Một số quy trình cấp bằng sáng chế đã được chứng minh thành công suất đáng tin cậy của họ trong các nhà máy quy mô toàn. Khái niệm chi tiết hơn về các quy trình cụ thể là BIOCEL (hệ thống batch), DRANCO, Valorga, KOMPOGAS (hệ thống khô một giai đoạn), Waasa, BTA (giai đoạn hệ thống ướt one-), Schwarting-UHDE (hai giai đoạn hệ thống ướt) và Linde-BRV (hai giai đoạn hệ thống khô) được thể hiện trong một thời gian ngắn này phụ chương.
BIOCEL. Hệ thống được dựa trên một tiêu hóa yếm khí khô theo từng đợt. Nồng độ chất rắn trong chất thải rắn hữu cơ như chất nền cho ăn được duy trì ở mức 30-40% chất khô (w / w). Quá trình này được thực hiện trong một vài phân hủy bê tông hình chữ nhật ở nhiệt độ mesophilic. Các tầng của nồi nấu được đục lỗ và được trang bị với một buồng dưới đây để thu gom nước rò rỉ. Trước khi cho ăn, bề mặt chất thải sinh học tươi và inocula (digestate từ cho ăn trước) được trộn lẫn sau đó nạp vào nồi nấu bằng xẻng. Sau khi tải xong, nồi nấu được khép kín bằng cửa kín khí. Để kiểm soát sự phát xạ mùi; hệ thống được đặt trong một tòa nhà khép kín, được giữ ở dưới áp lực nhẹ. Nhiệt độ được kiểm soát ở mức 35-40 ° C bằng cách phun nước rỉ rác, đó là tiền nóng bởi một bộ trao đổi nhiệt, từ vòi phun trên đỉnh của bể phân hủy. Thời gian lưu điển hình trong quá trình này được báo cáo là 15-21 ngày (mười Brummeler, 2000). Một nhà máy BIOCEL đầy đủ quy mô được báo cáo là có điều trị thành công rau, vườn và cây ăn quả chất thải với công suất 35.000 tấn / năm. Khoảng 310 kg chất lượng cao compost, 455 kg nước, 100 kg cát, 90 kg khí sinh học có hàm lượng metan trung bình 58% và 45 kg chất thải trơ được sản xuất từ mỗi tấn chất thải được xử lý (CADDET, 2000) .
DRANCO. Các DRANCO (ủ yếm khí khô) quá trình sử dụng một hệ thống tiêu hóa yếm khí một giai đoạn, được theo sau bởi một giai đoạn trưởng thành hiếu khí ngắn. Mặc dù phần lớn hoạt động theo nhiệt độ ưa nhiệt (theo báo cáo là 50-55 ° C), hoạt động mesophilic (35-40 ° C) cũng có thể được áp dụng cho dòng chất thải cụ thể (de Baere, 2008). Quá trình DRANCO thường là một lò phản ứng plug-dòng chảy dọc. Nồi nấu được đưa từ phía trên cùng của lò phản ứng và bùn tiêu hóa được lấy ra từ phía dưới cùng một lúc. Thông thường, một phần của bùn tiêu hóa được sử dụng như chất tiêm chủng và trộn với sáu đến tám phần của chất nền tươi. Một lượng nhỏ hơi nước được giới thiệu vào hỗn hợp để duy trì nhiệt độ. Hỗn hợp sẵn nước nóng sau đó được bơm vào phần trên của lò phản ứng thông qua ống dẫn thức ăn. Không có thiết bị trộn cần thiết trong các lò phản ứng khác hơn là sự chuyển động tự nhiên của các chất thải do thu hồi và nuôi dưỡng digestate tươi (Vandevivere et a / 2002;. Edelmann và Engeli, 2005; de Baere, 2008). Phần còn lại của bùn tiêu hóa được tách nước và cặn rắn từ quá trình này sau đó ổn định và khử trùng hiếu khí trong một khoảng thời gian khoảng hai tuần. Quá trình DRANCO được coi là hiệu quả xử lý chất thải rắn với 20-50% TS. Thời gian lưu điển hình là từ 15 đến 30 ngày, và sản lượng khí sinh học dao động từ 100 đến 200 m3 / tấn chất thải đầu vào (Nichols, 2004).
