BR102018006337A2 - MODULAR GAS OR BIOGAS CATCHING SYSTEM FROM ORGANIC MATERIALS CONFIGURATION STRUCTURES - Google Patents
MODULAR GAS OR BIOGAS CATCHING SYSTEM FROM ORGANIC MATERIALS CONFIGURATION STRUCTURES Download PDFInfo
- Publication number
- BR102018006337A2 BR102018006337A2 BR102018006337-5A BR102018006337A BR102018006337A2 BR 102018006337 A2 BR102018006337 A2 BR 102018006337A2 BR 102018006337 A BR102018006337 A BR 102018006337A BR 102018006337 A2 BR102018006337 A2 BR 102018006337A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- gas
- biogas
- organic materials
- structures
- containment
- Prior art date
Links
- 239000011368 organic material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 49
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 5
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000009271 trench method Methods 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 231100000721 toxic potential Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
- F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
é descrito um sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturas de confinamento de materiais orgânicos que compreende uma estrutura de confinamento (10) onde a matéria orgânica passa por um processo anaeróbico de transformação biológica, dita estrutura de confinamento (10) que apresenta uma pelo menos uma abertura (11) para acesso à região interna dotada de meios de fechamento ou lacre; uma linha de tubulação de coleta (20) dotada de um cabeçote extrator (21) acoplado na abertura (11) da estrutura de confinamento (10); uma tubulação flexível (30) interligada em uma extremidade ao cabeçote extrator (21) e na extremidade oposta à uma linha de tubulação intermediária (40), e uma tubulação principal tipo manifold linear (50) onde é conectada a linha de tubulação intermediária (40) para encaminhar o gás extraído da estrutura de confinamento (10) para uma usina de beneficiamento.A modular system for capturing gas or biogas from organic material confinement structures is described which comprises a confinement structure (10) where organic matter undergoes an anaerobic process of biological transformation, said confinement structure (10). has at least one opening (11) for access to the inner region provided with closing or sealing means; a collection pipeline (20) provided with a puller head (21) coupled to the opening (11) of the containment structure (10); a flexible tubing (30) interconnected at one end to the extractor head (21) and at the opposite end to an intermediate tubing line (40), and a linear manifold main tubing (50) where the intermediate tubing line (40) is connected ) to direct the gas extracted from the containment structure (10) to a beneficiation plant.
Description
CAMPO DA INVENÇÃO [01] A presente invenção diz respeito a um sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturas de confinamento de materiais orgânicos. Mais especificamente compreende um sistema dotado de canalizações que provê a retirada total do gás de estruturas de confinamento de material orgânico.FIELD OF THE INVENTION [01] The present invention concerns a modular system for capturing gas or biogas from confinement structures of organic materials. More specifically, it comprises a system equipped with pipelines that provides for the total removal of gas from confinement structures of organic material.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [02] A intensificação das atividades humanas nas últimas décadas tem gerado um acelerado aumento na produção de resíduos sólidos (lixo), tornando-se um grave problema para as administrações públicas. O aumento desordenado da população e o crescimento sem planejamento de grandes núcleos urbanos dificultam as ações de manejo dos resíduos além de que, o uso de lixões nos grandes centros urbanos ainda é muito comum, o que acarreta problemas de saúde e ambientais.BACKGROUND OF THE INVENTION [02] The intensification of human activities in the last decades has generated an accelerated increase in the production of solid waste (garbage), becoming a serious problem for public administrations. The disorderly increase of the population and the unplanned growth of large urban centers make waste management actions more difficult, and the use of dumps in large urban centers is still very common, which causes health and environmental problems.
