت در برابر خوردگی خوب و مقاومت در برابر حرارت بالا، سازگار با محیط کار سخت گازهای دودکش با دمای بالا-و آب سیلندر. آموزش فنی به پرسنل ساخت و ساز ارائه شد تا فرآیند ساخت و ساز، مشخصات ایمنی و استانداردهای کیفیت، با تمرکز بر آموزش مهارت های نصب سیستم بازیابی حرارت اتلاف لوله پره دار VRCOOLER و ساخت عایق هاضم های بی هوازی ارائه شود.

(II) مرحله نصب و ساخت تجهیزات (3-4 ماه)

1. نصب سیستم بازیابی حرارت زباله: ابتدا مبدل حرارتی گاز دودکش لوله پره دار VRCOOLER و مبدل حرارتی سیلندر لوله پره دار VRCOOLER مطابق با مشخصات سازنده و الزامات طراحی سایت به طور ثابت نصب شدند. خط لوله گاز دودکش و خط لوله آب سیلندر بین مبدل های حرارتی و مجموعه ژنراتور متصل شد و عملیات آب بندی خط لوله برای جلوگیری از نشت گرمای اتلاف انجام شد. تضمین عملکرد پایدار در دراز مدت. سپس پمپ سیرکولاسیون و خط لوله سیرکولاسیون نصب شد، ابزار کنترل دما به سیستم کنترل PLC متصل شد و راه اندازی تجهیزات با همکاری تیم فنی پس از فروش VRCOOLER تکمیل شد تا از عملکرد عادی سیستم بازیابی حرارت اتلاف اطمینان حاصل شود و مزایای انتقال حرارت ساختار لوله پره دار را تضمین کند.

2. ساخت عایق هاضم های بی هوازی: ابتدا دیواره بیرونی هاضم های بی هوازی تمیز و زدوده شد، سپس لایه عایق سیمانی فوم شده گذاشته شد تا اطمینان حاصل شود که لایه عایق از نظر ضخامت یکنواخت و بدون آسیب و توخالی است. سیم‌پیچ‌های مقاوم در برابر-دما و خوردگی{{2} بر روی دیواره داخلی هاضم‌ها، به خط لوله گردش وصل شد و آزمایش فشار آب برای اطمینان از عدم نشتی سیم‌پیچ‌ها انجام شد. سنسورهای دما در داخل هاضم ها نصب و به سیستم کنترل هوشمند متصل شدند تا نظارت بر دمای واقعی{3}}را انجام دهند.

3. راه اندازی اتصال سیستم: پس از اتمام نصب کلیه تجهیزات، راه اندازی اتصال سیستم برای شبیه سازی کل فرآیند عملکرد مجموعه ژنراتور، بازیابی حرارت اتلاف و عایق سازی هاضم بی هوازی، پارامترهای اشکال زدایی مانند دقت کنترل دما، سرعت پمپ گردشی و راندمان تبادل حرارت، اطمینان از حل مشکلاتی مانند نشت خط لوله که کنترل دما در هنگام راه اندازی و عملکرد نادرست سیستم انجام می شود، انجام شد. به صورت هم افزایی و برآورده کردن الزامات طراحی.

(III) عملیات آزمایشی و مرحله پذیرش (1 ماه)

پس از اینکه راه اندازی پیوند سیستم واجد شرایط شد، وارد مرحله عملیات آزمایشی شد. در طول عملیات آزمایشی، شاخص‌هایی مانند پایداری دمای داخل هاضم‌های بی‌هوازی، راندمان بازیابی گرمای اتلاف و وضعیت عملکرد مجموعه‌های ژنراتور{1}در زمان واقعی پایش شد، داده‌های مربوطه ثبت شد، و پارامترهای سیستم کنترل بهینه و تنظیم شدند. پس از عملیات آزمایشی، یک تیم حرفه ای برای انجام پذیرش پروژه، با تمرکز بر بررسی راندمان بازیابی گرمای زباله، اثر عایق هاضم های بی هوازی و پایداری عملیات تجهیزات، سازماندهی شد. پس از احراز شرایط پذیرش، پروژه به طور رسمی مورد بهره برداری قرار گرفت.

IV. تجزیه و تحلیل اثر و سود عملیات پروژه

(I) اثر عملیات

پس از بهره برداری رسمی از پروژه، بازیابی کارآمد گرمای اتلاف تولید برق بیوگاز و عایق حرارتی ثابت هاضم های بی هوازی با اثرات عملیاتی قابل توجه، به طور خاص در جنبه های زیر منعکس شد:

کنترل دمای پایدار: از طریق اثر هم افزایی سیستم کنترل هوشمند و سیستم بازیابی حرارت هدر رفته، دمای داخل هاضم های بی هوازی به طور پایدار در محدوده تخمیر بهینه 35±0.5 درجه حفظ می شود. حتی زمانی که دمای محیط در زمستان به زیر صفر درجه می‌رسد، نوسان دمای داخل هاضم‌ها از 1± درجه بیشتر نمی‌شود که مشکل ناپایدار بودن دما در روش عایق‌کاری سنتی را کاملاً حل می‌کند و محیط رشد مناسبی را برای متانوژن‌ها فراهم می‌کند.

