Σχεδιασμός μονάδων βιοαερίου: Δεξαμενές από σκυρόδεμα – Πώς να διαλέξετε την κατάλληλη για εσάς;

Επιλογές δεξαμενών

Υπάρχει ποικιλία επιλογών στην αγορά, αλλά εμείς, στην kIEFER, θεωρούμε ότι το σκυρόδεμα είναι το ιδανικό υλικό για την κατασκευή μιας τέτοιας δεξαμενής, λόγω της αξιοπιστίας του και των αποδεδειγμένων δυνατοτήτων του, καθώς χρησιμοποιείται εδώ και πολλά χρόνια και ειδικότερα σε ένα δύσκολο σεισμικά περιβάλλον όπως είναι η Ελλάδα.

Το άρθρο αυτό έχει στόχο να βοηθήσει όσους εμπλέκονται στην υλοποίηση μιας μονάδας βιοαερίου να κατανοήσουν καλύτερα τι πρέπει να λάβουν υπόψη κατά τη φάση σχεδιασμού της και τι πρέπει να γνωρίζουν πριν την κατασκευή των δεξαμενών.

Διαστάσεις δεξαμενής

Σημαντικό κομμάτι της διαδικασίας σχεδιασμού είναι η επιλογή των διαστάσεων των δεξαμενών. Γι’ αυτή την επιλογή υπάρχουν πολλοί παράγοντες που πρέπει να εξεταστούν, σε μερικούς από τους οποίους θα αναφερθούμε εν συντομία. Ανάλογα με την τεχνολογία ανάμειξης, τα υλικά του υποστρώματος καθώς και τον απαιτούμενο χρόνο παραμονής του, υπολογίζεται ένας συγκεκριμένος όγκος δεξαμενής. Πάνω από αυτό τον όγκο, πρέπει πάντοτε να λαμβάνονται υπόψη περίπου 50-100 cm ελεύθερου χώρου στο άνω τμήμα της δεξαμενής, ώστε να μπορούν να τοποθετηθούν οι σωλήνες αερίου στο άνω μέρος του τοιχώματος της δεξαμενής για να συλλέξουν βιοαέριο, και κυρίως για να εξασφαλιστεί ότι το υγρό στο εσωτερικό της δεξαμενής δεν θα υπερχειλίσει πάνω από την κορυφή του τοιχώματος, λόγω της ανάμειξης.

Μετά την εύρεση του κατάλληλου όγκου για τις δεξαμενές, πρέπει να εξεταστεί η διαθέσιμη έκταση εγκατάστασης. Εάν υπάρχει πρόβλημα χώρου, θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν ψηλότερες δεξαμενές, Εάν όμως υπάρχει αρκετός χώρος, όπως συνέβη στην περίπτωση πολλών βρετανικών μονάδων, προτείνεται η επιλογή του πιο οικονομικού ύψους, το οποίο είναι περίπου 6-8 μέτρα.

Συνθήκες χώρου εγκατάστασης

Η χωροθέτηση των δεξαμενών στο χώρο εγκατάστασης είναι επίσης πολύ σημαντική. Πολλούς τους ενδιαφέρει μόνο το να έχουν πρόσβαση στις δεξαμενές κατά τη διάρκεια της φάσης κατασκευής, ωστόσο ένας έμπειρος σχεδιαστής μονάδων βιοαερίου θεωρεί εξίσου σημαντική την πρόσβαση στις δεξαμενές καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του έργου. Σε μερικά χρόνια, μπορεί κάτι να πάει στραβά και να απαιτηθεί η αλλαγή κάποιου σημαντικού εξαρτήματος, όπως του αναδευτήρας ή της αποθήκης βιοαερίου, συνεπώς η εύκολη πρόσβαση για την υλοποίηση απρόβλεπτων εργασιών θα συμβάλει σίγουρα στην εξοικονόμηση χρόνου και κόστους, γι’ αυτό και θα πρέπει να εξεταστεί εξαρχής.

