Подогрев биомассы в биогазовой установке

На интенсивность процесса брожения сильно влияет температура сбраживаемой массы. Чтобы поддерживать температуру биомассы на постоянном уровне необходимо нагревать подаваемый в биореактор субстрат и осуществлять дополнительный подвод тепла непосредственно в рабочую камеру биогазовой установки для восполнения тепловых потерь.

Чтобы избежать перепадов температур, отрицательно сказывающихся на процессе брожения, желательно совместить процесс нагрева субстрата с его перемешиванием. К тому же конструкция системы обогрева должна предусматривать возможность периодической очистки поверхности нагрева от твердых отложений. Чтобы предотвратить отложение взвешенных частиц на поверхности нагрева, рекомендуется обеспечить высокие скорости движения субстрата относительно нагревательного элемента.

Для небольших биогазовых установок оборудованных мешалками рекомендуется использовать простейшие нагревательные агрегаты – шланги или теплообменники, по которым циркулирует горячая вода. Такие нагревательные элементы легко обслуживать, а в случае необходимости их можно быстро достать из биогенератора, а затем установить на место.

Обогреватели, вмонтированные в стенку реактора, целесообразно использовать в двухкамерных биореакторах, где нагревательный элемент будет передавать тепло субстрату по обе стенки. Иначе гораздо более эффективнее непосредственно подавать горячую воду или пар под давлением сразу в субстрат. Горячая вода и пар послужат одновременно как для подогрева и разбавления биомассы, так и для турбулизации субстрата, содержащего большое количество твердых частиц.

В современных промышленных биогазовых установках с принудительной циркуляцией субстрата практикуется подогрев биомассы в теплообменнике, расположенном вне реактора. Одновременное перемешивание и подогрев циркулирующего и свежего субстрата позволяет точно регулировать температуру брожения, при этом высокая скорость перемещения сырья позволяет избежать выпадения твердого осадка на поверхности нагрева. В случае необходимости, нагреватели, находящиеся вне реактора, легко обслуживаются или ремонтируются.

В качестве нагревателей обычно используются трубчатые теплообменники, по которым циркулирует горячая вода с температурой 60 градусов. Более высокие температуры способствуют интенсивному налипанию взвешенных частиц на поверхности нагрева и требуют дополнительных затрат на очистку нагревательных элементов от твердых отложений.