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Technologie-Innovationen machen Abwasser-Anlagen zu Energie-Produzenten

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Anaerobe Verdauung: Erste Energie-NullWasseraufbereitungsanlage in der Welt.

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Ihr Hauptgeschäft kann Wasser für das Trinken und andere menschliche Zwecke aufräumen. Aber heute, machen sich einiges Wasser und Abwasserbehandlunganlagen auch zu kleinräumige Kraftwerke. Die Idee ist, Prozesse zu verwenden, die stattfinden an diesen Anlagen, um Elektrizität, die zu erzeugen der Reihe nach hilft, ihre Betriebe anzutreiben, dadurch siereduziert siereduziert Gesamtenergiekosten.

Eine Technologie, die, dieses mögliche zu bilden vorhanden ist, ist anaerobe Verdauung. In einem Prozess der anaeroben Verdauung gliedern Mikroorganismen das organische Material im Abwasser in einer sauerstofffreien Umwelt auf. Die Prozesserträge? Biogas? Bestehen hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxyd. Das Methan kann geverbrannt werden, um Elektrizität sowie komprimiertes Erdgas (CNG) zu produzieren.

Anaerobe Verdauung ist nicht neu, aber Firmen wie Cleveland-gegründete Quasar-Energie-Gruppe versuchen, die Technologie vorwärts zu verschieben. Quasar? s-anaerobe Verdauung R&D ist eine kooperative Bemühung mit der Ohio-landwirtschaftlichen Entwicklung-Mitte an der Staat Ohio-Universität. Die Firma bietet Technologie an, die sie appelliert den Tausenden der älteren städtischen wastewaster Behandlunganlagen in den US hofft, die Aufsteigen benötigen.

Nettoenergie-Produzent

Im Quasar? System der s-anaeroben Verdauung, Mikroorganismen werden organischen Abfall vom Abwasser und von anderen Quellen eingezogen. Der Verdauungprozeß wandelt den Abfall in Biogas um, das aus ungefähr 60% Methan- und 40% Kohlendioxyd, entsprechend Clemens Halene, Quasar besteht? s-leitender Geschäftsführer.

Das Biogas, das ungefähr 60% des Heizwertes des Erdgases hat, kann benutzt werden, um eine Erdgasmaschine anzutreiben, die geändert wird, um auf Gas NiedrigB.T.U. zu laufen, sagt Halene, einen Ingenieur, der Quasar entwirft? s-Ausrüstung. Diese gasbetriebene Maschine fährt einen Generator, der Elektrizität produziert.

Zusätzlich sagt Halene, das Kohlendioxyd im Biogas kann vom Methan getrennt werden, um ein Erdgasäquivalent zu produzieren. Dieses kann in einer Rohrleitung gespeichert werden und zurückgenommen werden, wenn erforderlich, um das Tanken der Stationen für Träger zu liefern, die auf CNG laufen.

Halene schätzt, dass die Energie eine Anlage unter Verwendung der Firma leiten musste? Technologie der s-anaeroben Verdauung ist herum 10% von, was die Anlage produzieren kann und lässt viel überschüssige Energie, die für andere Zwecke verwendet werden kann. So ist was die mögliche Auswirkung der Technologie, sollte es weit angenommen werden? „Ungefähr 3% der Elektrizität, die in den US produziert wird, wird verwendet, um Abwasserbehandlunganlagen anzutreiben,“ sagt Halene. ? Wir könnten das bedecken und ein anderes 3% auch erzeugen.?

Auf der Unterseite Gas von der anaeroben Verdauung normalerweise isn? t sehr sauber. Halene sagt, dass Wasserstofsulfid im Gas Instandhaltungskosten für eine Verbrennungsmaschine oder eine Turbine verdoppeln oder verdreifachen kann. Um dieses Problem anzusprechen, entwickelte Quasar was Halene Ansprüche ist? eine sehr billige Weise des Schrubbens des Gases? welches die Extrainstandhaltungskosten beseitigt.

Quasar? s Vergeuden-zuenergie Technologie gilt als umweltfreundlich, die mögliche Kunden mögen? solange sie anziehen? t müssen mehr für es zahlen. ? Obwohl Sie? Regrün, können Sie? t ist teurer? Halene sagt. So für die letzten acht Jahre, hat seine Firma gearbeitet, um anaerobe Verdauung erschwinglicher zu bilden. Heute behauptet er, capex und die Betriebskosten, die mit dem Quasarsystem verbunden sind, sind niedriger als die anderer Abwasserbehandlungwahlen.

