RU2651940C1 - Биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза - Google Patents
Биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651940C1 RU2651940C1 RU2017125395A RU2017125395A RU2651940C1 RU 2651940 C1 RU2651940 C1 RU 2651940C1 RU 2017125395 A RU2017125395 A RU 2017125395A RU 2017125395 A RU2017125395 A RU 2017125395A RU 2651940 C1 RU2651940 C1 RU 2651940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tank
- biogas
- biomass
- pipe
- vertical
- Prior art date
Links
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 7
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 7
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 7
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 6
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/02—Apparatus for enzymology or microbiology with agitation means; with heat exchange means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/107—Apparatus for enzymology or microbiology with means for collecting fermentation gases, e.g. methane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/36—Apparatus for enzymology or microbiology including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled fermentors
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения биогаза. Предложена биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза. Установка включает герметичный вертикальный цилиндрический резервуар с патрубками для подачи биомассы, слива переработанного субстрата и для отвода биогаза. В резервуаре в виде цельной вертикальной трубы установлено барботажное перемешивающее устройство. Причём вертикальная труба установлена по центру резервуара и имеет отверстия сверху и снизу для присоединения обеспечивающих круговое вращение биомассы радиальных ответвлений в виде изогнутых горизонтальных трубок с соплами. На верхней части купола резервуара с возможностью регулирования высоты перемещения относительно уровня биомассы установлена погружная П-образная горизонтальная полка в виде кольца. Изобретение позволяет повысить эффективность полного перемешивания биомассы для сбраживания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, предназначено для анаэробного сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства и может быть использовано для производства биогаза и органического экологически чистого удобрения.
Известен биореактор, содержащий корпус с технологическими патрубками, размещенную в центре корпуса циркуляционную трубу и расположенную под ней равномерно перфорированную трубу в виде вертикальной спирали, витки которой образую конус, обращенный основанием вверх, причем диаметр верхнего витка спирали равен внутреннему диаметру циркуляционной трубы и расположен на уровне нижнего среза этой трубы, при этом циркуляционная труба выполнена в цилиндрической емкости, состоящей из двух труб различного диаметра, пространство между которыми заполнено подогреваемой водой для прогрева биомассы, при этом технологические патрубки включают патрубок для подачи перерабатываемой биомассы, расположенный в верхней части корпуса, а патрубок слива удобрения, расположенный в нижней части корпуса (Патент RU №2430153, С12М 1/04 от 27.09.2011).
Недостатком данного биореактора является недостаточно высокая производительность из-за сложности подогрева биомассы циркуляционной трубой, расположенной внутри реактора. Также имеющееся перемешивающее устройство не полностью охватывает объем биореактора, что обуславливает не полное перемешивание и скопление осадочного материала на дне, а также образование плавающей корки в верхней части, а значит, не способствует интенсификации перемешивания сбраживаемой массы.
Как отмечено в известном аналоге (Патент RU №2567649 от 10.11.2015), при оптимальном подборе устройства для перемешивания рабочего сырья выход биогаза может повыситься до 50%, поскольку перемешивание сбраживаемой массы в биореакторе обеспечивает высвобождение образующего биогаза, равномерное распределение популяции бактерий, предотвращение формирования корки на ее поверхности и осадка, предотвращения формирования пустот и скоплений, которые уменьшают рабочую площадь реактора (ГОСТ Р 53790 - 2010. Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотходов. Общие технические требования к биогазовым установкам. Введ. 2010-05-31. - М.: Стандартинформ, 2010).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является биогазовая установка, включающая герметичный вертикальный цилиндрический резервуар с технологическими патрубками, включающими патрубок для подачи перерабатываемой биомассы, патрубок слива переработанного субстрата, патрубок для отвода биогаза, установленное в резервуаре барбатажное перемешивающее устройство, представляющее собой перфорированную трубу в виде вертикальной спирали, спиралевидная перфорированная труба расположена вдоль стен резервуара и днища, витки которой повторяют форму резервуара и днища, при этом отверстия трубы, расположенные напротив стен резервуара, имеют насадки в виде уголка трубы, конец которого направлен вверх, по центру резервуара установлена вертикальная перфорированная труба диаметром больше, чем диаметр спиралевидной трубы, отверстия вертикальной и спиралевидной труб жестко закреплены к стальному цилиндрическому уголку, соединенному с краном подачи биогаза (Патент RU №2567649, С12М 1/07, C02F 11/04, C05F 3/00, В09В 3/00 от 10.11.2015).
