BE882098A - MECHANIZED AND AUTOMATED ASSEMBLY FOR THE PRODUCTION OF BIOMETHANE BY ANAEROBIC FERMENTATION OF ANIMAL EXCREMENTS - Google Patents

MECHANIZED AND AUTOMATED ASSEMBLY FOR THE PRODUCTION OF BIOMETHANE BY ANAEROBIC FERMENTATION OF ANIMAL EXCREMENTS Download PDF

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BE882098A
BE882098A BE0/199684A BE199684A BE882098A BE 882098 A BE882098 A BE 882098A BE 0/199684 A BE0/199684 A BE 0/199684A BE 199684 A BE199684 A BE 199684A BE 882098 A BE882098 A BE 882098A
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    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Description

       

   <EMI ID=1.1>  <EMI ID=2.1> 

  
assurant l'étanchéité et la résistance mécanique requises et qui est fermée hermétiquement par un couvercle en acier ou en résines polyester armées de fibres de verre.

  
A l'intérieur de cette cuve est placé un serpentin-échangeur de chaleur constitué d'un tube d'acier ou de matière synthétique.

  
L'on yt&#65533;ouve également un tuyau 4' introduction de la matière à digérer,un tuyau de vidange et un tuyau central placé verticalement, surmonté d'un déversoir en forme d'entonnoir qui évacue le tropplein via un siphon coupe-air.

  
Le couvercle de la cuve est équipé d'une soupape de sécurité,d'un pressostat à contact électrique et d'un conduit de sortie du gaz avec cartouche anti-retour de feu.

2 - UNE CENTRALE DE REGULATION AUTOMATIQUE.

  
Elle comprend 

  
A Un dispositif de chauffage de la biomasse constitué de :  <EMI ID=3.1> 
- un vase d'expansion, 
- un détendeur à gaz,
- deux thermostats de régulation. 

  
 <EMI ID=4.1>  

  
B . Un appareillage d'extraction et d'épuration du gaz comprenant :
- un pressostat de commande placé sur le couvercle de la cuve,
- une pompe d'extraction du gaz
- un filtre à barbotage d'eau,
- un compteur à gaz.

  
C . Un gazomètre.

  
C'est un ballon souple en toile plastifiée étanche et de haute résistance mécanique équipé d'un tube d'entrée de gaz avec

  
 <EMI ID=5.1> 

  
qui comprend :
- une pompe spéciale à lisier,
- une horloge électrique à programme.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
Celui-ci se compose d'un détendeur à gaz et d'une chaudière avec "boiler" qui est équipée d'un bruleur spécial pour biométhane.

FONCTIONNEMENT DE L'INSTALLATION.

  
Après remplissage initial du digesteur et la mise én température

  
 <EMI ID=7.1> 

  
l'échangeur,les bactéries méthanogènes se multiplient très rapidement et produisent du biogaz. 

  
Pendant cette première phase,du processus, l'eau chaude est produite par un dispositif accessoire. 

  
Le gaz produit se dégage dans la partie supérieure de la cuve d'où il sera extrait.

  
Le maintien de la température optimale dans la cuve est assuré par

  
 <EMI ID=8.1> 

  
adapté et qui est alimenté par une partie.du biométhane produit.

  
La régulation se fait par deux thermostats montés en série, l'un étant

  
 <EMI ID=9.1> 

  
et ayant un rôle de sécurité.Ils agissent par l'intermédiaire d'un relais sur la pompe de circulation du circuit d'eau.

  
 <EMI ID=10.1>  

  
Cette injection de matière se faisant tangentiellement à la paroi de

  
 <EMI ID=11.1> 

  
entraine les éléments flottants et les évacue vers l'extérieur via le tuyau et le siphon de décharge.

  
 <EMI ID=12.1> 

  
moyen d'un extracteur dont la mise en marche et l'arrêt sont commandés par le pressostat afin de maintenir la pression dans le haut de cuve entre 5 et 20 millibars.

  
Le gaz brut est alors pulsé dans un épurateur par barbotage d'eau dans lequel il abandonne par condensation la vapeur d'eau et par dissolution le sulfure d'hydrogène et une partie de son anhydride carbonique* 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
ballon et,de la,redistribué d'une part vers le chauffe-eau de maintien. à température.de la blâmasse et d'autre part vers une chaudière à gaz adaptée à la combustion du biogaz.

  
 <EMI ID=14.1> 

  
radiateurs le chauffage de l'habitation et au moyen du "boiler" la production d'eau chaude pour les besoins de l'exploitation et du

  
 <EMI ID=15.1> 

  
La pression d'entrée du gaz dans les bruleurs du chauffe-eau et de la chaudière est réglée par des détendeurs ajustables.

  
Dimensions du diqesteur.

  
Deux diamètres standard sont prévus 4 et 5 mètres intérieur. La hauteur varie en fonction du volume de biomasse qu'il est nécessaire de traiter et tenant coopte qu'il ne peut dépasser 90% de la capacité totale du digesteur.

