Kupper Engineering 是 Asplundh 基礎設施集團的成員，該集團是全國領先的基礎設施服務和解決方案聯盟，為公用事業、電力生產商和能源密集型客戶提供服務。Kupper Engineering提供卓越的全方位專業工程、工程支援、設備採購和自動化控制整合服務－從規劃和設計到實施和調試。
- 設計將垃圾掩埋氣體轉化為再生天然氣(RNG)的系統
- 從現在到2026年，在20家RNG工廠實施
- 系統由數十個致動器、馬達、閥門、幫浦和感測器組成－建立在ControlLogix®和CompactLogix™控制系統、智慧型馬達控制中心、變頻驅動器和其他組件之上
- 監控和偵測氣體洩漏、控制通風、調節風扇以及在必要時關閉系統的能力
- 在20個垃圾掩埋場中，將每分鐘3,000至8,000標準立方英尺的垃圾掩埋氣體轉化為再生天然氣
從食品和乳製品加工到垃圾掩埋場，Kupper Engineering 正在幫助企業將廢棄物和相關副產品轉化為再生天然氣(RNG)。RNG由有機廢棄物排放的沼氣製成，經過處理後達到管道品質標準，可用作化石燃料的替代品。
工程、控制和採購服務提供者Kupper是首批為RNG生產設施提供電氣工程服務的公司之一。他們已經支持了約30個RNG項目，並計劃在未來三年內再支持30個項目。其中包括從垃圾掩埋氣體中獲得的RNG，以及使用厭氧消化系統的動物和食物垃圾。
Kupper Engineering首席系統整合商Jude Matteo說：「天然氣是‘不可再生’的，我們不是從地下挖掘天然氣，而是將人類生產過程中產生的副產品轉化為資源，供人們在日常生活中使用。」
Kupper資深專案經理William Moss補充說：「我們的獨特之處在於，作為一家工程和控制公司，我們了解如何在這些高度專業化的專案中將所有環節妥善整合。從最初的設計到實施，我們都密切參與其中，並在這些站點的整個生命週期內提供支援。」
作為其解決方案組合的一部分，十多年來，Kupper一直信賴洛克威爾自動化。
挑戰
品質和控制至關重要
Kupper正在幫助北美最大的垃圾掩埋場營運商之一積極擴展其RNG基礎設施，作為其成長和永續發展策略的一部分。
Matteo解釋說：「以往垃圾被埋在垃圾掩埋場後會腐爛。這樣會產生有異味的廢氣，累積起來會非常危險，並對環境和臭氧造成負面影響。操作員最初的處理方法是將垃圾掩埋氣體移出並燃燒，即直接燒掉。現在，透過一系列工藝，他們可以將氣體從垃圾掩埋場中提取出來，進行淨化，並將其轉化為本質上的天然氣。」
該營運商計劃利用所產生的RNG為其運輸車隊提供燃料，然後將剩餘部分返回天然氣管道。將垃圾掩埋氣體(LFG)轉化為管道優質氣體的過程受到嚴格的指導，因此製程控制至關重要。
Kupper資深專案經理Michael Markham表示：「垃圾掩埋氣體通常含有50%的甲烷和大量二氧化碳(CO2)以及少量微量成分。需要去除二氧化碳(CO2)和微量甲烷，因此最終產品是98%的純甲烷。需要經過幾個過程，每個階段可能需要壓縮、冷卻、加熱和過濾。」
該系統由數十個執行器、馬達、閥門、泵浦和感測器組成，是一個需要設計、連接和控制的複雜系統。這也是Kupper在許多垃圾掩埋氣體轉化為再生天然氣專案中使用洛克威爾自動化產品的原因，包括ControlLogix®和CompactLogix™控制系統、智慧型馬達控制中心、變頻驅動器和其他組件。
這些技術也是確保員工和系統安全的關鍵。它們可幫助設施監控和偵測氣體洩漏、控制通風、調節風扇，並在必要時關閉系統。
解決方案
標準化工廠設計和設備
Markham解釋說：「我們之所以受邀與該客戶合作，是因為他們希望在不同規模的專案中實現工廠設計和設備的標準化，從而保證安全、可靠和一致。」
從現在到2026年，客戶計劃建造20座RNG工廠，面積從16,000平方英尺到30,000平方英尺不等。這些工廠每分鐘可處理3,000至8,000標準立方英尺的垃圾掩埋氣體。
Matteo表示：「這些設施將運行快速、複雜的流程，需要安裝、配置和整合數百個元件。當我們使用洛克威爾自動化產品時，這是迄今為止最簡單快捷的方法。既然我們知道我們將建造更多這樣的工廠，我們就盡量把它們模板化。程式標準化和模組化的能力非常直接，我們可以信賴洛克威爾產品的性能。」
所有這些對於最大限度地縮短生產時間至關重要。
「無論是沼氣池還是垃圾掩埋場，就像這位客戶的情況一樣，它們總是在製造氣體，而這些氣體必須持續處理。Matteo解釋說：「任何時候，只要工廠不運行，他們就必須對天然氣進行處理，這通常意味著將其燃燒。因此，可靠性的任何提高都是大有裨益的。」
結果
潛在的經濟和環境效益
2023年春，Kupper為該客戶目前的投資組合建造的首個標準化垃圾掩埋氣體(LFG)轉化為可再生天然氣(RNG)站點投入使用，預計2024年還將有約8個站點投入使用，其餘站點將在隨後幾年內陸續投入使用。
平均一個場址每年可回收生產超過78萬兆焦耳(MMBtu)的RNG。MMBtu是衡量熱含量和燃料價值的通用指標。這一數量相當於每年為26,000多戶家庭或676輛重型卡車提供服務，相當於530多萬加侖柴油。使用這種規模的工廠生產的RNG而不是化石燃料，有可能每年減少50,000多噸溫室氣體排放。
Markham說：「我們正在幫助這位客戶將有害氣體副產品轉化為可用能源。他們不必花費資本和年度資金進行處理，而是生產一種可行的能源，對環境更有利，還能帶來獲利收入」。
已發佈 2023年11月15日