[03] A decomposição da matéria orgânica promove a liberação do biogás, cujos principais constituintes são o gás carbônico e o metano, que corresponde a cerca de 50% e é um gás de efeito estufa, cuja emissão favorece o aquecimento global. Além disso, gera odores desagradáveis e oferece riscos de explosão. Os aterros sanitários são considerados atualmente uma das alternativas mais interessantes para geração do biogás, visto que podem dispor de técnicas de captação dos gases liberados através de dutos de captação e queima posterior em fiares, onde o metano, principal constituinte do biogás, será transformado em gás carbônico, que possui um potencial de[03] The decomposition of organic matter promotes the release of biogas, whose main constituents are carbon dioxide and methane, which corresponds to about 50% and is a greenhouse gas, whose emission favors global warming. In addition, it generates unpleasant odors and poses risks of explosion. Sanitary landfills are currently considered one of the most interesting alternatives for the generation of biogas, since they may have techniques for capturing the gases released through capture ducts and later burning in spinning lines, where methane, the main constituent of biogas, will be transformed into carbon dioxide, which has a potential for
Petição 870180025195, de 28/03/2018, pág. 6/24Petition 870180025195, of March 28, 2018, p. 6/24
2/9 aquecimento global cerca de 20 vezes menor. Além da oportunidade de reduzir os danos ambientais é possível utilizar o biogás como combustível, gerando energia elétrica e até mesmo iluminação a gás. [04] Dessa forma, diminuir a dependência de combustíveis fósseis e não renováveis e buscar soluções ambientalmente corretas, como a utilização da biomassa como fonte de energia, não apenas reduzirá os impactos globais pela queima de combustíveis fósseis como também contribuirá com a matriz energética dos países. Desta forma, a geração de energia por meio da utilização do biogás de aterros se enquadra nos quesitos de desenvolvimento sustentável, visto que deixaria de ser lançado na atmosfera grande quantidade de metano. [05] A conversão energética do biogás pode ser apresentada como uma solução para o grande volume de resíduos produzidos por atividades agrícolas e pecuárias, destilarias, tratamento de esgotos domésticos e aterros sanitários, visto que reduz o potencial tóxico das emissões de metano ao mesmo tempo em que produz energia elétrica, agregando, desta forma, ganho ambiental e redução de custos.2/9 global warming about 20 times less. In addition to the opportunity to reduce environmental damage, it is possible to use biogas as a fuel, generating electricity and even gas lighting. [04] Thus, reducing dependence on fossil and non-renewable fuels and seeking environmentally correct solutions, such as the use of biomass as an energy source, will not only reduce the global impacts of burning fossil fuels but will also contribute to the energy matrix of countries. In this way, the generation of energy through the use of landfill biogas fits into the requirements of sustainable development, since a large amount of methane would no longer be released into the atmosphere. [05] The energy conversion of biogas can be presented as a solution to the large volume of waste produced by agricultural and livestock activities, distilleries, domestic sewage treatment and landfills, as it reduces the toxic potential of methane emissions at the same time. in which it produces electricity, thus adding environmental gain and cost reduction.
[06] O biogás é formado a partir da degradação anaeróbica da matéria orgânica. Sua produção é possível a partir de uma grande variedade de resíduos orgânicos como lixo doméstico, resíduos de atividades agrícolas e pecuárias, lodo de esgoto, entre outros. É composto tipicamente por 60% de metano, 35% de dióxido de carbono e 5% de uma mistura de outros gases como hidrogênio, nitrogênio, gás sulfídrico, monóxido de carbono, amônia, oxigênio e aminas voláteis. Dependendo da eficiência do processo, o biogás chega a conter entre 40% e 80% de metano. Nos aterros sanitários, o lixo permanece descoberto por algum tempo, em contato com o ar atmosférico, já[06] Biogas is formed from the anaerobic degradation of organic matter. Its production is possible from a wide variety of organic waste such as household waste, waste from agricultural and livestock activities, sewage sludge, among others. It is typically composed of 60% methane, 35% carbon dioxide and 5% a mixture of other gases such as hydrogen, nitrogen, hydrogen sulphide, carbon monoxide, ammonia, oxygen and volatile amines. Depending on the efficiency of the process, biogas can contain between 40% and 80% methane. In landfills, the garbage remains uncovered for some time, in contact with the atmospheric air, already
Petição 870180025195, de 28/03/2018, pág. 7/24Petition 870180025195, of March 28, 2018, p. 7/24
3/9 sendo verificada a emissão de biogás, que continuará sendo emitido após a cobertura e encerramento da célula do aterro, que dispõem de técnicas de captação dos gases liberados.3/9 the biogas emission is verified, which will continue to be emitted after the cover and closure of the landfill cell, which have techniques to capture the released gases.
