Miješanje u bioplinskom digestoru – zašto je važno i što treba postići?

Miješalica u digestoru nije samo uređaj koji „vrti masu“. Njezina je zadaća stvoriti dovoljno kontrolirano strujanje da se svježi supstrat rasporedi kroz aktivnu fermentacijsku masu, da temperatura bude što ujednačenija i da se spriječi stvaranje zona u kojima se materijal taloži ili pluta bez dovoljno kontakta s mikroorganizmima.

Što dobro miješanje treba postići?

U praktičnom radu najvažnija su četiri cilja: homogenizirati sadržaj spremnika, raspodijeliti toplinu, održavati krute čestice u kretanju i razbijati plutajuće slojeve. Sulzer kod anaerobne digestije posebno navodi izjednačavanje temperature, homogenizaciju biomase, izbjegavanje sedimentacije i razbijanje površinske kore. To dobro opisuje što operator zapravo želi od sustava miješanja.

Prejako miješanje nije automatski bolje. Veća brzina znači veću vlastitu potrošnju električne energije, veće hidrauličko opterećenje i više habanja. Cilj zato nije postići najveću moguću turbulenciju, nego dovoljno strujanje u cijelom korisnom volumenu digestora.

Zašto ne postoji jedna univerzalna miješalica?

Geometrija spremnika, promjer i visina digestora, razina punjenja, sadržaj suhe tvari, duljina vlakana, mjesto ulaza svježeg supstrata i položaj izlaza snažno utječu na izbor tehnologije. SUMA zato svoj bioplinski program dijeli na potopne, dugoosovinske, centralne i lopatičaste miješalice, dok streisal naglašava da se za različite spremnike i supstrate često koriste različiti tipovi ili njihove kombinacije.

U jednom postrojenju, primjerice, bočna miješalica može stvarati horizontalni tok, a sporohodna centralna miješalica vertikalnu cirkulaciju. Na drugom postrojenju bolji rezultat može dati nekoliko potopnih miješalica na različitim visinama. Kod trećeg je važnije da se sva mehanika nalazi izvan spremnika.

Glavne tehnologije koje se danas koriste

• Potopne miješalice – motor i propeler nalaze se u supstratu; položaj se može prilagođavati visini i smjeru.
• Dugoosovinske i bočne miješalice – pogon je dostupan izvana, a osovina i propeler ulaze kroz zid ili krov spremnika.
• Centralne sporohodne miješalice – velik propeler ili više razina lopatica pomiču veliku masu pri malom broju okretaja.
• Lopatičaste miješalice – velike lopatice prikladne su za viskozne mase te razbijanje plutajućih i nataloženih slojeva.
• Vanjska recirkulacija – pumpa, mlaznice i recirkulacija biomase ili bioplina stvaraju strujanje bez klasične uronjene pogonske jedinice.

Što operator treba pratiti?

Problemi s miješanjem najčešće se ne vide prvo na miješalici nego u procesu: raste razlika temperature između zona spremnika, pojavljuje se plutajući sloj, povećava se talog, svježi supstrat ostaje lokalno koncentriran ili raste električna potrošnja bez vidljivog poboljšanja cirkulacije. U takvoj situaciji treba analizirati cijeli hidraulički koncept, a ne samo ugraditi snažniji motor.

Primjeri proizvođača i rješenja

SUMA nudi potopne OPTIMIX, dugoosovinske GIANTMIX/REKORDMIX, centralni Z-MIX i lopatičaste sustave. streisal kombinira potopne TSR/TSRL s Biobull i Biosubstrator sustavima. Landia uz klasične miješalice nudi GasMix s vanjskom recirkulacijom. Sulzer koristi velike Scaba vertikalne agitatorske sustave za anaerobne digestore.