بهبود راندمان تخمیر: محیط دمای ثابت پایدار به طور قابل توجهی راندمان تخمیر بی هوازی را بهبود می بخشد و مزایای هاضم های بی هوازی روده ای بیونیک به طور کامل اعمال می شود. چرخه تخمیر از 28 روز به 21 روز کوتاه می شود، تولید بیوگاز بیش از 25 درصد افزایش می یابد، تولید بیوگاز روزانه از 1200 متر مکعب به 1500 متر مکعب افزایش می یابد، و خلوص بیوگاز (محتوای متان) به طور پایدار در 60٪ -65٪ حفظ می شود، سوخت کافی برای تولید برق را فراهم می کند.

بازیابی گرمای اتلاف کارآمد: راندمان بازیافت گرمای اتلاف سیستم بیش از 85 درصد است و گرمای اتلاف روزانه بازیافت شده توسط 2 مجموعه ژنراتور می تواند نیازهای عایق کامل 8 هاضم بی هوازی را برآورده کند و به طور کامل جایگزین روش های سنتی گرمایش الکتریکی و گرمایش دیگ بخار، تحقق استفاده از منابع گرمای اتلاف و کاهش اتلاف انرژی شود.

عملکرد سیستم پایدار: کل سیستم دارای درجه بالایی از اتوماسیون است و سیستم کنترل هوشمند می تواند عملیات بدون مراقبت را درک کند و حجم کار عملیات و نگهداری را تا حد زیادی کاهش دهد. از زمان عملیات آزمایشی، میزان خرابی تجهیزات کمتر از 3٪ بوده است، ثبات سیستم خوب است، و هزینه های عملیات و نگهداری به طور موثر کاهش یافته است.

(II) تجزیه و تحلیل سود

1. منافع اقتصادی

پس از اجرای پروژه، منافع اقتصادی قابل توجه است که عمدتاً در سه جنبه منعکس می شود: اول، صرفه جویی در هزینه های گرمایش. جایگزینی گرمایش الکتریکی سنتی و گرمایش دیگ بخار می تواند حدود 1200 یورو در هزینه برق و سوخت در روز و بیش از 430000 یورو در هزینه های عملیاتی سالانه صرفه جویی کند. دوم، افزایش درآمد تولید برق. تولید بیوگاز 25 درصد افزایش یافته و حدود 900 کیلووات ساعت برق بیشتر در روز تولید می کند. طبق قیمت برق شبکه محلی 0.65 یورو/کیلووات ساعت، درآمد اضافی سالانه تولید برق حدود 210000 یورو است. سوم، کاهش هزینه های بهره برداری و نگهداری. این سیستم به طور خودکار عمل می کند، 2 پرسنل عملیاتی و تعمیراتی را کاهش می دهد و حدود 120000 یورو در هزینه های نیروی کار سالانه صرفه جویی می کند. محاسبات جامع نشان می دهد که این پروژه سالانه حدود 760000 یورو به سود اقتصادی اضافه می کند که دوره بازگشت سرمایه تنها 2.5 سال است. در عین حال، درآمد سالانه حاصل از فروش برق می تواند به 20281 یورو برسد و هزینه سالانه تنها 4047 یورو است که نشان دهنده مزایای اقتصادی برجسته است.

2. مزایای زیست محیطی

اول، کاهش مصرف انرژی. بازیابی و استفاده از گرمای اتلاف حاصل از تولید برق بیوگاز می تواند در حدود 120 تن زغال سنگ استاندارد در سال صرفه جویی کند و آلودگی هوا ناشی از احتراق زغال سنگ را کاهش دهد. دوم، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای. جایگزینی روش‌های گرمایش سنتی با بازیابی گرمای زباله می‌تواند انتشار دی اکسید کربن را حدود 8000 تن در سال کاهش دهد و به دستیابی به هدف "کربن دوگانه" کمک کند. سوم، درک استفاده از منابع ضایعات. تبدیل کود دامی و طیور و فاضلاب پرورشی به بیوگاز و کود آلی باعث کاهش انتشار زباله، بهبود کیفیت محیط اطراف و تحقق "تبدیل زباله به گنج" می شود.