[07] O processo de aterramento dos resíduos pode ser executado de três formas:[07] The waste grounding process can be performed in three ways:
a) Método da Trincheira ou Vala - consiste na abertura de valas onde o lixo e disposto, compactado e posteriormente coberto com solo.a) Trench or trench method - consists of opening trenches where the waste is disposed of, compacted and subsequently covered with soil.
b) Método de Rampa ou Escavação Progressiva - consiste na escavação da rampa, onde o lixo é disposto, compactado pelo trator e posteriormente coberto com solo.b) Ramp Method or Progressive Excavation - consists of excavating the ramp, where the waste is disposed of, compacted by the tractor and later covered with soil.
c) Método de Área - empregado na maioria das vezes em locais cuja topografia é plana e o lençol freático é raso (nível bem baixo).c) Area Method - used most of the time in places whose topography is flat and the water table is shallow (very low level).
[08] Em todas estas situações, os gases são coletados por tubos que os conduzirão a uma unidade de beneficiamento, ocorrendo perdas significativas tendo em vista a dispersão no ambiente externo.[08] In all these situations, the gases are collected by tubes that will lead them to a processing unit, with significant losses occurring in view of the dispersion in the external environment.
[09] Os sistemas de coleta e extração de biogás de aterros se dá por meio de tubos verticais perfurados, podendo contar ainda com tubos de sucção para a extração do biogás desde o início da sua produção.[09] The biogas collection and extraction systems from landfills are carried out by means of perforated vertical tubes, and can also count on suction tubes for the extraction of biogas from the beginning of its production.
[010] Algumas vezes, uma membrana impermeável protetora e colocada sobre o aterro e assim, quase todo o biogás pode ser coletado e recuperado. Porém esta solução é de alto custo, além de apresentar o inconveniente de obstruir a entrada de água, impedindo assim a formação do biogás. Para que haja continuidade na produção de biogás, se faz necessária a injeção de água sob a membrana ou promover a recirculação do chorume injetando-o da mesma maneira.[010] Sometimes, a protective waterproof membrane is placed over the landfill and thus, almost all of the biogas can be collected and recovered. However, this solution is costly, in addition to presenting the inconvenience of obstructing the entry of water, thus preventing the formation of biogas. For there to be continuity in the production of biogas, it is necessary to inject water under the membrane or to promote the recirculation of the leachate by injecting it in the same way.
[011] Um sistema padrão de coleta do biogás de aterro é composto por poços de coleta e tubos condutores, sistema de compressão e[011] A standard landfill biogas collection system consists of collection wells and conducting tubes, a compression system and
Petição 870180025195, de 28/03/2018, pág. 8/24Petition 870180025195, of March 28, 2018, p. 8/24
4/9 sistema de purificação do biogás. O sistema de coleta possui tubos verticais perfurados ou canais, e em alguns casos membrana protetora. Além disto, a maioria dos aterros sanitários com sistema de recuperação energética possui flare para queima do excesso do biogás ou para uso durante os períodos de manutenção dos equipamentos.4/9 biogas purification system. The collection system has perforated vertical tubes or channels, and in some cases a protective membrane. In addition, most sanitary landfills with an energy recovery system have flare for burning excess biogas or for use during equipment maintenance periods.
[012] O estado da técnica descreve diversos sistemas para captação e distribuição de gás que basicamente inclui canalizações secundárias interligadas a um duto principal.[012] The state of the art describes several systems for capturing and distributing gas that basically includes secondary pipes connected to a main pipeline.
