新技術幫助沼氣廠實現優化

　　有效的沼氣工藝過程優化要求關鍵參數的就地監測：甲烷、二氧化碳和濕度。在過去
，這無法通過現成的監測技術實現
，維薩拉的 MGP261 為變廢為寶創造了機遇：提高了沼氣廠的盈利能力
、幫助降低廢物量、減少溫室氣體排放，以及回收利用農業用營養物。

　　世界各地的政府都在尋求降低溫室氣體 (GHG) 排放
，以便應對氣候變化、減少垃圾填埋，以及按照國際協議提高對可再生能源的利用率。因此，在許多國家/地區，提供補貼以便鼓勵沼氣領域的發展。

　　根據國際可再生能源機構 (IRENA)，全球電力容量的三分之一現在基於可再生能源，並且在 2018 年的全部新增發電量中，接近三分之二來自可再生資源。最近大部分的增長都是由太陽能和風能提供的，但在過去 10 年中，全球生物能電量大約是以前的三倍。

　　與yu風feng能neng和he太tai陽yang能neng相xiang比bi
，從cong濕shi腐fu廢fei物wu和he農nong產chan品pin生sheng成cheng沼zhao氣qi所suo產chan生sheng的de可ke再zai生sheng能neng源yuan是shi更geng可ke靠kao且qie更geng具ju可ke預yu測ce性xing的de來lai源yuan。但dan是shi，隨sui著zhe風feng能neng和he太tai陽yang能neng技ji術shu變bian得de更geng高gao效xiao以yi及ji沼zhao氣qi補bu貼tie金jin額e減jian少shao
，沼zhao氣qi領ling域yu不bu得de不bu注zhu重zhong工gong藝yi過guo程cheng優you化hua，以yi便bian保bao持chi利li潤run率lv
、與其他能量產生形式競爭並且從長期來講是可維持的。

　　把廢物浪費了？

　　廢物管理給社會帶來了巨大挑戰
，而廢物越來越多地被視作資源。有機廢物由於其能夠生成甲烷（一種強大的溫室氣體）而尤為受到關注。來自有機廢物厭氧發酵 (AD) 的氣體可作為可再生能源的來源包含和利用。此類氣體的燃燒生成可再生熱量，或者在熱電聯產 (CHP) 發動機中
，同時能夠發電和產生熱量。沼氣還可以升級到生物甲烷（>99% 甲烷）以便壓縮並注入天然氣網，或者用作運輸燃料。AD 廠運營商也可以通過將電能導出到電網、向(xiang)本(ben)地(di)商(shang)業(ye)或(huo)社(she)區(qu)銷(xiao)售(shou)熱(re)量(liang)或(huo)沼(zhao)氣(qi)，以(yi)及(ji)為(wei)進(jin)廠(chang)廢(fei)料(liao)收(shou)取(qu)進(jin)門(men)費(fei)，從(cong)而(er)獲(huo)得(de)收(shou)入(ru)。此(ci)類(lei)工(gong)廠(chang)產(chan)生(sheng)的(de)沼(zhao)渣(zha)具(ju)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)營(ying)養(yang)物(wu)
，可(ke)用(yong)作(zuo)土(tu)壤(rang)肥(fei)料(liao)和(he)改(gai)良(liang)劑(ji)。

　　無論工藝過程如何

，工廠都需要優化沼氣的生產流程，同時盡量降低成本、feiwuhetingjishijian。danshi

，zhaoqishiyizhongfushixingdeyibaoqiti，yincizaiguoqu，hennanzhixingzaixianjiance。jiezhidaomuqian，jiejuefanganjiushitiquyangbenyibianzaigongyiguochengzhiwaijinxingfenxi。

　　為了實現高效的工藝流程優化，維薩拉開發了 MGP261，它是現場三合一沼氣監測儀表
，用於同時測量甲烷、二氧化碳和濕度。重要的是，該儀表經過了工業防爆危險認證
，可用於分區 0/1，這支持在存在易爆氣體環境的管道和管線（管道周圍區域的等級為分區 1）進行在線安裝。

　　厭氧消化 – 工藝過程

　　在(zai)沼(zhao)氣(qi)池(chi)內(nei)將(jiang)進(jin)行(xing)四(si)個(ge)主(zhu)要(yao)的(de)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)以(yi)便(bian)生(sheng)成(cheng)沼(zhao)氣(qi)。這(zhe)些(xie)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)都(dou)通(tong)過(guo)不(bu)同(tong)的(de)細(xi)菌(jun)組(zu)來(lai)促(cu)成(cheng)，並(bing)且(qie)高(gao)效(xiao)的(de)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)優(you)化(hua)的(de)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)特(te)性(xing)就(jiu)是(shi)保(bao)持(chi)這(zhe)些(xie)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)健(jian)康(kang)平(ping)衡(heng)。這(zhe)四(si)個(ge)主(zhu)要(yao)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)是(shi)：