Valorga. Hệ thống Valorga là một quá trình tiêu hóa yếm khí khô một giai đoạn trong đó sử dụng một lò phản ứng hình trụ thẳng đứng có thể hoạt động ở cả hai, nhiệt độ mesophilic và nhiệt. Để có được một quá trình plug-dòng chảy ngang, nồi nấu được trang bị với một bức tường phân vùng trung tuyến dọc trên khoảng 2/3 đường kính của họ. Các chất nền chất thải sinh học được qua một cổng được đặt trên một mặt của bức tường phân vùng và các cổng rút digestate được đặt ở phía bên kia. Sự pha trộn thẳng đứng được thực hiện bằng biogas áp lực cao trong nội bộ tuần hoàn tiêm mỗi 15 phút. Các tiền điều trị trước khi cho ăn bao gồm: tách đạn đạo khô để loại bỏ các phần nặng và các chất bẩn khác, nghiền các chất thải sinh học để có được kích thước hạt <80 mm, điều chỉnh nội dung chất rắn tới 25 -32% bằng cách trộn với nước quá trình, và pre¬ sưởi ấm bằng cách phun hơi (Fruteau de Laclos et al 1997,;. Karagiannidis và Perkoulidis, 2009). Thời gian lưu của hệ thống này thường là 18 - 25 ngày ở nhiệt độ mesophilic với sản lượng khí sinh học của 80-160 m3 tấn-1 của nguyên liệu, tùy thuộc vào loại chất thải rắn (Nichols, 2004). Một nhược điểm kỹ thuật của thiết kế hệ thống là cổng phun khí được dễ dàng bị tắc khi điều trị tương đối ẩm ướt (<20% TS) ăn chứng khoán (Vandevivere et al., 2002). Edelmann và Engeli (2005) báo cáo rằng các hoạt động của một Valorga nồi ưa nhiệt ở Thụy Sĩ đã được ngừng lại trong một thời gian tương đối dài vì một lượng lớn trầm tích (cát, sỏi, vv) trong các cơ sở của nồi, cản trở các chức năng của sự pha trộn thiết bị và giảm khối lượng hoạt động của bể đáng kể.
KOMPOGAS. Hệ thống KOMPOGAS là một quá trình tiêu hóa yếm khí khô một giai đoạn. Quá trình lên men diễn ra trong một lò phản ứng plug-dòng chảy ngang ở nhiệt độ ưa nhiệt (thường là 55-60 ° C). Các lò phản ứng được trang bị bằng cách từ từ quay và liên tục diễn xuất bánh đẩy để đảm bảo trộn và giúp tái giữ lại các vật liệu nặng hơn. Trước khi ăn, các chất thải rắn là cơ khí trước điều trị để loại bỏ các tạp chất và giảm kích thước của các chất nền (KOMPOGAS, 2007). Một số điều chỉnh hàm lượng chất rắn bằng cách bổ sung nước là quá trình thực hiện để có một nồng độ TS lên khoảng 23-28%. Nếu các giá trị TS thấp hơn so với phạm vi này, hạt nặng như cát và thủy tinh có xu hướng chìm xuống và tích tụ bên trong lò phản ứng, trong khi giá trị cao hơn có thể gây kháng quá mức để các dòng chảy (Chavez-Vazquez và Bagley, 2002). Thời gian lưu của hệ thống dao động từ 15 - 20 ngày. Do hạn chế về cơ khí, khối lượng của các lò phản ứng KOMPOGAS bị hạn chế. Nếu phát sinh chất thải rắn là tương đối cao, công suất của nhà máy có thể được tạo điều kiện bằng cách cài đặt một số lò phản ứng song song, mỗi với công