[013] O documento W003001106 descreve um processo e um dispositivo para transporte de gás em um duto principal com mais do que dois dutos ramificados onde o gás é guiado através dos dutos ramificados e para dentro do duto principal com uma direção que é paralela à direção do fluxo no duto principal, enquanto que o gás no duto ramificado na entrada para o duto principal é mantido em uma velocidade mais alta do que o gás no duto principal e é transmitido um impulso para o gás no duto principal, pela utilização da energia excessiva do gás no duto ramificado, para aceleração do gás antes da introdução no duto principal.[013] Document W003001106 describes a process and device for transporting gas in a main pipeline with more than two branched pipelines where the gas is guided through the branched pipelines and into the main pipeline with a direction that is parallel to the direction of the flow in the main duct, while the gas in the branched duct at the entrance to the main duct is maintained at a higher speed than the gas in the main duct and an impulse is transmitted to the gas in the main duct by using excessive energy of the gas in the branched duct, for gas acceleration before introduction into the main duct.
[014] O documento BR9103688 descreve um conjunto de distribuição de gás que compreende uma câmara de distribuição linear ou não, ramais de saida, independentes, em número mínimo de dois, onde os referidos elementos formam um conjunto em corpo único, isento de qualquer conexão ou acoplamento entre si. O canal de ligação, contínuo, isento de qualquer conexão ou acoplamento permite a passagem do gás para o ramal de saída. O cone de controle permite ou não a passagem do gás para sua câmara e de acordo com o posicionamento do orifício lateral, seja coincidente ou não com o canal[014] The document BR9103688 describes a gas distribution set comprising a linear distribution chamber or not, independent outlet branches, at least two, where the said elements form a set in a single body, free from any connection or coupling with each other. The continuous connection channel, free of any connection or coupling, allows the passage of gas to the outlet branch. The control cone allows gas to pass into your chamber or not and according to the position of the side orifice, whether or not it coincides with the channel
Petição 870180025195, de 28/03/2018, pág. 9/24Petition 870180025195, of March 28, 2018, p. 9/24
5/9 de ligação, de acordo. Com esse mesmo posicionamento, que é controlado externamente ao referido Conjunto Distribuidor de Gás, de forma manual, através da haste de controle, que está ligada ao cone de controle, através do pino. Uma vez permitida a passagem do gás para a câmara do cone, o mesmo passa pelo orifício de saída e pelo canal de saída, indo para o elemento que estiver acoplado ao ramal de saída. Portanto, o gás que entra no conjunto distribuidor de gás é distribuído através dos ramais de saída, de forma independente, podendo o referido conjunto estar ligado a outro elemento, através da saída auxiliar da câmara de distribuição, conforme opção.5/9 connection, according. With this same positioning, which is controlled externally to the referred Gas Distribution Set, manually, through the control rod, which is connected to the control cone, through the pin. Once the gas is allowed to pass into the cone chamber, it passes through the outlet orifice and the outlet channel, going to the element that is coupled to the outlet branch. Therefore, the gas that enters the gas distributor assembly is distributed through the outlet branches, independently, and the said assembly may be connected to another element, through the auxiliary outlet of the distribution chamber, as option.
[015] O documento W02009066157 descreve um sistema de coleta de biogás gerado pelos resíduos dotado de uma pluralidade de unidades de coleta montado em paralelo com engate para entrada do biogás por um duto para fornecimento do biogás, e um coletor para a coleta do biogás alimentado ao longo dos dutos de abastecimento, onde as ligações de entrada são alinhadas e ligadas entre si para definir, juntamente com o coletor de coleta, uma primeira porção de uma estrutura de apoio da instalação, tendo, além disso, uma segunda porção destinada a estabilizar a primeira parte em si.[015] Document W02009066157 describes a biogas collection system generated by waste with a plurality of collection units assembled in parallel with coupling for biogas inlet through a biogas supply duct, and a collector for the collection of fed biogas. along the supply ducts, where the inlet connections are aligned and linked together to define, together with the collection collector, a first portion of a support structure of the installation, in addition to a second portion intended to stabilize the first part itself.