Однако использование установки не связано с возможностью интенсивного образования пены из зоны, ускоряющего процессы брожения в резервуаре, т.к. в известной установке аналога отмечено, что расположение барбатажного перемешивающего устройства, создание спиралевидной перфорированной трубы, повторяющей форму резервуара и днища, а также в виде вертикальной перфорированной трубы, расположенной по центру резервуара, приводит к поступлению части биогаза через закольцованный трубопровод с компрессором в перфорированные трубы, перемешивая субстрат для образования метанового брожения пузырьков биогаза.
Другим недостатком указанной установки является отсутствие активной массы перемешивания с закручиваением биомассы по всей высоте резервуара. Таким образом, степень активного перемешивания сбраживаемой массы недостаточно для аэнаробного сбраживания, которое должно ускорить получение большого образования объема пены, из которой больше может выделяться биогаз, для протекания внутри резервуара активного спонтанного перемешивания сбраживаемой массы, при котором отпадает необходимость длительного времени дополнительного перемешивающего устройства, не способствует интенсификации активного перемешивания сбраживаемой массы.
Практика такого сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства показывает, что степень аэнаробного сбраживания остается недостаточно полно решенной задачей и разрушение корки на ее поверхности резервуара также затруднено в полном объеме. Для эффективной работы объема небольших резервуаров, в частности, для использования в малых животноводческих хозяйствах получения из свежего навоза (помета) животных - органических удобрений, горючего биогаза, а также улучшения экологической ситуации сельских населенных пунктов. Другим недостатком является то, что для эффективной работы необходимо использовать резервуар для ограничения сверху под куполом его гашение волнообразования на поверхности и далее для отвода биогаза из резервуара.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является получения установки, обеспечивающей существенное увеличение аэнаробного сбраживания и, как следствие этого, повышение эффективности полного перемешивания биомассы для сбраживания.
Технический результат достигается тем, что биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза, содержащая герметичный вертикальный резервуар с технологическими патрубками, включающими патрубок для подачи перерабатываемой биомассы, патрубок слива переработанного субстрата, патрубок для отвода биогаза, компрессор и установленное в резервуаре барботажное перемешивающее устройство с вертикальной трубой, при этом вертикальная труба барботажного перемешивающего устройства выполнена цельной, закреплена жестко по центру к опоре конусного днища резервуара и содержит радиальные ответвления в виде изогнутых горизонтальных трубок с соплами, причем радиальные ответвления связаны на наружной боковой поверхности с отверстиями вертикальной трубы барботажного перемешивающего устройства и расположены в верхней и в нижней ее частях, радиальные ответвления обеспечивают направленный поток воздуха в резервуаре, подаваемого из компрессора в вертикальную трубу барботажного перемешивающего устройства, для кругового вращения биомассы в резервуаре, на верхней части купола резервуара выше радиальных ответвлений резервуара с возможностью регулирования высоты перемещения относительно уровня биомассы установлена погружная П-образная горизонтальная полка в виде кольца.
Кроме того, погружная П-образная горизонтальная полка в виде кольца выполнена с диаметром меньше диаметра резервуара.
Выполнение цельной вертикальной трубы барботажного перемешивающего устройства в виде радиальных ответвлений с изогнутыми трубками с соплами сверху и снизу на вертикальной трубе, связанных с отверстиями последней, обеспечивают круговое вращение (циркуляцию) биомассы за счет выхода воздуха из компрессора для заполненного резервуара перерабатываемой биомассы, активное насыщение атмосферным воздухом с кислородом, это представляет жидкостно-воздушную смесь путем растворения воздуха в ней, интенсифицируется соответственно в нижней и в верхней частях резервуара непереработанного исходного субстрата и слива готового удобрения, соответственно, на конусное днище резервуара, не попадания его выше расположения П-образной горизонтальной полки в виде кольца, и для отвода получаемого биогаза из образующего большого объема пены в герметично закрытом резервуаре.