  
Ce sont les besoins quotidiens en kilocalories de l'exploitation  pendant la période la plus froide de l'année qui permettent la  détermination de ce volume"

  
 <EMI ID=16.1> 

  
25 à 30% de cette production sont nécessaire* au réchauffage de la masse en fermentation c'est donc le solde qui est disponible pour couvrir les besoins soit environ 4000 Kcal/m3/jour...

  
La contenance du gazomètre est calculée pour pouvoir compenser les besoins diurnes plus importants par une accumulation pendant les heures de nuit tout en conservant en permanence une réserve égale à 10 à 12 heures de production.



   <EMI ID = 1.1> <EMI ID = 2.1>

  
ensuring the required tightness and mechanical resistance and which is hermetically sealed by a steel or polyester resin cover reinforced with glass fibers.

  
Inside this tank is placed a heat exchanger coil made of a tube of steel or synthetic material.

  
There is also opened a pipe 4 'introduction of the material to be digested, a drain pipe and a central pipe placed vertically, surmounted by a funnel-shaped weir which discharges the overflow via a cut-off siphon air.

  
The tank cover is fitted with a safety valve, an electrical contact pressure switch and a gas outlet pipe with non-return fire cartridge.

2 - AN AUTOMATIC REGULATION CENTER.

  
She understands

  
A A biomass heating device consisting of: <EMI ID = 3.1>
- an expansion tank,
- a gas pressure regulator,
- two regulating thermostats.

  
 <EMI ID = 4.1>

  
B. Gas extraction and purification equipment including:
- a control pressure switch placed on the tank cover,
- a gas extraction pump
- a water bubbling filter,
- a gas meter.

  
VS . A gasometer.

  
It is a flexible balloon made of waterproof plasticized canvas and of high mechanical resistance equipped with a gas inlet tube

  
 <EMI ID = 5.1>

  
including :
- a special slurry pump,
- an electric clock with program.

  
 <EMI ID = 6.1>

  
This consists of a gas pressure regulator and a boiler with "boiler" which is equipped with a special burner for biomethane.

OPERATION OF THE INSTALLATION.

  
After initial filling of the digester and setting the temperature

  
 <EMI ID = 7.1>

  
the exchanger, the methanogenic bacteria multiply very quickly and produce biogas.

  
During this first phase of the process, hot water is produced by an accessory device.

  
The gas produced is released in the upper part of the tank from which it will be extracted.

  
Maintaining the optimal temperature in the tank is ensured by

  
 <EMI ID = 8.1>

  
adapted and which is supplied by a part of the biomethane produced.

  
The regulation is done by two thermostats connected in series, one being

  
 <EMI ID = 9.1>

  
and having a safety role. They act by means of a relay on the circulation pump of the water circuit.

  
 <EMI ID = 10.1>

  
This injection of material taking place tangentially to the wall of

  
 <EMI ID = 11.1>

  
entrains the floating elements and evacuates them to the outside via the hose and the drain trap.

  
 <EMI ID = 12.1>

  
by means of an extractor, the start and stop of which are controlled by the pressure switch in order to maintain the pressure in the top of the tank between 5 and 20 millibars.

  
The raw gas is then pulsed in a purifier by bubbling water in which it abandons the water vapor by condensation and by dissolving the hydrogen sulphide and part of its carbon dioxide *

  
 <EMI ID = 13.1>

  
balloon and, from there, redistributed on the one hand towards the holding water heater. at temperature of the blame and on the other hand to a gas boiler suitable for the combustion of biogas.

  
 <EMI ID = 14.1>

  
radiators heating the home and by means of the "boiler" the production of hot water for the needs of operation and

  
 <EMI ID = 15.1>

  
The gas inlet pressure in the burners of the water heater and the boiler is regulated by adjustable regulators.

  
Dimensions of the divider.

  
Two standard diameters are provided 4 and 5 meters inside. The height varies depending on the volume of biomass that needs to be treated and holding that it cannot exceed 90% of the total capacity of the digester.

  
It is the daily requirements in kilocalories of the farm during the coldest period of the year that allow the determination of this volume "

  
 <EMI ID = 16.1>

  
25 to 30% of this production is necessary * for reheating the fermenting mass, so the balance is available to cover needs, i.e. around 4000 Kcal / m3 / day ...

  
The capacity of the gasometer is calculated to be able to compensate for the greater daytime needs by an accumulation during the night hours while permanently maintaining a reserve equal to 10 to 12 hours of production.