[016] O documento EP2045507 descreve um dispositivo para conectar uma unidade de produção de gás natural não-fóssil para uma rede de distribuição de gás que compreende uma linha de fornecimento para a introdução do gás natural não-fóssil equipada com um meio de fecho da válvula, uma linha de retorno para o regresso de gás natural não-fóssil; uma linha de descarga; redutores de pressão para reduzir a pressão de gás natural nãofóssil produzido na referida unidade de produção para um valor prédeterminado; um medidor de fluxo para medir a vazão de gás natural não-fóssil, um[016] Document EP2045507 describes a device for connecting a non-fossil natural gas production unit to a gas distribution network comprising a supply line for the introduction of non-fossil natural gas equipped with a means of closing the valve, a return line for the return of non-fossil natural gas; a discharge line; pressure reducers to reduce the pressure of non-fossil natural gas produced in said production unit to a predetermined value; a flow meter to measure the flow of non-fossil natural gas, a
Petição 870180025195, de 28/03/2018, pág. 10/24Petition 870180025195, of March 28, 2018, p. 10/24
6/9 dispositivo de medição para medir o valor calórico, um dispositivo de análise para pelo menos parcialmente, analisar a composição do biogás na linha de fornecimento, um dispositivo de controle para controlar a válvula de corte, com base nos dados fornecidos pelo dispositivo de medição e pelo dispositivo de análise.6/9 measuring device to measure the caloric value, an analysis device to at least partially analyze the composition of the biogas in the supply line, a control device to control the shut-off valve, based on the data provided by the measuring device measurement and analysis device.
[017] No entanto, a captação de gás ainda é ineficiente dada às peculiaridades de deposição do lixo nos aterros, que geralmente ficam largo tempo expostos ao ambiente externo até receberem uma camada de aterro, o que implica em captação em torno de 30 a 40% de metano, ou seja, são perdidos entre 60 a 70% de metano para o ambiente externo ou ainda não é captado o gás residual.[017] However, the capture of gas is still inefficient due to the peculiarities of garbage disposal in landfills, which are usually exposed for a long time to the external environment until they receive a layer of landfill, which implies collection of around 30 to 40 % of methane, that is, between 60 and 70% of methane are lost to the external environment or the residual gas is not yet captured.
[018] Ainda, as canalizações geralmente são estruturas únicas, padronizadas e instaladas para a captação específica em uma fase do processo de coleta, podendo ocorrer rupturas e falhas no sistema devido ao fato destas canalizações cederem conjuntamente com o adensamento do terreno, o que“ implica em perdas significativas de gás no trajeto das tubulações.[018] Still, the plumbing is generally unique, standardized and installed structures for specific capture in a phase of the collection process, and ruptures and failures in the system may occur due to the fact that these plumbing give way together with the densification of the land, which “ implies significant gas losses in the pipeline path.
[019] Portanto, a literatura técnica apresenta sistemas de captação e de distribuição de gás que inclui ramificações de coleta e encaminhamento para um ou mais dutos principais sem, contudo,retirar totalmente o gás de aterros confinados, bem como prover mecanismos que acompanhem o adensamento do terreno, tal sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturas de confinamento de materiais orgânicos sendo descrito e reivindicado no presente pedido.[019] Therefore, the technical literature presents gas capture and distribution systems that include collection and routing ramifications to one or more main pipelines without, however, completely removing the gas from confined landfills, as well as providing mechanisms that accompany the densification. of the land, such a modular system for capturing gas or biogas from containment structures of organic materials being described and claimed in the present application.