Όπως συμβαίνει σε κάθε κατασκευή, το είδος του εδάφους έχει σημαντικό αντίκτυπο τόσο στο σχεδιασμό κατασκευής όσο και το τελικό κόστος. Είναι αλήθεια ότι κατά το σχεδιασμό μιας μονάδας βιοαερίου συχνά δεν μπορείτε να επιλέξετε το έδαφος και είσαστε αναγκασμένοι να χρησιμοποιήσετε αυτό που σας δίνεται – η έκταση στην οποία σχεδιάζετε να κατασκευάσετε την επόμενη μονάδα σας μπορεί να είναι σε βραχώδες στερεό έδαφος της Κρήτης ή κοντά στις λασπώδεις εκβολές του ποταμού Αλιάκμονα. Ανεξάρτητα από τη θέση του έργου, μια αρχική γεωλογική έρευνα μπορεί να σας γλιτώσει από έναν μεγάλο πονοκέφαλο αργότερα. Η γεωλογική έρευνα στο έδαφος μπορεί να υποδείξει τη θεμελίωση με πασσάλους, και αυτό είναι καλύτερο να το γνωρίζετε, να το έχετε συμπεριλάβει στον προϋπολογισμό και να το έχετε προγραμματίσει εκ των προτέρων, παρά να καθυστερήσουν οι εργασίες ολόκληρου του έργου σε περίπτωση που το ανακαλύψετε αργότερα.

Δεν υπάρχει πρόβλημα στο να κατασκευαστεί η δεξαμενή εν μέρει υπόγεια. Ωστόσο, αν το επιλέξει κανείς, χρειάζεται να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή, ώστε να διατηρηθούν υπό έλεγχο τα υπόγεια ύδατα. Ίσως αναρωτιέστε “τι σχέση έχουν τα υπόγεια ύδατα με τη δεξαμενή;” Το νερό από μόνο του δεν αποτελεί πρόβλημα για τη δεξαμενή από σκυρόδεμα, αλλά η πίεση των υπόγειων υδάτων μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στη δεξαμενή ανυψώνοντας τη βάση της και σπάζοντας την. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν η δεξαμενή είναι άδεια (κατά τη διάρκεια της προγραμματισμένης συντήρησης, για παράδειγμα), εάν η στάθμη των υπογείων υδάτων είναι μεγαλύτερη από τη στάθμη της δεξαμενής. Οι επισκευές στην περίπτωση αυτή θα ήταν αρκετά δαπανηρές, χωρίς να υπολογίσουμε τις απώλειες στην παραγωγή και τα περιβαλλοντικά ζητήματα που συνδέονται με ένα τέτοιο συμβάν. Ο καλύτερος τρόπος για να αποφευχθεί αυτό είναι το να λαμβάνουμε μέσω της γεωλογικής έρευνας αξιόπιστα δεδομένα πριν από την έναρξη της κατασκευής, και εάν είναι απαραίτητο, να προβαίνουμε στη λήψη  κατάλληλων μέτρων, όπως είναι η εγκατάσταση συστήματος αποστράγγισης γύρω από τη δεξαμενή. 

Σε περίπτωση που η κατασκευή της δεξαμενής γίνεται σε λοφώδη περιοχή απαιτείται επιπλέον προσοχή, καθώς μερικές φορές συμβαίνει η πλήρωση των δεξαμενών να μη γίνεται ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνειά τους, αλλά με διαφορά μερικών μέτρων μεταξύ των απέναντι πλευρών τους. Αυτό μπορεί να συμβεί, όμως τότε ανάλογα με τις διαστάσεις των δεξαμενών και τη διαφορά του ύψους πλήρωσης, θα χρειαστεί να γίνουν κάποιες μικρές αλλαγές από το σχεδιαστή της δεξαμενής. Χάρη στην συμπαγή δομή τους, οι δεξαμενές σκυροδέματος που έχουν κατασκευαστεί επί τόπου από την kIEFER μπορούν εύκολα να αντέξουν τις δυνάμεις που προέρχονται από την ανομοιόμορφη πλήρωση, σε σύγκριση με άλλους τύπους δεξαμενών.

Διορατικότητα

Το ακατέργαστο βιοαέριο που παράγεται μέσα στη δεξαμενή είναι ιδιαίτερα διαβρωτικό για τα υλικά από τα οποία είναι κατασκευασμένη. Σε περίπτωση χαλύβδινων εξαρτημάτων, πρέπει να χρησιμοποιηθεί χάλυβας υψηλής ποιότητας για την πρόληψη ζημιών. Για την κατασκευή όμως μιας δεξαμενής από σκυρόδεμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν τυποποιημένα υλικά και στη συνέχεια μόνο να προστεθεί προστατευτικό φύλλο ή ανθεκτική επίστρωση στην επιφάνεια που έρχεται σε επαφή με το βιοαέριο.