    

Claims (1)

RESUME. ABSTRACT. Cette installation est conçue dans le but de produire d'une manière continue du biométhane en exploitant le processus naturel de fermentation anaérobique des celluloses contenues dans les excréments <EMI ID=17.1> This installation is designed with the aim of continuously producing biomethane by exploiting the natural anaerobic fermentation process of the celluloses contained in the excrement <EMI ID = 17.1> liquide. liquid. <EMI ID=18.1> <EMI ID = 18.1> l'automatisation de l'équipement. equipment automation. Cela se traduit par l'automatisation This translates into automation - de. l'alimentation en lisier frais du digesteur, - le chauffage de la biomasse en circuit fermé par prélèvement - d'une partie du gaz produit. - du maintien de la pression dans le dessus du digesteur dans <EMI ID=19.1> - of. feeding the fresh manure to the digester, - heating the biomass in a closed circuit by sampling - part of the gas produced. - maintaining the pressure in the top of the digester in <EMI ID = 19.1> Par ailleurs,le dispositif d'introduction tangentiel de la matière de remplacement qui provoque un mouvement tournant et l'évacuation des matières flottantes évite la formation d'une croûte très préjudiciable à la production du gaz. Furthermore, the device for tangentially introducing the replacement material which causes a rotary movement and the evacuation of the floating materials prevents the formation of a crust which is very detrimental to the production of gas. En bref,cet équipement fonctionne de manière absolument autonome et apporte à l'exploitant agricole la couverture de ses besoins en calories pour le chauffage de son habitation ainsi que pour la production de l'eau chaude tant pour l'exploitation que pour les besoins du ménage. LEGENDE EXPLICATIVE DES DESSINS. In short, this equipment works absolutely independently and provides the farmer with the coverage of his calorie needs for heating his home as well as for the production of hot water both for the operation and for the needs of the farmer. housework. EXPLANATORY LEGEND OF THE DRAWINGS. Feuille A. Echelle 1/100. Sheet A. Scale 1/100. 1 . Digesteur. 1. Digester. <EMI ID=20.1> <EMI ID = 20.1> 3 . Soupape de sécurité 3. Safety valve 4 . Pressostat. 4. Pressure switch. 5 . Tuyau de vidange du digesteur avec vanne. 6 . Tuyau d'entrée d'alimentation du digesteur. 7 Extracteur de gaz. 5. Digester drain hose with valve. 6. Digester feed inlet pipe. 7 Gas extractor. 8 . Filtre à gaz. 8. Gas filter. 9 . Compteur à gaz 9. Gas meter <EMI ID=21.1> <EMI ID = 21.1> 11. Chauffe-eau. 11. Water heater. 12. Pompe de circulation d'eau. 12. Water circulation pump. 13. Détendeurs à gaz. 13. Gas pressure regulators. 14. Pompe à lisier. 14. Slurry pump. 15. Fosse à lisier. 15. Slurry tank. 16. Etable. 16. Barn. 17. Habitation. 17. Housing. 18. Chaudière à gaz. 18. Gas boiler. Feuilles B & C. Echelle 1/25. B & C sheets. Scale 1/25. 1 . Paroi de la cuve. 1. Wall of the tank. 2 . Serpentin-échangeur. 2. Coil-exchanger. 3 . Support du déversoir. 3. Weir support. 4 . Déversoir. 4. Weir. 5 . Tuyau vertical d'évacuation du trop-plein. 6 . Prolongement horizontal du 5. 7 . Siphon coupe-air. 5. Vertical overflow drain pipe. 6. Horizontal extension of 5. 7. Air trap. <EMI ID=22.1> <EMI ID = 22.1> 10. Tuyau de vidange 0 3". 10. Drain hose 0 3 ". 11. Couvercle de la cuve. 11. Tank cover. 12. Tube de sortie.du gaz vers extracteur. 12. Gas outlet tube to extractor. 13. Tube de sortie vers soupape de sécurité. 13. Outlet tube to safety valve. <EMI ID=23.1> <EMI ID = 23.1> 15. Supports du serpentin. Légende explicative des dessins (suite) 15. Coil supports. Explanatory legend of the drawings (continued) Feuille D. Sheet D. Shéma électrique. Electrical diagram. 1 . Disjoncteur général avec fusibles. 1. General circuit breaker with fuses. 2 . Transformateur 220/12 V. 2. 220/12 V transformer. 3 . Pont redresseur* 3. Bridge rectifier * 4 . Horloge électrique à; programme. 4. Electric clock at; program. 5 . Relais de c&#65533;ande de la pompe à lisier. 5. Slurry pump control relay. 6 . Disjoncteur avec fusibles de la pompe à lisier. 6. Circuit breaker with fuses for the slurry pump. <EMI ID=24.1> <EMI ID = 24.1> 8 . Interrupteur à mercure du pressostat. 8. Mercury switch of the pressure switch. 9 . Relais de commande de l'extracteur de gaz. 9. Gas extractor control relay. 10. Disjoncteur de l'extracteur avec fusibles. 10. Extractor circuit breaker with fuses. 11. Extracteur. 11. Extractor. 12. Thermostat de la masse en fermentation* 12. Thermostat for the mass in fermentation * 13. Thermostat de l'eau de l'échangeur. 13. Exchanger water thermostat. 14. Relais de commande du circulateur d'eau. 14. Water circulator control relay. 15. Disjoncteur avec fusibles du circulateur. 15. Circuit breaker with circulator fuses. 16. Circulateur. 16. Circulator.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0400837A1 (en) * 1989-05-19 1990-12-05 Ngk Insulators, Ltd. Boiler operating method with gases produced from bioreactor

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