Page 1

Plyn pro získávání čisté energie Výstavba, ochrana a údržba bioplynových stanic


Získávání energie s potenciálem do budoucna Teplo a elektřina z bioplynových stanic Bioenergetický trh zažívá v současnosti boom a bude i v budoucnu získávat na stále větším významu. Především v Německu bylo v minulých letech intenzivně pracováno na inovacích v oblasti získávání energie z biomasy. Bioplynové stanice jsou považovány za takovou formu získávání energie, která je nanejvýš šetrná k životnímu prostředí a daným zdrojům. Elektřina a teplo jsou zpravidla získávány pomocí blokové tepelné elektrárny z močůvky nebo fermentací surovin. Teplo je využíváno pro provoz bioplynové stanice a získaný bioplyn se používá především k výrobě elektrického proudu. Tento proud může být dodáván do veřejné sítě a je státem podporován dle zákona o obnovitelných zdrojích. Upravený bioplyn může kromě toho sloužit i jako palivo.

Sousedící oblastí a již široce rozšířenou je provoz bioplynových stanic u statků, neboť díky přebývajícím zemědělským surovinám nebo cíleně produkovaným rostlinám dodávajících energii je k dispozici dostatek základního materiálu pro provoz těchto zařízení. Kromě přímého užívání tepla a proudu dodávají zkvašené suroviny dobrá zemědělská hnojiva, která jsou o dost méně agresivnější a méně zapáchají než surová močůvka. Protože bioplynem lze po příslušné úpravě napájet i veřejnou síť zemního plynu, stává se výroba bioplynu rostoucí měrou zajímavá i pro podniky zabývající se výrobou energie, neboť dopravní logistika prostřednictvím sítě zemního plynu umožňuje efektivní využití energie získané ve větších elektrárnách. Bioplyn jakož i zemní plyn lze rovněž použít v dopravním sektoru.

K přeměně biomasy na bioplyn dochází v zařízení s hlavním fermentorem – vlastním reaktorem a nádrží na dokvašení. Přitom se jedná o dvě uzavřené kulaté nádrže z oceli nebo betonu, které z důvodu v nich probíhajících procesů kvašení musí splňovat nejvyšší požadavky. Pro ochranu a údržbu bioplynových nádrží z oceli a betonu nabízí společnost Sika efektivní produkty a systémová řešení. Díky tomu jsme kompetentním partnerem pro oblast údržby a povrchové ochrany obou konstrukčních variant jakož i pro oblast bezpečného utěsnění nádrží a přípojek.

ústřední vytápění kogenerační jednotka obytný dům veřejná síť

zásobník tepla

stáj

hnůj, močůvka

plynojem

jímka

fermentor

hnojivo

kofermenty

el. proud

teplo

plyn

hnůj

kofermenty

zemědělské využití


Trvanlivé a kvalitní řešení s produkty Sika Vnitřní nátěry na ocel a beton, utěsnění Vnitřní plochy ocelových a betonových nádrží vyžadují nanejvýš odolnou povrchovou ochranu. U hlavních fermentorů a nádrží na dokvašení ze železobetonu je kromě toho zapotřebí obzvláště výkonných metod na údržbu a opravu betonu. Vnitřní nátěr ocelových nádrží Ocelové plochy jsou tryskány ve stupni přípravy Sa 2 ½. Po ukončení přípravy podkladu se povrch natře 2-3 vrstvami chemicky a mechanicky vysoce zatížitelné epoxidové pryskyřice Sika® Permacor® 3326/EG-H.

speciální tkanina Sika® Betonol a opět se laminuje produktem Sikagard®-177. Konečná krycí vrstva se skládá ze dvou vrstev Sika® Permacor® 3326/EG-H.

Kromě vnitřních nátěrů nádrží je zvláštní pozornost věnována utěsnění spojů mezi konstrukčními díly jakož i připojovacím spárám mezi dnem nádrže a prvky stěny.

Výstelku nádrží lze alternativně provést pomocí odolných FPO hydroizolačních fólií Sikaplan® WT 6200-20 C, které jsou vyztuženy skelným rounem. Pokud se provádí výstelka jen v prostoru plynu, je třeba dbát na to, že spodní napojení ve vyhnívající nádrži musí být vodotěsně uzavřeno.

Utěsnění ocelových nádrží Segmentové ocelové nádrže jsou perfektně utěsněny elastickým speciálním těsnícím tmelem Sikaflex®-TS plus. To platí pro lisovaná těsnění a ochranu hran v mezofilních zařízeních (provozní teplota 3040 °C) jakož i pro lisovaná těsnění v termofilních zařízeních (provozní teplota 45-55 °C). Tmel se vyznačuje vysokou odolností proti přetržení a díky době tvorby povrchové kůže za 5-6 hodin je vhodná pro časově náročnou montáž segmentů z ušlechtilé oceli, černé oceli nebo pro smaltované ocelové segmenty. Sikaflex®TS plus je odolný vůči hnojůvce, močůvce a silážním produktům, za tímto účelem můžeme předložit zkušební zprávy Jihoněmeckého centra pro umělé hmoty (SKZ) Würzburg.