3. مزایای اجتماعی

اول، مشکل تصفیه زباله های دام و طیور را حل می کند، از آلودگی خاک، آب و هوا توسط کود و فاضلاب جلوگیری می کند و محیط زیست بومی محلی را بهبود می بخشد. دوم، برق پاک را فراهم می کند، منبع تغذیه محلی را تکمیل می کند و کمبود انرژی منطقه را کاهش می دهد. سوم، توسعه صنعت استفاده از منابع ضایعات کشاورزی را ترویج می‌کند، یک مورد مرجع برای بازیافت گرمای زباله و استفاده از نیروگاه‌های مشابه بیوگاز فراهم می‌کند، توسعه پروژه‌های انرژی جدید در مناطق اطراف را پیش می‌برد، و توسعه سبز و پایدار کشاورزی را ترویج می‌کند.

 

V. خلاصه پروژه و چشم انداز

(I) خلاصه پروژه

این پروژه با معرفی فناوری بازیابی حرارت اتلاف تولید انرژی بیوگاز، گرمای اتلاف شده در حین کارکرد مجموعه ژنراتورهای عایق‌سازی هاضم‌های بی‌هوازی را بازیابی می‌کند و یک سیستم استفاده از انرژی حلقه بسته -«تخمیر بی‌هوازی - تولید انرژی بیوگاز - بازیابی حرارت زباله - ثابت - بازیابی حرارت زباله در - ثابت {{3} حرارت اتلاف}» را بازیابی می‌کند. این به طور کامل نقاط درد ناشی از مصرف انرژی بالا، دمای ناپایدار و هزینه عملیات بالای عایق هاضم بی هوازی سنتی را برطرف می کند. پس از اجرای پروژه، نه تنها راندمان تخمیر بی هوازی و تولید بیوگاز را بهبود می بخشد، استفاده از منابع گرمای اتلاف را درک می کند، بلکه به مزایای اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی قابل توجهی نیز می رسد. این امکان‌سنجی و برتری استفاده از گرمای اتلاف تولید انرژی بیوگاز برای عایق‌سازی هاضم بی‌هوازی را تأیید می‌کند و یک طرح عملی و امکان‌پذیر برای تبدیل-صرفه‌جویی انرژی نیروگاه‌های بیوگاز متوسط- ارائه می‌کند.

کلید اجرای موفقیت‌آمیز این پروژه در ترکیب ویژگی‌های ساختاری هاضم‌های بی‌هوازی روده‌ای بیونیک، بهینه‌سازی پارامترهای تبادل حرارت و عایق از طریق شبیه‌سازی عددی، انتخاب مواد عایق مناسب و تجهیزات بازیابی حرارت اتلاف لوله پره‌دار VRCOOLER نهفته است - مساحت تبادل حرارتی پره‌شده با افزایش 4 برابر ساختار لوله تبادل حرارتی پره‌ای در مقایسه با 4 برابر افزایش ساختار لوله تبادل حرارتی موثر لوله های ساده، کارایی بازیابی گرما را تا حد زیادی بهبود می بخشد. با طراحی و ساخت حرفه ای VRCOOLER و تطبیق با سیستم کنترل هوشمند، کنترل دقیق دما و استفاده کارآمد از گرمای اتلاف حاصل می شود و از تأثیر اتلاف حرارت و نوسان دما بر راندمان تخمیر جلوگیری می کند.

(II) چشم انداز آینده

در آینده، بر اساس تجربه اجرای این پروژه، سیستم بازیابی گرمای زباله را بیشتر بهینه سازی خواهیم کرد، راندمان بازیافت گرمای زباله را بهبود خواهیم بخشید، حالت استفاده از گرمای زباله آبشاری را بررسی خواهیم کرد و از گرمای اضافی زباله برای گرمایش در پارک پرورش و پیش تصفیه مواد خام تخمیر برای بهبود بیشتر بهره وری استفاده از انرژی استفاده خواهیم کرد. همزمان، فناوری دوقلوی دیجیتال را برای ساخت یک مدل دیجیتالی دوقلویی از تخمیر بی‌هوازی و بازیابی گرمای اتلاف معرفی کنید،{0}}پایش زمان واقعی، هشدار اولیه خطا و بهینه‌سازی پارامتر وضعیت عملکرد سیستم، و بهبود سطح هوشمندی سیستم را انجام دهید. علاوه بر این، طرح فنی این پروژه را به نیروگاه‌های بیوگاز در زمینه‌های دیگر مانند پرورش دام و طیور و تصفیه پسماندهای غذایی ارتقا دهید، به پروژه‌های انرژی جدید کمک کنید تا به صرفه‌جویی در انرژی و کاهش کربن دست یابند، و توسعه با کیفیت بالا- صنعت انرژی سبز را ترویج دهید.