suất hoặc 15.000 hoặc 25.000 tấn / năm (Nichols, 2004). Hệ thống KOMPOGAS được báo cáo là chạy rất ổn định, tuy nhiên, nó phải được nhấn mạnh rằng điều quan trọng là để nuôi một hỗn hợp các chất thải. Một nhà máy KOMPOGAS được chạy độc quyền với các chất thải thực phẩm giàu protein đầu tiên trải qua một sự ức chế do nồng độ amoniac cao (Edelmann và Engeli, 2005). Nishio và Nakashimada (2007) báo cáo rằng ba loại chất thải (ví dụ, rác thải và từ chối từ các khách sạn, rác sân vườn, và giấy cũ) đã được pha trộn với tỷ lệ khác nhau để kiểm soát C / N tỷ lệ trước khi cho ăn đến nhà máy KOMPOGAS. Các nhà máy chạy ở hoạt động ổn định trong ít nhất hai năm và tạo ra khí sinh học tại một tốc độ khoảng 820 m3 / tấn VS.
Waasa. Quá trình Waasa là một ướt, một giai đoạn hệ thống tiêu hóa kỵ khí và được điều hành ở cả hai, nhiệt độ mesophilic và termophilic. Quá trình hoàn toàn hỗn hợp này được duy trì trong một lò phản ứng theo chiều dọc mà được chia trong nội bộ để tạo ra một buồng pre¬digestion mà khả năng chập mạch nên được ngăn chặn. Một tiền xử lý tương đối phức tạp bao gồm cơ khí và phân loại chất thải rửa phải được thực hiện trước khi cho ăn. Các cơ sở phân loại sản xuất các sản phẩm như vậy là tương đối cao RDF-calorie (Fuel Refuse Derived-) dòng, sắt / phần kim loại màu, giấy và phần nhựa. Quá trình rửa gồm một quá trình tách ướt mà loại bỏ các vật liệu trơ thô và cát từ phần hữu cơ. Quá trình nước được thêm vào chất nền tươi để nồng độ mong muốn của tổng chất rắn (10-15% TS). Bùn được trộn với lượng nhỏ inocula, pre-đun nóng với phun hơi nước và bơm lên trước buồng mà là hoạt động trong một chế độ plug-dòng chảy với thời gian lưu của một hoặc hai ngày trước khi tiêu hóa trong lò phản ứng chính. Sự pha trộn trong bể phân huỷ được thực hiện bởi các cánh bơm cơ khí và tiêm một phần của khí sinh học vào đáy của bể phân hủy (Williams et al., 2003). Nichols (2004) đã báo cáo đầy đủ quy mô nhà máy quá trình Waasa mà chạy ở cả nhiệt độ song song. Quá trình ưa nhiệt cần một thời gian lưu của 10 ngày so với 20 ngày trong quá trình mesophilic. Một quá trình Waasa sửa đổi (Vagron) xử lý phần hữu cơ tách chất thải rắn đô thị ở Groningen, Hà Lan đã được báo cáo để đạt được một hoạt động ổn định tại một OLR 7,7 kg VS m-3 d-1 (Luning et al., 2003) . Việc sản xuất khí sinh học đã được báo cáo trong phạm vi từ 100-150 m3 / tấn nguyên liệu với 20-30% tiêu thụ nội khí sinh học cho các pre-nhiệt của chất nền cho ăn. Việc giảm khối lượng đạt khoảng 60%, và giảm cân là khoảng 50¬60% (Williams eta /., 2003).
BTA. Quá trình BTA bao gồm hai bước chính: pre¬treatment cơ khí thủy công và các quá trình phân hủy yếm khí. Trong pre¬treatment cơ khí thủy công việc
đang được dịch, vui lòng đợi..