　　水解 – 複雜的有機物質（例如蛋白質、碳水化合物和脂肪）由細菌酶分解為糖
、脂肪酸和氨基酸。

　　酸化 – 不同的發酵反應將較大的分子轉化為有機酸
、

　　酒精
、氨、二氧化碳、氫和硫化氫。

　　乙酸化 – 發酵產品氧化成更簡單形式，例如醋酸酯和二氧化碳。

　　甲烷化 – 古生菌（單細胞有機體）將氫和乙酸轉化為甲烷和二氧化碳。

　　對後兩個工藝過程的幹擾將導致沼氣產量的下降，並且可以通過甲烷:二氧化碳比率中的變化來檢測到。因此，需要進行持續監測。

　　工藝過程監測以便提高效率

　　沼氣中的 50% 到 75% tongchangshijiawan，shengyudezhuyaochengfenshieryanghuatanheshuizhengqi，haiyoushaoliangqitaqiti，lirushangmiantidaodeqiti。henmingxian，tongguojiancejiawan，keyihenglianggongchangdechenggongyunying

；並且通過監測甲烷:二氧化碳比率，可以向工廠運營商提供沼氣池行為的持續實時指標
，以及沼氣池中微生物的狀態。

　　keyitongguoduozhongfangshishiyongyouguanjiawanheeryanghuatandeshuju。shouxian，yunyingshangkeyishiyongzhexiexinxilaitiaozhengzhuangzaisulvhefeiliaolaiyuanleixing，ruguokeneng，yonglaigaijinxijunzhuangtai。qici，zaimouyifadongjizhengzaishiyongzhaoqishi


，keyishiyongcelianglaiyouhuafadongjixingneng。disan
，ruguozhengzaiduizhaoqijinxingjinglianyibianzhurutianranqiwang，zekeyishiyongzhexieshujulaitongzhishengwujiawanshengjiguocheng。

　　當(dang)然(ran)，還(hai)可(ke)以(yi)從(cong)反(fan)應(ying)物(wu)中(zhong)提(ti)取(qu)樣(yang)本(ben)以(yi)便(bian)進(jin)行(xing)後(hou)續(xu)實(shi)驗(yan)室(shi)分(fen)析(xi)。這(zhe)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)狀(zhuang)況(kuang)的(de)準(zhun)確(que)指(zhi)標(biao)，但(dan)是(shi)，後(hou)續(xu)分(fen)析(xi)所(suo)導(dao)致(zhi)的(de)延(yan)遲(chi)意(yi)味(wei)著(zhe)無(wu)法(fa)即(ji)時(shi)或(huo)自(zi)動(dong)做(zuo)出(chu)反(fan)應(ying)，以(yi)便(bian)優(you)化(hua)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)。因(yin)此(ci)，沼(zhao)氣(qi)甲(jia)烷(wan)和(he)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)有(you)助(zhu)於(yu)降(jiang)低(di)代(dai)價(jia)高(gao)昂(ang)的(de)實(shi)驗(yan)室(shi)分(fen)析(xi)的(de)需(xu)要(yao)。

　　為什麼監測沼氣濕度？

　　沼氣中的濕度出於多種原因代表著潛在問題。氣體中的濕度可能會由於壓力或溫度的變化而發生冷凝 – 例如
，在壓力調節器或傳輸管道中。此類冷凝可能會導致嚴重的損害，必須加以避免。同樣，沼氣中多餘的濕氣傳輸到 CHP fadongjizhonghuizengjiafadongjiyouzhongdeshidu

，congerdaozhixuyaogengpinfandigenghuanfadongjiyou。xianran
，youyufadongjifuwuweihuhuoweixiuerdaozhidefadongjitingjishijianyinggaijinliangsuoduan
，yinweizhekenenghuidaozhiyonghubuman，erqiehaikenengdaozhimeitianshourusunshi 3000 到 5000 歐元。