SUMÁRIO [020] De um modo geral, a presente invenção diz respeito a um sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturasSUMMARY [020] In general, the present invention relates to a modular system for capturing gas or biogas from structures
Petição 870180025195, de 28/03/2018, pág. 11/24Petition 870180025195, of March 28, 2018, p. 11/24
7/9 de confinamento de materiais orgânicos que compreende uma estrutura de confinamento onde a matéria orgânica passa por um processo anaeróbico de transformação biológica, dita estrutura de confinamento que apresenta uma pelo menos uma abertura para acesso à região interna dotada de meios de fechamento ou lacre; uma linha de tubulação de coleta dotada de um cabeçote extrator acoplado na abertura da estrutura de confinamento; uma tubulação flexível interligada em uma extremidade ao cabeçote extrator e na extremidade oposta à uma linha de tubulação intermediária e uma tubulação principal tipo manifold linear onde é conectada a linha de tubulação intermediária para encaminhar o gás extraído da estrutura de confinamento para uma usina de beneficiamento.7/9 confinement of organic materials that comprises a confinement structure where the organic matter undergoes an anaerobic process of biological transformation, said confinement structure that has at least one opening for access to the internal region with means of closure or seal ; a collection pipe line equipped with an extractor head coupled to the opening of the containment structure; a flexible pipe interconnected at one end to the extractor head and at the opposite end to an intermediate pipe line and a linear manifold main pipe where the intermediate pipe line is connected to route the extracted gas from the containment structure to a beneficiation plant.
[021] É característica da invenção um sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturas de confinamento de materiais orgânicos que capta acima de 95% de gás metano, ao contrário dos sistemas convencionais de captação de gás em aterros sanitários que captam entre 30 a 40%.[021] A modular system for capturing gas or biogas from organic material containment structures that captures above 95% of methane gas, unlike conventional gas capture systems in landfills that capture between 30 to 40%.
[022] É característica da invenção um sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturas de confinamento de materiais orgânicos totalmente impermeável.[022] A modular system for capturing gas or biogas from confinement structures made of totally impermeable organic materials is characteristic of the invention.
[023] É característica da invenção um sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturas de confinamento de materiais orgânicos que apresenta tubulações termo soldadas totalmente vedadas e modulares, de forma a adaptá-las às diferentes fases do processamento do material orgânico.[023] A modular system for capturing gas or biogas from organic material confinement structures that features fully sealed and modular thermo-welded pipes, in order to adapt them to the different stages of organic material processing, is characteristic of the invention.
[024] É característica da invenção um sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturas de confinamento de materiais orgânicos que apresenta dutos de material flexível, adaptável às[024] A modular system for capturing gas or biogas from organic material containment structures that features flexible material ducts, adaptable to
Petição 870180025195, de 28/03/2018, pág. 12/24Petition 870180025195, of March 28, 2018, p. 12/24
8/9 modificações físicas do terreno causadas pelo adensamento do aterro, evitando e impedindo o deslocamento dos canos e a dissipação de qualquer fração de gás metano para a atmosfera.8/9 physical changes in the terrain caused by landfill densification, preventing and preventing the displacement of pipes and the dissipation of any fraction of methane gas into the atmosphere.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [025] A figura 1 apresenta uma vista em perspectiva do sistema de captação de gás conectado a estruturas de confinamento de material orgânico, evidenciando as tubulações de coleta adaptadas individualmente a cada estrutura de confinamento.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [025] Figure 1 presents a perspective view of the gas capture system connected to containment structures of organic material, showing the collection pipes individually adapted to each containment structure.
[026] A figura 2 apresenta a representação das estruturas de confinamento cobertas, com o cabeçote exposto para conexão a tubulação flexível.[026] Figure 2 shows the representation of the confined structures covered, with the head exposed for connection to flexible tubing.
[027] A figura 3 apresenta detalhamento da tubulação flexível que se adapta e compensa o eventual adensamento do aterro.[027] Figure 3 shows details of the flexible piping that adapts and compensates for the eventual densification of the landfill.
[028] A figura 4 apresenta a tubulação principal tipo manifold linear que recebe o gás de várias linhas de tubulações de coleta e o encaminha para a unidade de beneficiamento.[028] Figure 4 shows the main pipe type linear manifold that receives the gas from several lines of collection pipes and sends it to the beneficiation unit.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [029] O sistema modular de captação de gás ou biogás a partir de estruturas de confinamento de materiais orgânicos, objeto da presente invenção, compreende uma estrutura armazenadora de material orgânico (10), definida na presente invenção como “estrutura de confinamento”, onde a matéria orgânica passa por um processo anaeróbico de transformação biológica, que gera a emissão de gases que são totalmente captados por um conjunto de tubulações que, em função da modularidade, acompanham as diferentes fases do processamento da matéria orgânica até a extração total do gás.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [029] The modular system for capturing gas or biogas from organic material containment structures, object of the present invention, comprises an organic material storage structure (10), defined in the present invention as “structure of confinement ”, where the organic matter goes through an anaerobic process of biological transformation, which generates the emission of gases that are totally captured by a set of pipes that, depending on the modularity, accompany the different phases of the organic matter processing until the extraction total gas.