Oprava betonu Povinná je dobrá příprava podkladu. Dle stavu betonových ploch, které vyžadují opravu, se podklad připraví metodou tryskání vodou se stlačeným plynem, tryskání plamenem nebo frézováním. U betonu, který je silně poškozen sulfátem, se doporučují hmoty z betonové náhrady se specifickými vlastnostmi s odolností vůči sulfátům. Pro ruční aplikaci je vhodná hmota Sika MonoTop®-412 N/ NFG. Systémem pro strojní opravy materiálu je po přípravném tryskání armovací oceli vhodný prostředek na ochranu proti korozi SikaTop® Armatec-110 EpoCem®. Povrchová ochrana Bioplynové nádrže lze uvnitř bez dalšího natřít celoplošně v rámci jednoho systému povrchové ochrany, i v anaerobní oblasti, toto avšak není nutností. V každém případě je nutná aplikace systému povrchové ochrany v aerobní oblasti, tedy v prostorech s plynem. Vhodné jsou buď tuhé nebo trhliny překrývající nátěry nebo výstelka ze speciální fólie pomocí těsnicích pásů z umělé hmoty. V případě obou nátěrových variant se beton, pokud existuje biogenní kyselina sírová, zpravidla egalizuje dvojitou vrstvou Icoment®-520. Tuhá struktura je založena na základním nátěru pomocí Sikagard®-177 a trojnásobné krycí vrstvě epoxidové pryskyřice Sika® Permacor® 3326/EG-H. V případě požadavku na překlenutí tenkých trhlin se nejdříve aplikuje vrstva laminační pryskyřice Sikagard®-177, vloží se tvarově stálá

Jako náhrada betonu jsou vhodné produkty řady Sika® Shot, SikaRep® nebo Sikacem® Gunit. Po reprofilaci betonové plochy – pokud již není žádná nebo pouze nepatrná koroze způsobená kyselinou sírovou – se provede vyrovnání povrchu pomocí jemné stěrky Sikagard®-720 EpoCem®, která je zušlechtěna epoxidovou pryskyřicí a lze ji stříkat.

Utěsnění betonových nádrží Mezofilně provozované železobetonové nádrže (provozní teplota 30-40 °C) se utěsňují stejně spolehlivě pomocí tmelu Sikaflex®-TS plus (pro rychlejší vytvrzení varianta Sikaflex®-TS fast). Tento produkt se rovněž osvědčil jako optimální řešení bezpečného utěsnění přípojných spár pro míchací zařízení, trubkových průchodek, servisních okének a indikátorů stavu naplnění.


Masivní napadání oceli a betonu Korozivní procesy v bioplynových nádržích Bioplyn je plyn skládající se zejména z metanu (CH4) a oxidu uhličitého (CO2), vodní páry, sirovodíku, dusíku, kyslíku a vodíku. Bílkoviny nacházející se ve kvasící hmotě se štěpí na aminokyseliny. Tyto aminokyseliny jakož i stávající sulfát tvoří mimo jiné sirovodík (H2S). Tento se difúzí dostává do oblasti plynu, zde oxiduje a kondenzuje na stěnách a stropech jako elementární síra. Tuto síru používají thiobakterie jako zdroj energie a především se přeměňuje na kyselinu sírovou (H2SO4). Tato „biogenně“ vytvořená kyselina sírová má za následek korozi všech kovových konstrukčních dílů, silně napadá beton a plynule jej ničí. Tato takzvaná biogenní koroze kyselinou sírovou je nejčastější příčinou škod uvnitř bioplynových nádrží.

Kyselina sírová (H2SO4) i kyselina siřičitá (H2SO3) způsobují u betonu abrazi 0,5-10,0 mm za rok; v extrémních případech byla dokonce zjištěna abraze až 20 mm. Je tedy nadmíru jasné, že z důvodu chemických procesů, které se účastní vzniku bioplynu, je zapotřebí bezpečných a trvalých ochranných opatření stavební konstrukce.

H 2S

redukční část (anaerobní)

oxidační část (aerobní)

Biogenní koroze kyselinou sírovou

+O2

S

+H2O

SOx

H 2S

Koroze betonu, podmíněná H2SO3, resp. H2SO4 H2SO3 resp. H2SO4

Bílkovina

Zkvašená hmota

Sírany SO42-

Platí naše nejnovější Všeobecné obchodní podmínky. Před jakýmkoliv použitím a zpracováním se prosím podívejte na technický list příslušného výrobku. Držitel systémů jakosti podle ČSN EN ISO 9001 a EMS podle ČSN EN ISO 14001.

© 10/2012

Sika CZ, s.r.o. Bystrcká 1132/36 624 00 Brno Česká republika Tel. +420 546 422 464 Fax +420 546 422 400 www.sika.cz

Bioplynové stanice - výstavba, ochrana, údržba  

Bioplynové stanice, Sika CZ

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you