Таким образом, обеспечивает полную и интенсивную переработку биомассы при стабильности температурного режима и интенсивном перемешивании за счет размещения циркуляционных изогнутых трубок с соплами внутри корпуса резервуара с креплением к боковым отверстиям вертикальной трубы, ответвления которых создают разность и плотность циркуляции вокруг вертикальной трубы барбатажного перемешивающего устройства, т.е. приводя к вращению биомассы в резервуаре ниже размещения П-образной горизонтальной полки в виде кольца, диаметр которой меньше диаметра резервуара. Кроме того, стабильно и полно идут процессы ферментации биомассы во всем его объеме.
Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволяет установить наличие отличительных от прототипа признаков. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна».
Анализ технических решений показал, что заявленная совокупность признаков, обеспечивающая повышение интенсивности получения аэробного сбраживания, стабильности и полноты биохимических процессов за счет полного перемешивания биомассы с обеспечением оптимальной температуры по всему объему при их совокупности с другими элементами установки неизвестна из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию «изобретательский уровень».
Простота изготовления и доступность использования биогазовой установки в малых фермерских хозяйствах, а также простота обслуживания установки, заключающаяся в наблюдении за процессом эффективности перемешивания сбраживаемой массы из-за расположения не только в центральной части резервуара, но и отсутствия застойной зоны, и выгрузке готового удобрения и загрузки биомассы, например, один раз в сутки 1/10 части объема, позволяет широко использовать, что доказывает соответствие его критерию «промышленная применимость».
Заявляемая биогазовая установка поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема предлагаемой установки, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Биогазовая установка включает вертикальный цилиндрический резервуар 1, который содержит основание 2 с уложенным на нем опоры днища 3, к которой крепится в центре резервуара 1 цельная вертикальная труба 4 барбатажного перемешивающегося устройства. Внешняя сторона резервуара снабжена с компрессором 5 подвода под давлением воздуха в полость вертикальной трубы 4 и, нагревателя 6, например, с помощью ТЭН, нагреватель, который с внешней стороны резервуара 1 снабжен термогенератором 7. На куполе 8 резервуара 1 установлен патрубок 9 с шаровым краном 10 для подачи перерабатываемой массы, датчик давления 11, патрубок 12 с шаровым краном 13 для отвода получаемого биогаза, соединенный с трубопроводом 14 выхода биогаза к потребителю. В днище резервуара 1 установлен патрубок 15 с шаровым краном 16 для выгрузки переработанного субстрата. В резервуаре 1 находится вертикальная труба 4 барботажного перемешивающего устройства выполнена цельной, закреплена жестко по центру у опоре конусного днища 3 резервуара 1 и содержит в верхней и нижней ее частях, радиальные ответвления в виде изогнутых горизонтальных трубок 17 и 18 с соплами 19 и 20, причем радиальные ответвления 17 и 18 связаны на наружной боковой поверхности с отверстиями вертикальной трубы 4 барботажного перемешивающего устройства и расположены в верхней и в нижней ее частях. Радиальные ответвления обеспечивают направленный поток воздуха в резервуаре 1, подаваемого из компрессора 5 в вертикальную трубу 4 барботажного перемешивающего устройства, для кругового вращения биомассы в резервуаре 1. На верхней части купола 8 резервуара 1 выше радиальных ответвлений резервуара с возможностью регулирования высоты перемешивания относительно уровня биомассы установлена П-образная горизонтальная полка 21 в виде кольца, при этом последняя выполнена с диаметром меньше диаметра резервуара 1.
П-образная горизонтальная полка 21 крепится к подвесному механизму изменения, например, винта 23 к верхней части купола 8 резервуара 1 с уплотнением (не показано), что обеспечивает подъем или опускание П-образной горизонтальной полки 21 в виде диска, погружаемой в жидкость с удалением из-под нее биогаза через патрубок 12 в трубопровод 14.