　　shiduzaihuoxingtanguolvqidecaozuozhongyeyinggaiyansuduidai，yinweihuoxingtanguolvqishejiweizaitedingdeshidufanweineigongzuo。tanguolvqihenchangjian
，yinweizhaoqizhongdezazhi（例如硫化氫、矽氧烷和其他多種有機氣體）需要去除
，以便防止損壞發動機
，或者生成足夠純度的生物甲烷以便適合於氣體到管網 (G2G) 應(ying)用(yong)。濕(shi)度(du)過(guo)大(da)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)炭(tan)過(guo)濾(lv)器(qi)過(guo)早(zao)磨(mo)損(sun)
，從(cong)而(er)造(zao)成(cheng)代(dai)價(jia)高(gao)昂(ang)的(de)補(bu)裝(zhuang)需(xu)要(yao)。某(mou)些(xie)工(gong)廠(chang)一(yi)年(nian)需(xu)要(yao)更(geng)換(huan)炭(tan)過(guo)濾(lv)器(qi)數(shu)次(ci)，這(zhe)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)每(mei)年(nian)的(de)支(zhi)出(chu)超(chao)過(guo) 1 萬歐元。但是
，濕度過低對於某些過濾器來說也可能是問題，因為這可能會導致炭過濾器的不充分操作。

　　為什麼就地測量
？

　　在zai過guo去qu
，唯wei一yi的de選xuan擇ze是shi利li用yong沼zhao氣qi分fen析xi儀yi，提ti取qu樣yang本ben以yi便bian通tong過guo電dian化hua學xue或huo者zhe固gu定ding波bo長chang紅hong外wai儀yi表biao進jin行xing後hou續xu測ce量liang。這zhe些xie技ji術shu要yao求qiu頻pin繁fan的de重zhong新xin校xiao準zhun，因yin此ci成cheng本ben高gao
、耗hao費fei人ren力li
，並bing且qie可ke能neng損sun害hai工gong廠chang進jin行xing持chi續xu監jian測ce的de能neng力li。還hai需xu要yao泵beng和he氣qi體ti管guan道dao
，並bing且qie需xu要yao對dui樣yang本ben進jin行xing幹gan燥zao
，以yi便bian防fang止zhi由you於yu冷leng凝ning導dao致zhi的de誤wu差cha和he潛qian在zai損sun壞huai。因yin此ci，這zhe些xie儀yi表biao無wu法fa測ce量liang樣yang本ben濕shi度du。這zhe還hai意yi味wei著zhe從cong提ti取qu儀yi表biao得de到dao的de測ce量liang結jie果guo是shi在zai幹gan燥zao基ji礎chu上shang獲huo得de的de。根gen據ju定ding義yi，此ci類lei讀du數shu將jiang高gao於yu在zai潮chao濕shi基ji礎chu上shang通tong過guo就jiu地di測ce量liang獲huo得de的de讀du數shu
，盡jin管guan不bu論lun潮chao濕shi還hai是shi幹gan燥zao，維wei薩sa拉la的de MGP261 都可以提供測量。

　　zaihanlengqihouxiatiquyangbenhaiyoudongjieyangbenguanludefengxian
，zhehuizuzhiliudongbingqiedaozhicuowushuju。keyitongguojingguogongyefangbaoweixianrenzhengdegenzongjiareguanxianjiuzhenggaiwenti
，danzheyangzuochengbengaoang
，yincihennanshishi。

　　dianhuaxuehegudingbochanghongwaiketiquqitifenxiyijuyouxiangduijiaoduandegongzuoshouming，zaikaolvzongtiyongyouchengbenshizheyidianshifenzhongyao。ciwai，zhexiejishujuyoujiaoduandexiaozhunshijianjiange，bingqieyaoqiupinfandecaiyangxitongweihu，yinciyunxingchengbenkenengjiaogao。

　　維薩拉 MGP261 克服了早期提取技術的缺點。

　　維薩拉的技術

　　作為現場三合一沼氣分析儀
，MGP261 依賴於 CARBOCAP® 技術
，這項技術已在其他許多工業領域中多年使用。它的特點在於，該儀表將用於測量甲烷、二氧化碳和濕度的第二代 CARBOCAP® 技術整合到一個緊湊型探頭中，該探頭經過工業防爆危險認證，可以直接在腐蝕性的易爆沼氣流中操作。MGP261 還具有快速啟動時間（不到 2 分鍾），適合於在經過工業防爆危險認證的測量儀表中使用。

　　維薩拉 CARBOCAP® 傳感器具有電調諧法布裏-珀羅幹涉儀 (FPI) 濾波器。除了測量目標種類之外，該微型機械 FPI 濾波器還能夠以不會發生吸收的波長執行參考測量。在執行參考測量時，該 FPI lvboqijinxingdiandongtiaojie
，yibianjiangdaitongboduancongxishoubochangqiehuandaofeixishoubochang。gaicankaoceliangbuchangguangyuanqiangduzhongrenhekenengdebianhuayijiguangluzhongdewuran