Πάντα συνιστάται τα ανοίγματα στα τοιχώματα να γίνονται ταυτόχρονα με την κατασκευή της δεξαμενής. Ωστόσο, όλοι γνωρίζουμε ότι συχνά πραγματοποιούνται αλλαγές, μερικές φορές ακόμη και μετά την ολοκλήρωση της δεξαμενής. Αυτό προκαλεί σημαντικά προβλήματα στην περίπτωση των χαλύβδινων ή προκατασκευασμένων δεξαμενών, καθώς προσφέρουν περιορισμένες δυνατότητες όσον αφορά τη διάνοιξη οπών στα τοιχώματα. Οι δεξαμενές σκυροδέματος που κατασκευάζονται επιτόπου έχουν το μεγάλο πλεονέκτημα της ευελιξίας, καθώς μπορούν να διανοιχθούν νέες οπές στα τοιχώματα της δεξαμενής σε μεταγενέστερο στάδιο. Αυτό πρέπει να γίνεται πάντοτε μόνο μετά από συζήτηση με τον κατασκευαστή της δεξαμενής, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις δεν αποτελεί μείζον ζήτημα για τις μη προκατασκευασμένες δεξαμενές σκυρόδεμα.

Οι παραπάνω λεπτομέρειες πρέπει να αποτελούν θεμελιώδη γνώση για κάθε σχεδιαστή μονάδων βιοαερίου. Ωστόσο, στην kIEFER έχουμε διδαχθεί ότι στην πράξη συχνά ένα ή περισσότερα από τα σημεία που αναφέρθηκαν παραπάνω έχουν παραμεληθεί από τους σχεδιαστές, γεγονός που εν τέλει πάντα οδηγεί σε καθυστερήσεις και αύξηση του κόστους για τον τελικό πελάτη.

Διάρκεια ζωής δεξαμενών

Όλοι οι κατασκευαστές δεξαμενών διαφημίζουν ότι τα προϊόντα τους έχουν πολύ μεγάλη διάρκεια ζωής. Παρότι αυτές οι δηλώσεις δεν είναι εντελώς αναληθείς, υπάρχουν κάποιες μικρές λεπτομέρειες που πρέπει να ληφθούν υπόψη, ιδίως όσον αφορά για την απαραίτητη συντήρηση.

Για παράδειγμα, σε κάθε χαλύβδινη κατασκευή οι συνδέσεις μεταξύ των διαφορετικών εξαρτημάτων της γίνεται μέσω κοχλιών. Είναι γνωστό ότι αυτές οι συνδέσεις πρέπει να ελέγχονται σε τακτά χρονικά διαστήματα, καθώς οι κοχλίες έχουν την τάση να χαλαρώνουν με το πέρασμα του χρόνου, κυρίως λόγω των κραδασμών στην κατασκευή. Αντίθετα, οι δεξαμενές από σκυρόδεμα δεν παρουσιάζουν  τέτοιο πρόβλημα, καθώς δεν έχουν κοχλίες και όντας συμπαγείς μπορούν να αντέξουν τους κραδασμούς που προκαλούνται τόσο από τους αναδευτήρες όσο και από την κίνηση του υγρού μέσα στη δεξαμενή.

Ένα ζήτημα που παρατηρείται συχνά τόσο στις χαλύβδινες δεξαμενές όσο και στις προκατασκευασμένες δεξαμενές από σκυρόδεμα προκύπτει λόγω της σύνδεσης μεταξύ των συναρμολογούμενων τεμαχίων της δεξαμενής. Το υλικό στεγανοποίησης που χρησιμοποιείται για το διάκενο μεταξύ των τεμαχίων, παρόλο που διαφημίζεται ως μακροχρόνια λύση, έχει προκαλέσει επανειλημμένως προβλήματα, καθώς το υγρό της δεξαμενής μπορεί να αρχίσει να διαρρέει ακόμη και από τη μικρότερη ασυνέχεια στην σφράγιση του αρμού. Παρόλο που στην αρχή δεν φαίνεται να υπάρχει κάποιο πρόβλημα, μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα το υλικό στεγανοποίησης χάνει τη στεγανότητά του, πράγμα που σημαίνει ότι τα προβλήματα αυτά προκύπτουν συνήθως αφού λήξει η εγγύηση της δεξαμενής. Το γεγονός αυτό οδηγεί σε δαπανηρές και περίπλοκες εργασίες αποκατάστασης που επιβαρύνουν τον τελικό χρήστη πολλά χρόνια μετά τη θέση της μονάδας σε λειτουργία, για να μην αναφέρουμε και την αντίδραση που θα προκαλέσει στους Περιβαλλοντικούς Φορείς. Οι δεξαμενές σκυροδέματος που κατασκευάζονται επιτόπου στο εργοτάξιο, όπως αυτές που κατασκευάζει η kIEFER, δεν αντιμετωπίζουν αυτό το πρόβλημα, καθώς δεν υπάρχουν συναρμολογούμενα μέρη, ενώ για τα κενά που δημιουργούνται μεταξύ δύο σκυροδετήσεων υπάρχουν κάποιες πολύ απλές αλλά και πολύ αξιόπιστες λύσεις οι οποίες μπορούν να εφαρμοστούν μόνο όταν η κατασκευή πραγματοποιείται επιτόπου στο εργοτάξιο με φρέσκο ​​σκυρόδεμα.