Для предотвращения значительных теплопотерь и для предотвращения замерзания сбраживаемой массы в резервуаре 1 его внешняя поверхность теплоизолируется из условия не допущения потерь температуры, сбраживаемой массы в резервуаре 1 меньше заданной температуры, он заключен в кожух (не показан), например из пенополистирола, толщиной 10 см, и установлен на опорах 23.
Таким образом, загружаемый разжиженный свежий навоз (помет) с влажностью 92-93% производится до общей проектной высоты резервуара 1 до размещения над верхними ответвлениями изогнутых трубок 17 с соплами 19, П-образной горизонтальной стенки 21 в виде кольца, отбор биогаза происходит через патрубок 12 с шаровым краном 13 к потребителю. Основание 2 с уложенным днищем 3 в нижней части связывают с патрубком 15 слива готового удобрения по наклонной плоскости днища, и позволяет избежать его заиления.
Биогазовая установка работает следующим образом.
Для создания анаэробности сбраживания в резервуар 1 через загрузочный патрубок 9 заливают воду до верхнего уровня размещения П-образной горизонтальной полки 21 в виде кольца под куполом 8. Далее часть воды сливают из резервуара 1, так чтобы П-образная горизонтальная полка 21 была погружена в жидкость. Затем в резервуар 1 через патрубок 9 загружают разжиженный свежий навоз (помет) с возможностью 92-93% до погружения П-образной горизонтальной полки 21, размещенной в верхнем положении под куполом 8. Форма купола 8 выше П-образной горизонтальной полки 21 в виде круга образует емкость для скапливания образующего биогаза. Давление в резервуаре 1 отслеживают при помощи датчика давления 11.
В вертикальную трубу 4 с отверстиями в верхней и нижней ее частях, которые снабжены радиальными ответвлениями в виде изогнутых горизонтальных трубок 17 и 18 с соплами 19 и 20 подают под давлением сжатый воздух, поступающего из компрессора 5 (или баллона) и воздух циркулирует по всему объему подогреваемого перерабатываемой биомассы в резервуаре 1, обеспечивая питательными веществами метанообразующих бактерий в полном объеме, предотвращая осадочный материал на стенки и дно резервуара 1 и корки под П-образной горизонтальной полки 21, купол 8 которого препятствует выходу биогаза. Выполнение на вертикальной трубе 4 с прикрепленными изогнутыми горизонтальными трубками 17 и 18 с соплами 19 и 20 дает возможность равномерно распределять пузырьки биогаза по всему вертикальному и горизонтальному сечений резервуара 1, т.е. подача под давлением воздуха из компрессора 5, перемешивает субстрат благодаря наличию элементов 17, 18, 19 и 20, ускоряя процесс образования большого объема пены, соответственно, накапливается в емкости под куполом 8 газовоздушная смесь. Этим самым полнее обеспечивается вся масса сбраживаемого субстрата во взвешенном состоянии во вращательное движение в резервуаре 1. Сопла 19 и 20 изогнутых трубок 17 и 18 участвуют в активном направлении потока на стенки и дно резервуара, тем самым предотвращая налипания субстрата.
Биогаз активно выделяется из образующейся пены, собирается в емкости купола 8 выше П-образной горизонтальной полки 21 в виде кольца и далее используется в качестве топлива потребителем. Кроме того, извлеченный биогаз может также поступать в когенератор (не показано), где происходит обезвреживание биогаза и преобразование энергии сжигаемого биогаза в электрическую и тепловую с последующей доставкой потребителю.
Выгрузка переработанных отходов (эффлюента) осуществляется периодически через патрубок 15 выгрузного устройства в конусе днища 3 посредством открытия шарового крана 16.
Объем выгруженной массы должен быть равен дозе загрузки свежей порции навоза (помета), что исключает перенаполнение резервуара и забивание отверстия патрубка для выхода биогаза и который защищен от пенообразования П-образной горизонтальной полки 21, отслеживающей всплытие сброженной массы субстрата вверх, при накоплении биогаза в емкости купола 8.