Z.Z. hat Quasar 16 laufende Projekte der anaeroben Verdauung. Ein lässt eine Anlage für eine Abwasserbehandlunganlage in Wooster, Ohio laufen.

Kevin Givins, Hilfsmanager für die Anlage, sagt dass die Anlage? s-elektrische Rechnung für August 2013 war fast $31.000, verglichen mit ein wenig über $300 ein Jahr später, nachdem das Digestorsystem angebracht war.

Die Anlage hat überschüssige Elektrizität erzeugt, einer nahe gelegenen städtischen Wasserpflanze die bald geschickt wird. ? An einem typischen Tag sollten wir in der Lage sein, genügend Energie zu produzieren, die Energiebedarf beider Anlagen zu umfassen? Givins sagt.

Eher als Kauf Quasar? s-Ausrüstung, Wooster zahlt der Firma eine Monatsgebühr, um seine Anlage der anaeroben Verdauung laufen zu lassen und beizubehalten. Quasar holt aus dritter Quelleabfall zur Anlage und die aufladengebühren für das Nehmen dieses Abfalls, benannt ein „Spitzen der Gebühr.“ Entsprechend Givins ist der Extraabfall weil städtischer Abfall doesn erforderlich? t enthalten genügend organisches Material, um eine genügende Menge Biogas zu produzieren, um eine Behandlunganlage anzutreiben.

? In den sechs Jahren, die wir unser eigenes Cogenerationsystem, bevor Quasar beteiligt erhielt, ich laufen ließen, ziehen Sie an? t denken, dass wir genügend Geld verdienten, um für die Wartung sogar zu zahlen, die wir auf dieser Ausrüstung tun mussten? er sagt. ? Sie benötigen hochfesten Abfall von irgendwo, genügend Methan zu produzieren, um den Prozess lohnend wirklich zu bilden.?

Modularsystem für Feld-Gebrauch

Eine andere Behandlungwahl, die auf anaerober Verdauung basiert, kommt von einer MIT-Nebenwirkung, die Cambrian Innovation genannt wird. Entworfen für Weinkellereien, Brauereien und andere Nahrung und Getränkeproduzenten, das Boston-Unternehmen? System s-EcoVolt benutzt elektrisch aktive Organismen, um Elektrizität zu produzieren und bei der Behandlung des Abwassers zu erhitzen.

Die anaerobe Behandlung, die im EcoVolt Reaktor stattfindet, wird durch ein benanntes Prozeßelectromethanogenesis erhöht. In diesem Prozess werden Elektroden mit elektrisch aktiven Mikroben beschichtet, die organische Abwasserverschmutzungsstoffe in Elektrizität umwandeln. Die Elektrizität dann wird zu anderen Elektroden geschickt, die mit verschiedenen Mikroorganismen beschichtet werden, die die Elektrizität, die umgebenden Protone und das Kohlendioxyd in Methan umwandeln.

Das Gas, welches die Behandlungmaßeinheiten herausnimmt, wird zu einem Cogenerationsystem geschickt, das Bekehrte es zur Elektrizität und zur Hitze für Gebrauch am Ort. Das behandelte Abwasser nimmt den Reaktor mit 80-90% der Verschmutzungsstoffe heraus, die entfernt werden, der walisischen Ansprüche und erlaubt, dass es in den Betriebsprozessen wie Reinigung und Heizung wiederverwendet wird.

Entworfen für Straßenversand, ist das Standard EcoVolt Produkt ein vorfabriziertes Modularsystem, das Abwasserflüsse von bis 300.000 Gallonen pro Tag behandeln und bis 400 Kilowatt Energie produzieren kann, entsprechend walisischem. Für die, die das System (walisisch anbietet auch Leasing und andere Finanzierungswahlen), kaufen, ist die Amortisationsdauer gewöhnlich gerade einige Jahre, sagt Justin-Dollar, das Unternehmen? s-leitender Technologiebeamter.

Wie mit dem Quasarsystem, muss das EcoVolt entworfen werden, um die Herausforderungen des verbrennenbiogases anzunehmen. Entsprechend Dollar umfassen diese Herausforderungen das Beschäftigen Wasserstofsulfid, das fast immer ein wichtiges Thema ist, und Siloxan, das ein Problem abhängig von dem Prozess und den Materialien sein kann, die betroffen sind. Ein ätzendes Gas, Wasserstofsulfid kann Rohrleitung beschädigen, während Siloxan zu Teilchen machen kann, die zu den microturbines und zu austauschenden Maschinen schädlich sind.

