长滩港利用可再生天然气实现绿色发展

固体废物解决方案

Tetra Tech 的 Mike Michels 领导的团队完成了洛杉矶县卫生区 (LACSD) 的设计建造项目，在美国第二繁忙的集装箱港口长滩港附近将沼气转化为燃料。 在这篇博客中，他讨论了使用该项目作为未来将高质量沼气池沼气（由城市污水与商业食物垃圾混合产生）转化为汽车燃料的模型。

LACSD 在其位于加利福尼亚州卡森的联合水污染控制厂 (JWPCP) 中利用消化池沼气为污水处理厂 (WWTP) 运营提供电力。沼气池沼气中甲烷含量超过65%，不含空气，几乎没有需要去除或净化的硫化氢。

LAACSD 希望将部分优质沼气输送至新的沼气调节系统，用作可再生天然气 (RNG)。经过 WWT 的数百辆卡车将使用这种转换后的燃料P 从长滩港运载集装箱。几年前，加利福尼亚州强制半挂卡车从柴油转向压缩天然气 (CNG)，以减少繁忙港口的空气污染。

俗话说，位置、位置、位置——卡森的位置非常便利，半挂卡车驶出港口。现有的 CNG 站使用来自公用管道的天然气，LACSD 希望利用 JWPCP 靠近港口入口的位置，用自己的 RNG 替代 CNG 燃料。

每天生产超过 2,000 加仑汽油当量

LAACSD 要求 Tetra Tech 设计并安装一套系统来生产 RNG 燃料，并使用我们的合作伙伴位于爱荷华州迪比克的 Unison Solutions 提供的 Tetra Tech 专利设备。该系统耗资 300 万美元，包括获得专利的 BioCNG™ 调节系统，能够每分钟处理来自 JWPCP 厌氧消化器的沼气高达 400 标准立方英尺。系统实际产量超过我们的合同要求（每天最多 2,800 汽油加仑当量）甲烷浓度超过 98% 的 RNG。 30,000加仑的RNG储罐可容纳燃料消耗高峰时段，使现有的加油站几乎完全使用RNG。 LACSD 估计每天将有多达 40 辆卡车从该 RNG 加油站获取燃料。

设计挑战：不要把沼气池的盖子吹掉

Tetra Tech 提供了所有辅助阀门、仪表、测量仪和控制器，以使 BioCNG 气体调节系统能够与现有 CNG 加气站配合使用，并向 JWPCP 控制器发送无线信号。对于这位经验丰富的设计工程师来说，这些元素远不是该项目的常规部分，而是一个令人兴奋的难题。该工厂的沼气池有盖子，因此气体不会逸出到大气中，但盖子没有用螺栓固定。相反，它们漂浮在水封上，因此存在气压过高的可能性调节系统废气中的污染物可能会导致盖子脱离密封。

LAACSD 希望 Tetra Tech 确保这种情况永远不会发生。他们也不想依赖机械安全阀，因为机械安全阀有可能发生故障。因此，我的挑战性设计约束是永远不要超过允许的背压。为什么这是一个问题？沼气调节系统获准零排放。这意味着不允许废气火炬，因此废气必须返回消化池附近，以便与现有沼气混合后最终到达发电机。我们必须非常小心，因为 RNG 被压缩至 150 磅每平方英寸 (PSI)，但水封意味着我们只能在低于四分之三 PSI 的压力下将废气返回消化器！这是一个巨大的差异，我承认我因为提供一种不会将消化器盖从水封上抬起的设计而失眠。

最后，我们使用了更大的废气管将废气返回消化器，而不是标准的物理减压阀。通过大管道中的气体膨胀来消散压力的简单系统非常有效。当我们按下开关时我就在场。直到站在消化池前，与工厂操作员一起实时观察压力表两个小时后，我们才最终同意我们的设计对细节给予了适当的关注。

我们与 LACSD 的最初合同是设计系统、供应所有设备、安装和连接所有设备并进行调试。 LACSD 对我们的工作非常满意，因此他们决定在第一年为我们提供一个附加组件来操作系统。我们加利福尼亚州戴蒙德巴办事处的两名兼职人员随时待命，以保持沼气调节系统的完美运行。

要了解有关该项目的更多信息，请查看 BioCycle 中的这篇文章。

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