Конусная форма днища 3 обеспечивает качество выгрузки переработанных отходов (эффлюента), - как концентрат органического удобрения. Расположение с возможностью регулирования высоты размещения П-образной полки 21, погруженной в жидкость относительно уровня запорной жидкости над верхними радиальными ответвлениями в виде изогнутых трубок 17 с соплами 19, полка 21 может перемещаться, например, в виде винтового механизма 22 на куполе 8 резервуара 1.
Биогазовая установка обеспечивает сбраживание органических отходов с высокой степенью надежности.
Давление в емкости под куполом установки отслеживается при помощи датчика давления 11.
Температура сбраживания в 30-36°С поддерживается терморегулятором 7 известной марки, а цилиндрический резервуар 1 заключен в кожух из пенополисирола толщиной 10 см (не показано) для уменьшения теплопотерь в окружающую среду.
Наилучшим условиям работы устройства резервуара 1 может быть обеспечено его объемом 0,7-1,0 м3, что способствует протеканию внутри установки активного спонтанного перемешивания предложенными устройствами сбраживаемой массы, при котором эти предложенные устройства необходимо применять при перемешивании. Кроме того, устройство позволяет интенсифицировать процесс растворения воздуха в сбраживаемой массе навоза (помета) за счет предлагаемых узлов сверху и снизу на вертикальной трубе барбатажного перемешивающегося устройства и образование более глубокого перемешивания для образования большой массы пены, обогащенной кислородом воздуха под куполом резервуара выше П-образной горизонтальной полки.
Предложенным техническим решением обеспечено выполнения задачи существенное увеличение аэнаробного сбраживания, и повышение эффективности конструкции обеспечивает надежность и стабильность работы для использования в малых животноводческих хозяйствах для получения из свежего навоза (помета) животных - органических удобрений, горючего биогаза и кормовой добавки, а также улучшает экологическую ситуацию сельских населенных пунктов.
Кроме того, интенсивное перемешивание и поддержание оптимальных параметров температуры биомассы позволит, по сравнению с прототипом, повысит интенсивность пеновыделения, стабильность и полноту биохимических процессов в резервуаре, а также обеспечить более высокий прирост производительности по целевому выходу биогаза и экологически чистого удобрения. Состояние объекта уточняются для конкретного случая анаэробного сбраживания состава и количества органических отходов, дозы их загрузки в резервуар, временного и температурного режима сбраживания, климатического режима района использования и соблюдения узлов по привязке проекта.
Claims (2)
1. Биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза, содержащая герметичный вертикальный резервуар с технологическими патрубками, включающими патрубок для подачи перерабатываемой биомассы, патрубок слива переработанного субстрата, патрубок для отвода биогаза, компрессор и установленное в резервуаре барботажное перемешивающее устройство с вертикальной трубой, отличающаяся тем, что вертикальная труба барботажного перемешивающего устройства выполнена цельной, закреплена жестко по центру к опоре конусного днища резервуара и содержит радиальные ответвления в виде изогнутых горизонтальных трубок с соплами, причем радиальные ответвления связаны на наружной боковой поверхности с отверстиями вертикальной трубы барботажного перемешивающего устройства и расположены в верхней и в нижней ее частях, радиальные ответвления обеспечивают направленный поток воздуха в резервуаре, подаваемого из компрессора в вертикальную трубу барботажного перемешивающего устройства, для кругового вращения биомассы в резервуаре, на верхней части купола резервуара выше радиальных ответвлений резервуара с возможностью регулирования высоты перемещения относительно уровня биомассы установлена погружная П-образная горизонтальная полка в виде кольца.
