科隆案例 | 共發(fā)酵工藝中脂肪流量測量

位于德國薩克森-安哈爾特州的一家市政水務(wù)管理公司，經(jīng)營著一家污水處理廠，處理來自約 9 萬戶居民的污水。為了滿足自身所需的能源和熱量，該公司還經(jīng)營以沼氣為原料的熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）裝置。污水處理廠中的污泥用于生產(chǎn)沼氣。

為優(yōu)化污水污泥的沼氣產(chǎn)量，消化塔通過添加外部碳源強化消化過程（即共發(fā)酵工藝）。這些碳源包括來自油脂分離器、商業(yè)廚房、魚類肉類加工廠以及油廠和巧克力工廠的油脂/水混合物，均通過容積為 12m3 的真空罐車運抵工廠。

客戶一直使用傳統(tǒng)的電磁流量計，來結(jié)算油脂的輸送量和后續(xù)的消化塔裝載量。但是，油脂/水混合物的電導(dǎo)率很低，并且會留下大量的脂肪沉積，尤其是在管壁內(nèi)側(cè)。因此，在測量儀表的電極上形成沉積。這就意味著，即使是在停車期間，電磁流量計有時也會顯示流量。

與測量所接收的污水體積的方法不同，這類電磁流量計并不適用于共發(fā)酵工藝。它們既無法實現(xiàn)透明的計量結(jié)算，也無法支持共發(fā)酵工藝的其他優(yōu)化需求。因此，污水處理廠正在尋找一款測量儀表，其價格與常規(guī)的電磁流量計相當，但是能夠測量很高油性及粘附性介質(zhì)的測量設(shè)備。

污水處理廠采用了兩臺 OPTIFLUX 7300（DN80）電磁流量計，取替現(xiàn)有的儀表。這兩臺電磁流量計的特點是，在襯里后方安裝了大面積的非接液電極，用于采集電容信號。因此，介質(zhì)與電極之間的信號拾取，不受到脂肪沉積的影響。

圖：用于泵控制的脂肪流量測量

出于計費需求，在集污點前端和脂肪混合均質(zhì)懸浮液的儲存罐前專門安裝了第一臺OPTIFLUX 7300；在儲存罐后方，第二臺OPTIFLUX 7300負責測量通往消化塔的流量。基于這兩組測量值，PLC控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)泵機運行，實現(xiàn)向消化塔均勻投加脂肪的工藝控制。

圖：出于計費需求的OPTIFLUX 7300安裝

與傳統(tǒng)電磁流量計不同，OPTIFLUX 7300能確保對脂肪混合物進行長期穩(wěn)定的測量。KROHNE公司設(shè)計的這款設(shè)備消除了舊設(shè)備曾出現(xiàn)的測量誤差問題。如今客戶不僅能夠?qū)崿F(xiàn)脂肪輸送量的透明化計費，還能以最佳產(chǎn)氣量為目標高效運行投加流程。

更重要的是，現(xiàn)在可進一步優(yōu)化共發(fā)酵工藝——未來甚至能戰(zhàn)略性地收集來自油廠和巧克力工廠的優(yōu)質(zhì)脂肪，將其集中儲存于特定容器中并根據(jù)需要精準投加。即便長期輸送的脂肪能量值較低，該方案仍可保證脂肪品質(zhì)的穩(wěn)定性。憑借OPTIFLUX 7300的應(yīng)用，運營方向著實現(xiàn)污水處理廠能源自給的目標又邁進了一步。

圖：伴有大型脂肪沉積的共發(fā)酵工藝管道