[030] Esta estrutura de confinamento (10) compreende um meio vedado que impede o contato da matéria orgânica com o ambiente[030] This containment structure (10) comprises a sealed medium that prevents the contact of organic matter with the environment
Petição 870180025195, de 28/03/2018, pág. 13/24Petition 870180025195, of March 28, 2018, p. 13/24
9/9 externo, tal como estruturas rígidas e flexíveis como tanques, bolsas, cápsulas e similares.9/9 external, such as rigid and flexible structures such as tanks, bags, capsules and the like.
[031] A estrutura de confinamento (10) apresenta uma pelo menos uma abertura (11) para acesso à região interna, dita abertura (11) dotada de meios de fechamento ou lacre para evitar qualquer dissipação de fluxo gasoso.[031] The containment structure (10) has at least one opening (11) for access to the internal region, said opening (11) provided with closing or sealing means to prevent any dissipation of gas flow.
[032] Na abertura (11) de cada estrutura de confinamento (10) é posicionada uma tubulação de coleta (20) de gás dotada de um cabeçote extrator (21).[032] At the opening (11) of each containment structure (10), a gas collection pipe (20) with an extractor head (21) is positioned.
[033] O cabeçote extrator (21) pode apresentar engates rápidos dotado de dispositivo de retenção interno simples ou duplo para a tomada local de amostragem da pressão do gás, do teor de umidade e do percentual de participação de cada componente do gás presente na composição.[033] The extractor head (21) can have quick couplings provided with a single or double internal retention device for the local sampling of gas pressure, moisture content and the percentage of participation of each gas component present in the composition .
[034] Uma tubulação flexível (30) é interligada em uma extremidade ao cabeçote extrator (21) da linha de tubulação de coleta (20) e na extremidade oposta à uma linha de tubulação intermediária (40) que direciona o fluxo para uma tubulação principal tipo manifold linear (50) que encaminha o gás extraído da estrutura de confinamento (10) para uma usina de beneficiamento.[034] A flexible pipe (30) is connected at one end to the extractor head (21) of the collection pipe line (20) and at the opposite end to an intermediate pipe line (40) that directs the flow to a main pipe linear manifold type (50) that routes the gas extracted from the containment structure (10) to a beneficiation plant.
[035] A tubulação principal (50) apresenta bombas de vácuo de baixa velocidade ou sopradores radiais (não apresentados) para succionar todo o gás da estrutura de confinamento (10) sem provocar alteração na forma desta estrutura (10).[035] The main piping (50) has low speed vacuum pumps or radial blowers (not shown) to suction all the gas from the containment structure (10) without causing a change in the shape of this structure (10).