Επιλέγοντας την καλύτερη για εσάς δεξαμενή

Δεδομένου ότι οι δεξαμενές αποτελούν το σημαντικότερο στοιχείο της μονάδας, η επιλογή του σωστού προμηθευτή δεν είναι απλή υπόθεση. Πολλοί θεωρούν την απόφαση εύκολη: κερδίζει η καλύτερη τιμή. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση είναι υπερβολικά απλοϊκή για ένα τόσο πολύπλοκο έργο. Δεδομένου ότι μια νέα δεξαμενή είναι μια σημαντική επένδυση που θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στην επιχείρησή σας μακροπρόθεσμα, η ποιότητα των δεξαμενών κρίνεται ύψιστης σημασίας.

Η kIEFER χρησιμοποιεί τα δικά της καλούπια για την κατασκευή κυλινδρικών δεξαμενών και σιλό, που εξασφαλίζουν εξαρχής την υψηλότερη δυνατή στεγανότητα, καθώς αντίθετα από τα παραδοσιακά συστήματα ξυλότυπου, δεν χρησιμοποιεί αγκυρώσεις στον τοίχο και επίσης έχει το πλεονέκτημα ότι η δεξαμενή κατασκευάζεται σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, ενώ ταυτόχρονα τηρούνται τα υψηλότερα πρότυπα υγείας και ασφάλειας. Το σύστημα αυτό έχει χρησιμοποιηθεί και βελτιώνεται συνεχώς εδώ και πάνω από 50 χρόνια, καθώς κατασκευάζονται έως και 5.000 δεξαμενών και σιλό από σκυρόδεμα κάθε έτος ανά την Ευρώπη. Παρότι υπάρχουν πολλές επιλογές στην αγορά, ποιος είναι καταλληλότερος για να παραδώσει ένα τόσο σημαντικό μέρος της μονάδας σας, αν όχι η kIEFER, που αποτελεί το μεγαλύτερο κατασκευαστή δεξαμενών σκυροδέματος βιοαερίου στην Ελλάδα; 

* Οι κ.κ. Γιάννης Κλωνάρης και Παναγιώτης Πετρόχειλος είναι Project Μanager στην kIEFER.

Μοιράσου το

Facebook
Twitter
LinkedIn
kIEFER

Σχετικά Άρθρα

ENIA ENERGEIAKI KOINOTITA P.E. 4,5ΜW

ENIA ENERGEIAKI KOINOTITA P.E. 4,5ΜW Φωτοβολταϊκό πάρκο ισχύος 4,5MW. Bρίσκεται στην Βοιωτία και Εύβοια, ξεκίνησε τη λειτουργία του το 2020.

Ενεργειακές κοινότητες Αγρίνιου 95ΜW   

Ενεργειακές κοινότητες Αγρίνιου 95ΜW    Φωτοβολταϊκό πάρκο ισχύος 95MW. Bρίσκεται στην Αμφιλοχία  , ξεκίνησε τη λειτουργία του το 2020 και σε συνεργασία με τον Αγροτικό

EC NORTHWESTCO 3MW

EC NORTHWESTCO 3MW Φωτοβολταϊκό πάρκο ισχύος 3MW. Bρίσκεται στoν Βαθύλακκο Κοζάνης, ξεκίνησε τη λειτουργία του το 2020.

Βαθύλακκος 110MW

Βαθύλακκος 110MW Φωτοβολταϊκό πάρκο ισχύος 110MW. Bρίσκεται στoν Βαθύλακκο Κοζάνης, ξεκίνησε τη λειτουργία του το 2022.

LSBP 225MW

LSBP 225MW Φωτοβολταϊκό πάρκο ισχύος 225MW. Bρίσκεται στην ΠΕ Κοζάνης, ξεκίνησε τη λειτουργία του το 2022.

elΕλληνικά