，zheyiweizhechuanganqisuizheshijiandetuiyiyegaodukekao。

　　維薩拉采用微輝光紅外光源，用戶可以從其低功率、高度穩定性以及長達 15 年的使用壽命中獲益。在 MGP261 內(nei)，使(shi)用(yong)同(tong)一(yi)個(ge)濾(lv)光(guang)器(qi)測(ce)量(liang)濕(shi)度(du)和(he)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)
，並(bing)且(qie)使(shi)用(yong)第(di)二(er)個(ge)光(guang)通(tong)道(dao)測(ce)量(liang)甲(jia)烷(wan)。在(zai)許(xu)多(duo)方(fang)麵(mian)，這(zhe)將(jiang)實(shi)驗(yan)室(shi)分(fen)光(guang)計(ji)的(de)分(fen)析(xi)功(gong)能(neng)與(yu)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)儀(yi)表(biao)的(de)簡(jian)單(dan)、堅固的設計相結合。

　　從用戶的角度來說，該技術的主要優點包括就地測量，這是對工藝過程狀況的直接監測
，沒有與其他方法相關聯的成本、問題和延遲。長期穩定性實現少維護 – 隻(zhi)需(xu)在(zai)探(tan)頭(tou)過(guo)濾(lv)器(qi)變(bian)髒(zang)時(shi)進(jin)行(xing)更(geng)換(huan)，更(geng)換(huan)通(tong)常(chang)在(zai)發(fa)動(dong)機(ji)維(wei)護(hu)期(qi)間(jian)進(jin)行(xing)。此(ci)外(wai)，該(gai)儀(yi)表(biao)的(de)自(zi)我(wo)校(xiao)準(zhun)功(gong)能(neng)將(jiang)操(cao)作(zuo)成(cheng)本(ben)降(jiang)低(di)，因(yin)為(wei)無(wu)需(xu)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)頻(pin)繁(fan)進(jin)行(xing)服(fu)務(wu)或(huo)校(xiao)準(zhun)。而(er)且(qie)
，通(tong)過(guo)可(ke)靠(kao)的(de)濕(shi)度(du)控(kong)製(zhi)減(jian)少(shao)了(le) CHP 發動機維護和停機時間，從而大大節省了資金。

　　在哪裏進行監測?

　　此技術的應用包括厭氧發酵和垃圾填埋場氣體監測、沼氣處理工藝過程中的活性炭過濾監測和 CHP 發動機原料氣監測。

　　在沼氣廠，甲烷

、二氧化碳和濕度的典型監測點應該在沼氣池內部或後麵，以便通過監測 CH4:CO2 比bi率lv並bing相xiang應ying調tiao節jie廢fei料liao裝zhuang載zai速su率lv來lai優you化hua消xiao化hua過guo程cheng
，或huo者zhe位wei於yu熱re交jiao換huan器qi後hou

，以yi便bian測ce量liang濕shi度du來lai優you化hua幹gan燥zao工gong藝yi。其qi他ta可ke能neng的de監jian測ce點dian可ke以yi在zai活huo性xing炭tan過guo濾lv器qi前qian麵mian，對dui濕shi度du進jin行xing測ce量liang以yi便bian優you化hua過guo濾lv；在 CHP fadongjiqianmian，zaizheliceliangshidukeyishixianfadongjibaohu，bingqiejiawanjianceyouzhuyuyouhuafadongjixingneng，huozhezaijiawanshengjizhuangzhiqianmian，yibianyouhuagongyiguocheng。

　　全(quan)球(qiu)人(ren)口(kou)增(zeng)長(chang)以(yi)及(ji)關(guan)聯(lian)的(de)廢(fei)物(wu)管(guan)理(li)問(wen)題(ti)，同(tong)時(shi)還(hai)需(xu)要(yao)降(jiang)低(di)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)排(pai)放(fang)，這(zhe)是(shi)當(dang)今(jin)世(shi)界(jie)麵(mian)臨(lin)的(de)主(zhu)要(yao)挑(tiao)戰(zhan)。沼(zhao)氣(qi)行(xing)業(ye)是(shi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)重(zhong)要(yao)一(yi)環(huan)。但(dan)是(shi)，沼(zhao)氣(qi)生(sheng)產(chan)是(shi)一(yi)個(ge)有(you)機(ji)過(guo)程(cheng)
，受(shou)到(dao)多(duo)種(zhong)變(bian)因(yin)的(de)影(ying)響(xiang)。維(wei)薩(sa)拉(la) MGP261 能夠執行準確、可靠的在線監測，可通過降低運營成本和提高沼氣廠的效率對生產過程加以優化
，導致從廢物中獲得更高價值。