2. Биогазовая установка по п. 1, отличающаяся тем, что погружная П-образная горизонтальная полка в виде кольца выполнена с диаметром меньше диаметра резервуара.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125395A RU2651940C1 (ru) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125395A RU2651940C1 (ru) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2651940C1 true RU2651940C1 (ru) | 2018-04-24 |
Family
ID=62045426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017125395A RU2651940C1 (ru) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2651940C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU220010U1 (ru) * | 2023-05-23 | 2023-08-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" | Лабораторный биореактор |
CN117305071A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-12-29 | 万木集团生物科技(武邑)有限公司 | 一种干法沼气发酵装置及其发酵工艺 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2065408C1 (ru) * | 1994-04-05 | 1996-08-20 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН | Биогазовая установка |
RU2082682C1 (ru) * | 1993-01-26 | 1997-06-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Установка для производства биогаза |
RU118963U1 (ru) * | 2011-11-10 | 2012-08-10 | Петр Михайлович Пономаренко | Биогазовая установка |
RU2567649C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Биогазовая установка |
RU2585824C1 (ru) * | 2014-12-26 | 2016-06-10 | Ярослав Александрович Иконников | Биогазовая установка |
-
2017
- 2017-07-14 RU RU2017125395A patent/RU2651940C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2082682C1 (ru) * | 1993-01-26 | 1997-06-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Установка для производства биогаза |
RU2065408C1 (ru) * | 1994-04-05 | 1996-08-20 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН | Биогазовая установка |
RU118963U1 (ru) * | 2011-11-10 | 2012-08-10 | Петр Михайлович Пономаренко | Биогазовая установка |
RU2585824C1 (ru) * | 2014-12-26 | 2016-06-10 | Ярослав Александрович Иконников | Биогазовая установка |
RU2567649C1 (ru) * | 2014-12-30 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Биогазовая установка |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU220010U1 (ru) * | 2023-05-23 | 2023-08-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" | Лабораторный биореактор |
CN117305071A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-12-29 | 万木集团生物科技(武邑)有限公司 | 一种干法沼气发酵装置及其发酵工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2567649C1 (ru) | Биогазовая установка | |
KR101507125B1 (ko) | 펌핑가능한 유기물로부터 바이오가스를 생성하기 위한 발효기 | |
US20130236952A1 (en) | System for processing biomass | |
RU2651940C1 (ru) | Биогазовая установка для сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с получением биогаза | |
CN102628016A (zh) | 生活垃圾全封闭水气联动间歇式内旋转恒温厌氧消化装置 | |
RU2430153C2 (ru) | Биореактор | |
RU2408546C2 (ru) | Метантенк для анаэробной обработки органических отходов | |
KR101223414B1 (ko) | 가축분뇨의 혐기소화를 이용한 바이오가스 제조장치의 발효조 및 그 제조방법. | |
RU2545737C2 (ru) | Биоэнергетический комплекс получения биогаза и гранулированного биотоплива | |
RU208815U1 (ru) | Метантенк барботажного типа | |
Radetic | Anaerobic digestion, important aspects regarding digester design and sludge mixing systems | |
RU2605312C1 (ru) | Биогазовая установка | |
US20190270957A1 (en) | Anaerobic Fermentation Apparatus | |
RU2540019C1 (ru) | Биореактор | |
RU96118U1 (ru) | Биореактор барботажного типа | |
RU2254700C1 (ru) | Биогазовая установка анаэробного сбраживания органических отходов | |
RU2646873C1 (ru) | Способ получения биогаза и удобрений из отходов свиноводческих стоков с вертикальной цилиндрической емкостью | |
RU2655795C1 (ru) | Устройство для получения биогаза и удобрений из отходов свиноводческих стоков | |
RU124261U1 (ru) | Метантек | |
RU2796354C1 (ru) | Биогазовая установка | |
RU97124U1 (ru) | Метантенк | |
RU2778150C1 (ru) | Установка для переработки отходов сельскохозяйственной промышленности | |
RU2743584C1 (ru) | Биогазовая установка | |
PL237482B1 (pl) | Fermentator monosubstratowy do metanowej fermentacji gnojowicy | |
RU2254699C2 (ru) | Жидкое минерализованное органическое удобрение из анаэробно сброженных разжиженных и измельченных органических отходов, способ приготовления и устройство для его осуществления |