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客户：Monogram Snacks
地点：美国弗吉尼亚州马丁斯维尔
客户企业问题：利用厌氧发酵池进行可再生能源发电
解决方案：Cat® CG132-08 燃气发电机组
Cat® 代理商：CHA Tech Services Carolina Cat Power Systems
作为生产牛肉干和其他腌制食品的副产品，Monogram Snacks 有许多残余油脂需要处理。过去，这些液体废物都被送往弗吉尼亚州马丁斯维尔当地的污水处理厂。
但随着产量的增加，食品加工厂开始每月向亨利县公共服务机构 (Henry County Public Service Authority) 缴纳高额附加费，用于处理 Monogram 的这些总悬浮固体 (TSS) 和生化需氧量 (BOD) 超标的污水。
这一困境使他们亟需开发一种成本更低的长期解决方案。
在两家工程咨询公司的帮助下，Monogram 于 2016 年 5 月开始建设内部污水预处理设施，
并于 6 月投入使用。此后，Monogram 开始将废物流向下输送到厌氧发酵池。
Monogram 每天的生产用水（7.5 万加仑）都会流经该废物处理系统。发酵池每周还能分解 3,000 加仑的油脂和 1.9 万磅的不可食用固体废物。
废物在发酵池中被分解并转化为甲烷气体，用于为 Cat CG132-08 燃气发电机组提供燃料，该机组能够生产 400 kW 电力。
Cat CG132-08 发电机组的发动机是在德国曼海姆制造，作为全套设备交付给 Monogram，发电机和开关设备安装在集装箱内。
据 Carolina Cat 电力系统的燃气发动机业务发展经理 David Morel 称，CG132-08 是专为利用甲烷含量较低的沼气而设计的。该发电机组配有缸套水和排气热回收系统，可产生 1.4 MMBTU/hr.(409 KWT) 的热能，用于加热发酵池。
由于内部集成了气体混合器技术和 Cat 全面电子化管理系统，该发动机在甲烷浓度较低的情况下仍能有效运转。
Morel 补充道：“卡特彼勒德国发动机部门经过多年在欧洲的实践，开发了这款发动机。这款发动机属于超重型发动机，非常适合该类应用。”
工程咨询公司 CHA Tech Services 选择了 Carolina Cat 电力系统 作为 Monogram 清洁能源设施的设备供应商，因为该公司在全美多个沼气项目中展现了出色的规划能力和专业知识。
“我们知道该如何去管理这类可能会有点复杂的项目。”Morel 解释道。“这类项目最大的挑战之一就是确保采用能够提供恰当进气量和发电量的设备，还要确保换热器的设计能够满足该项目所需的热量。因此，这一切都必须提前设计好，而这需要时间和技术知识才能正确完成。”
在启动和调试阶段，Carolina Cat 为 Monogram 提供了现场培训课程。产品支持代表 Tom Wommack 对发电机组和开关设备的操作和保养手册进行了讲解。
“在布置好教室后，我把工作人员带到发电机组那里，为他们讲解日常功能，并指出需要注意的事项，”Wommack 说道。“随后，我们将发电机组联机，使其处于日常基本运行状态。”
Carolina Cat 电力系统训练有素的技术人员还可随时为 Monogram 提供支持。
目前，该发电机组以额定功率的一半运行，发电量为 200 kW，用于为废物处理设施供电。
“随着我们生物能源生产能力的提升，Monogram 现在能够捕获甲烷气体，并将其转化为可再生形式的电能。”Monogram Snacks 的环境健康与安全经理 Brian Neal 指出。
经过处理的水将被送回到亨利县污水处理设施进行进一步处理。
“上一次我们进行 BOD 检测时，运行浓度约为 155 mg/L，所以说我们的 BOD 含量确实得到大幅降低，”Monogram 的污水处理维护操作员 Jerry LaPrade 说。“过去我们的悬浮固体含量高达 1,000 mg/L，而最近一次的检测结果仅为 110 mg/L，所以你能看到我们现在和以前的对比非常明显。现在我们已经远低于附加费限额了。”
除了满足废物处理的重要需求，Monogram 的清洁能源设施还减少使用化石燃料生产的电力和天然气供暖，由此每年能够减少净碳排放 2,687 公吨。预处理过程中产生的环保型沼渣用卡车运出现场，用于为 Shenandoah Valley 地区的农田土壤提供更多养分。
“我们知道我们必须对污水进行处理，而这一过程会产生甲烷。我们要么对其进行燃烧——但是甲烷不能排放到大气中——要么购置一台 Cat 发电机组，用它来消耗甲烷。所以现在我们同时生产热能和电能，这对所有人来说都是一个双赢的结局，”该清洁能源设施的日常运营负责人 LaPrade 补充道。
由于其成功经验，Martinsville 工厂被美国沼气协会 (American Biogas Council) 评为 2017 年“年度最佳沼气项目 (Biogas Project of the Year)”。该奖项旨在表彰 Monogram 的清洁能源设施在金融创新、能源效率和可持续废物处理方面发挥的典范作业。
该项目总成本约为 1200 万美元，资金来源包括银行贷款、100 万美元的赞助款、新市场税收抵免以及投资税收抵免。
该计划需要 Monogram 扩大生产规模，但在那之前，这家零食生产商准备先寻找外部废物资源，用以生产更多甲烷并提高发电量。
“Cat 机组运行情况非常好，”LaPrade 说道。“我们是现学现用，尽管如此，只要我打电话给 Carolina Cat 电力，都能联系到工作人员，他们会在很短的时间内给我回复。他们的服务非常好。”
400 ekW @1.0pf
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天然气、沼气、煤气
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