Verschiedene Strategien können verwendet werden, um diese unangenehmen Substanzen zu behandeln. Eins ist, Bestandteile und Materialien vorzuwählen, die gegen sie beständiger sind. Anders, sagt Dollar, ist, das Biogas mit einer bedingenmaßeinheit zu säubern, die normalerweise die bevorzugte Annäherung für das Beschäftigen Siloxan ist.

Walisisch startete das EcoVolt 2013. Die Firma bespricht öffentlich zwei EcoVolt Projekte, beide mit.einbeziehenbrauereien. Eins ist Lagunitas, das Co., eine Fertigkeitbrauerei in Petaluma, Calif braut. Lagunitas transportiert mehr als 50.000 Gallonen Abwasser pro Tag zur lokalen Behandlunganlage und erfordert über 3.000 LKW-Versand ein Jahr.

Um diesen Versand zu beseitigen, w5ahlte Lagunitas ein EcoVolt System, das entworfen war um 20.000 Gallonen Abwasser pro Tag zu behandeln um die Firma zu treffen? s-Abwasserkanalentladungsanforderungen. (Expandierbare Maßeinheiten erlauben die Kapazität, sich auf 180.000 Gallonen pro Tag zu erhöhen.) Zusätzlich kann das System 130 Kilowatt der auswechselbaren Elektrizität produzieren, ihr ermöglichend, bis 20% des Aufstellungsortes zu treffen? die s-Grundlastelektrizitätsnotwendigkeiten, walisisch sagt.

In-Rohr Druck

Anaerobe Verdauung isn? t die ganze Geschichte, wenn es Behandlunganlagenstromerzeugung kommt. Eine Wahl z.Z. auf dem Markt klopft die Energie des Inrohr Drucks. Überdruck baut in den Rohren auf, wenn Wasser an den Aufzügen gespeichert wird, die höher als die sind, die es benutzen. Trinkwasserprozessoren bringen normalerweise Druckverkleinerung Ventile (PRVs) an um diesen Druck zu entlasten und produzieren Hitze im Prozess.

Anstelle von der Abwärme jedoch kann dieser Druck zu saubere Elektrizität gemacht werden. Ein New York City festes benanntes Rentricity Inc. bietet an, was es Inrohr hydrokinetische Kraftgenerierungsysteme nennt. Die Systeme benutzen Pumpen, die in umgekehrtem funktionieren, um den Druck gefangenzunehmen, der normalerweise von PRVs in den Trinkwassersystemen zerstreut wird. Der Druck des Schwerkraft-eingezogenen Flusses des Wassers fährt einen Antreiber, der einen Generator, der ein elektrisches Feld produziert, sagt Frank Zammataro, Rentricity antreibt? s-Präsident.

Anders als Solar und wickeln Sie Stromnetze, Inrohr, das hydrotechnologie einer Anlage hinzugefügt werden muss? s-Überwachungssteuer- und Datenerfassungssystem und regelmässig überwacht worden. Einerseits sagt Zammataro, dass Inrohr Hydro Elektrizität ein viel höherer Prozentsatz der Zeit als Systeme, die von der scheinenden Sonne abhängen oder der Windschlag produziert.

Zammataro sagt, dass Benutzer vermutlich erhalten? eine annehmbare Rückzahlung? vom Inrohr Hydro, wenn ihre Großhandelselektrizitätskosten über $0.06 ein Kilowattstunde sind. Amortisationsdauer kann überall von 5-10 Jahren sein, sagt er.

In seiner Suche nach Kunden, hat Rentricity inländische Trinkwasserrohrleitungen wegen des höheren Drucks in jenen System gezielt. Bis jetzt die Firma? s-Technologie ist bei fünf Anlagen angebracht worden. Eins ist eine Wasseraufbereitungsanlage in Keene, N.H. Diese Anlage hat ein Schwerkraft-eingezogenes Wassersystem mit einem PRV, das Druck in einer Linie verringert, die von einem Wasserlagerungsvorratsbehälter absteigt. Ein Paar Rentricity Turbinegeneratoren funktionieren parallel zu dem PRV und erzeugen 62 Kilowatt Elektrizität, entsprechend Zammataro.

Die Systeme, angebracht am Eingang der Anlage, haben die Betriebsenergieneutrale person gebildet, sagt Zammataro. ? Wir glauben, dass diese die erste Energie-NullWasseraufbereitungsanlage in der Welt sein konnte, die durch seinen eigenen Zustrom des Schwerkraft-eingezogenen Wassers. angetrieben wurde?

Wenn Resultate so an angemessenen Kosten erzielt werden können, willen mehr Wasser- und Abwasseranlagen keinen Zweifel suchen nach Weisen, ihre Prozesse zu Energie zu machen.