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        不銹鋼在垃圾處理裝置中的應用

        信息來源:求和不銹鋼 時間:2019-08-10 16:11:19 瀏覽次數:-

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        在城市環境中,小型厭氧消化池為餐廚和園林垃圾的循環利用提供了一種新式解決方案,還附帶有產生能源和肥料的額外好處。

        大多數人都很熟悉堆肥過程,堆料中的好氧菌產生熱量,將糞肥、污水、餐廚和園林垃圾等有機物轉化成堆肥和二氧化碳形式的肥料。但要想更進一步產生可利用的沼氣,就需要有足夠強度和耐腐蝕性的含鎳不銹鋼了。

        如果將有機物放入沒有空氣的槽罐中(而不是放在與空氣接觸的園林肥堆中),厭氧菌會產生肥料(術語是“消化殘渣”)和可燃的沼氣――二氧化碳和甲烷的混合物,同時產生少量的硫化氫等其他氣體。輸送、混合、加熱物質所需的罐槽等所有設備稱作厭氧消化池,這個過程稱作厭氧消化(AD)。厭氧消化在很多地方自然進行,包括池塘底部和牛的胃部――正因為如此,牛會打嗝噴出甲烷。

        土地和能源生產率
        現代“線性”糧食生產方法依賴于化石燃料能量,因此最終不可持續。糧食利用化石肥料種植,然后進行加工、運輸;如果未被使用,則最終進行填埋。在這個過程中,肥料(營養物)從農村地區流向城市和填埋場。要想實現可持續性更高的“循環”經濟,挑戰在于怎樣使營養物有效地回到土地中,以便種植更多的糧食,從而中斷或至少盡可能減少從開采到填埋的過程。厭氧消化能使營養物有效返回土地、減少化石肥料的使用并產生可再生沼氣用于加熱、發電和車輛驅動,從而有效地達到這個目的。

        出于多個原因(包括空間約束),可能無法在很多城市中建造大型厭氧消化池。但小規模現場厭氧消化裝置可用于循環利用家庭、社區、學校、酒店、醫院、餐館、食品制造商和很多其他商家產生的餐廚垃圾和非木質園林垃圾。消化殘渣可用于市民菜園、公園、屋頂花園、“居住墻”、辦公室植物、水耕栽培和養耕共生等領域――用于城市綠化和本地食物生產,而且避免了用卡車從城市到農村運送有機物的財務和環境成本。

        城市應用
        倫敦市中心國王十字車站附近的甘利街自然公園有一個革命性的項目,即建造一座2立方米的“Biogastronome”小型消化池。用載貨自行車收集本地咖啡館、酒店和食品制造商產生的餐廚垃圾送入消化池中。沼氣通過小型沼氣鍋爐用于加熱并通過沼氣茶壺泡茶。計劃對天然氣熱電聯產(CHP)設備進行改造,以便利用沼氣并為建筑物供暖。

        所產生的肥料在該處很多地方被使用,包括用于高位苗床中種植的蔬菜、園林中的灌木叢,甚至一個“流動果園”――一條栽滿果樹和無核水果灌木、停泊在公園四周水渠中的駁船。

        為什么選擇含鎳不銹鋼?
        Methanogen英國有限公司的James Murcott設計農場、污水和屠宰場消化池已有40多年,負責“Biogastronomy”系列消化池的設計。他的設計宗旨是長壽命、低運行維護成本。

        “我的消化池設計方案同時采用玻璃纖維(GRP)和不銹鋼。我廣泛使用這兩種材料來建造耐用、長壽的系統。我們甚至設法遷移并重新利用已運行20年以上的消化池設備――這兩種材料都能非常好地全天候經受惡劣的戶外工作環境,”他說道。含鎳不銹鋼在Biogastronome消化池中多處使用,其中很大一部分是316型(UNS S31600):包括手動輸送手柄、螺旋式輸送端頭、熱交換器和12伏加熱器。不銹鋼螺栓(一般采用A2-70,專指抗拉強度為700兆帕的304型(S30400)螺栓)專門用于連接保溫玻璃纖維罐的兩半、安裝電動機/齒輪箱組件并固定觀察窗和微型開關等零件。

        James補充道,他“禁止在車間內使用非不銹鋼螺栓,因為在這里其它材料不值一用。”他還在設計小型沼氣鍋爐時使用含鎳不銹鋼,因為沼氣可能含有硫化氫,它會很快破壞更低合金化的材料。

        甘利街系統是一款非常成功的小型錘式粉碎機的試驗臺。這款粉碎機是由位于英國威爾特郡的Alvan Blanch集團設計的,其中錘式粉碎機機身和料斗采用了304L型(S30403)不銹鋼。該粉碎機可以將餐廚垃圾粉碎為12毫米,從而盡可能擴大細菌作用的表面積而且便于消化池正常自動進料。

        鍋爐和消化池
        Methanogen英國公司的Angela Bywater一直在已使用4年的小型消化池系統上試驗新的自動化小型鍋爐系統。她發現,由316型不銹鋼制成的鍋爐非常有效。“我一般用沼氣做飯,但現在能通過小型鍋爐使用過剩氣體了,從而使熱水通過熱虹吸作用進入儲罐中以提高暖房的溫度,這樣我就能種植冬季作物了,比如萵苣。”

        她認為這類本地或現場厭氧消化系統適用范圍很廣,“我們所做的是采用印度、中國、尼泊爾、非洲和世界其他地方數千萬個現有簡單消化池的概念,針對較寒冷的氣候和我們這里嚴格的監管制度進行設計。”在設計過程中,含鎳不銹鋼發揮了至關重要的作用。


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