Ефективна альтернатива FeCl₃, FeCl₂ та гідроксидам заліза

Безпосередньо всередині ферментера використовуться хелатне залізо Fe-органiк, яке забезпечує стабільне та кероване видалення H₂S без утворення надлишкового осаду та небажаних побічних реакцій.

Чому важливо видаляти H₂S вже у ферментері

Сірководень викликає не лише газову корозію обладнання.

Він також зв’язує мікроелементи, необхідні для метаногенних бактерій:

• Co → CoS
• Mn → MnS
• Mo → MoS₂
• Cu → CuS

Наслідки:
- нестабільність біологічного процесу
- зниження виходу метану
- збільшення споживання мікроелементів
- зниження стабільності ферментації

Fe-органiк видаляє розчинений сірководень безпосередньо у субстраті та запобігає цим реакціям.

Захист бетонних конструкцій від біогенної сірчаної кислоти

Сірководень окиснюється до сірчаної кислоти:

H₂S → H₂SO₄

Це призводить до:

корозії бетону
пошкодження перекриттів ферментера
руйнування газових камер
дороговартісного ремонту конструкцій

Видалення H₂S у ферментері значно зменшує ризик біогенної сірчанокислотної корозії.

Принцип роботи Fe-органiк

H₂S + 2Fe³⁺-хелат → S⁰ + 2Fe²⁺-хелат

Переваги:

каталітичний механізм роботи
значно менша витрата заліза
утворення елементарної сірки замість осаду FeS

Fe-органiк залишається розчинним у ферментері

Fe-хелат залишається розчиненим у типовому діапазоні pH ферментера.

Переваги:

стабільна доступність заліза
передбачувана робота процесу
можливість точного розрахунку дозування
визначена концентрація заліза в розчині

Відсутність побічних реакцій з фосфатами та карбонатами

Ключова перевага Fe-органiк:

відсутність реакцій з фосфатами карбонатами

Поведінка Fe(OH)₂ у ферментері

Fe(OH)₂ ефективний лише у вузькому діапазоні: pH 8,3 – 9,8

Використання FeCl₂ як альтернативного реагенту

FeCl₂ може застосовуватися як дешевша альтернатива.

Однак слід враховувати:
- можливе утворення HCl
- підвищений ризик корозії
- побічні реакції у ферментері
Крім того:
- можливе негативне зниження агрономічної цінності дигестату.

Переваги Fe-органiк порівняно з FeCl₃ та FeCl₂

Fe-органiк:

залишається повністю розчинним
працює каталiтично
дозволяє точно розраховувати дозування
не реагує з фосфатами
не реагує з карбонатами
не утворює осаду FeS
не класифікується як небезпечна речовина у робочих концентраціях

Рекомендоване дозування

1 літр Fe-органiк замінює приблизно 20 кг гранульованого заліза (40% Fe)
≈ 8 кг продуктивності видалення елементарного заліза

Приклади.
1) Біогазова установка на основі силосу потужністю 1 МВт. Температура CSTR +38°C. 2-5 кг органіки/м³ реактор/день. Використання 2-3 літра Fe-органiк/день зменшує вміст H2S у біогазі на 97% до 60-80 ppm на виході з реактора.

2) Температура +48°C. Реактор HLR. Органічне навантаження 10 кг/м³ реактор/день. Використання 8-10 літрів Fe-органiк/день зменшує вміст H2S у біогазі на 97% до 60-80 ppm

Додаткові експлуатаційні переваги

Використання Fe-органiк дозволяє:

зменшити корозійне навантаження на CHP
подовжити ресурс моторної оливи
захистити залізобетонні конструкції
стабілізувати виробництво метану
зменшити споживання мікроелементів
зменшити накопичення осаду