[036] As linhas de tubulações de coleta (20) apresentam válvulas para equilibrar a pressão na estrutura de confinamento (10) e na tubulação (20), e válvulas de acionamento independente para interrupção do fluxo de uma linha de tubulação de coleta (20) especifica.[036] The collection pipe lines (20) feature valves to balance the pressure in the containment structure (10) and the pipe (20), and independently operated valves to stop the flow of a collection pipe line (20 ) specific.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BR102018006337-5A BR102018006337A2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | MODULAR GAS OR BIOGAS CATCHING SYSTEM FROM ORGANIC MATERIALS CONFIGURATION STRUCTURES |
PCT/BR2019/050107 WO2019183702A1 (en) | 2018-03-28 | 2019-03-28 | Modular system for capturing gas or biogas from organic material containment structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BR102018006337-5A BR102018006337A2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | MODULAR GAS OR BIOGAS CATCHING SYSTEM FROM ORGANIC MATERIALS CONFIGURATION STRUCTURES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BR102018006337A2 true BR102018006337A2 (en) | 2019-10-15 |
Family
ID=68059447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BR102018006337-5A BR102018006337A2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | MODULAR GAS OR BIOGAS CATCHING SYSTEM FROM ORGANIC MATERIALS CONFIGURATION STRUCTURES |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BR102018006337A2 (en) |
WO (1) | WO2019183702A1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO314469B1 (en) * | 2001-06-25 | 2003-03-24 | Alstom Technology Ltd | Method and apparatus for gas transport |
NL1034304C2 (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-03 | Biogast Sustainable Energy B V | Device for coupling a non-fossil natural gas production installation to a gas distribution network, in particular a public gas distribution network. |
US7927491B2 (en) * | 2007-12-21 | 2011-04-19 | Highmark Renewables Research Limited Partnership | Integrated bio-digestion facility |
BRPI1002076A2 (en) * | 2010-07-09 | 2012-05-22 | Anthero Machado Neto | Modular system for capturing gas or biogas from organic material containment structures |
-
2018
- 2018-03-28 BR BR102018006337-5A patent/BR102018006337A2/en not_active Application Discontinuation
-
2019
- 2019-03-28 WO PCT/BR2019/050107 patent/WO2019183702A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019183702A1 (en) | 2019-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101460413B (en) | Anaerobic digester system for animal waste stabilization and biogas recovery | |
ATE250005T1 (en) | TESTING OF FUEL VAPOR RECOVERY SYSTEMS | |
CN110813973A (en) | Gas pumping and injecting system and method for aerobic treatment of refuse landfill | |
US20100206807A1 (en) | Municipal septic tank biogas collection system and method | |
BR102018006337A2 (en) | MODULAR GAS OR BIOGAS CATCHING SYSTEM FROM ORGANIC MATERIALS CONFIGURATION STRUCTURES | |
BRPI1002076A2 (en) | Modular system for capturing gas or biogas from organic material containment structures | |
CN107580962A (en) | Trees ' root oxygen and nutrient device and planting tree method | |
CN106140777A (en) | Landfill gas level collects well and application thereof | |
KR20030047497A (en) | Reclamation Gas Sampler to be stabilized sampling | |
CN204922518U (en) | Differential pressure formula gas odorizing device | |
KR20070102644A (en) | Nature friendly methane collecting water tank for river and lake waterpower plant | |
CN204807286U (en) | Condenser heat exchange tube leak hunting device and gas delivery cover thereof | |
CN205833819U (en) | A kind of shallow embedding horizontal well method rubbish landfill gas collection system | |
CN205933809U (en) | Collecting system under landfill gas membrane | |
CN209443562U (en) | A kind of landfill leachate conditioning tank floating cover | |
RU2258535C2 (en) | Apparatus for extracting of biogas for neutralizing range proving ground for storage of solid domestic wastes | |
CN206705936U (en) | A kind of lower well septic tank combustible gas processing device | |
Jenangi | Producing methane gas from effluent | |
CN217949265U (en) | Rigid landfill waste gas collection-leachate guide and discharge integrated device | |
BR102016017395A2 (en) | Modified UASB REACTOR, ENERGY USE METHOD AND USE | |
ITTV20000121A1 (en) | STRUCTURE OF A DEFINITIVE STORAGE PLANT, PARTICULARLY FOR THE DISPOSAL OF SOLID URBAN WASTE | |
ES2296328T3 (en) | METHOD AND DEVICE FOR THE ELIMINATION OF FUEL GAS FROM A GAS DISTRIBUTION NETWORK. | |
RU2350370C1 (en) | Forest landscape fire suppression technique | |
CN2534808Y (en) | Rain-water accumulating pot for farm and forestry | |
CN208733102U (en) | A kind of methane power generating system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] | ||
B12B | Appeal against refusal [chapter 12.2 patent gazette] |