CZ20002320A3 - Způsob výroby bioplynu z řepných řízků a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Způsob výroby bioplynu z řepných řízků a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ20002320A3
CZ20002320A3 CZ20002320A CZ20002320A CZ20002320A3 CZ 20002320 A3 CZ20002320 A3 CZ 20002320A3 CZ 20002320 A CZ20002320 A CZ 20002320A CZ 20002320 A CZ20002320 A CZ 20002320A CZ 20002320 A3 CZ20002320 A3 CZ 20002320A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
hydrolysis
beet
biogas
acidification
tank
Prior art date
Application number
CZ20002320A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ296375B6 (cs
Inventor
Miroslav Ing. Csc. Hutňan
Miloslav Ing. Csc. Drtil
Štefan Mičo
Jozef Valach
Original Assignee
Miroslav Ing. Csc. Hutňan
Miloslav Ing. Csc. Drtil
Štefan Mičo
Jozef Valach
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Ing. Csc. Hutňan, Miloslav Ing. Csc. Drtil, Štefan Mičo, Jozef Valach filed Critical Miroslav Ing. Csc. Hutňan
Publication of CZ20002320A3 publication Critical patent/CZ20002320A3/cs
Publication of CZ296375B6 publication Critical patent/CZ296375B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
    • C12P5/023—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
    • 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
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/06—Means for pre-treatment of biological substances by chemical means or hydrolysis
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

Způsob výroby bioplynu z řepných řízků a zařízení k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby bioplynu z řepných řízků, zejména z výroby řepného cukru.
Vynález se také týká zařízení k provádění tohoto způsobu, které obsahuje hydrolyzačně-acidifikační nádrž.
Dosavadní stav techniky
Zpracováním řepných řízků z výroby cukru se zabývají hlavně práce Lané, A. G., Biomass 5, 245-259, 1985 a Weiland P., Water Sci. Technol. 27, 145-151, 1993, které uvádějí řepné řízky z výroby cukru jako jeden z vhodných substrátů k anaerobnímu zpracování s cílem výroby bioplynu.
Nevýhodou postupů uvedených v citovaných pracích je skutečnost, že anaerobní zpracování řepných řízků bylo prováděno bez předcházející úpravy nebo byla použita pouze kapalná fáze z předúpravy v hydrolyzačně-acidifikačním stupni. Podstatným nedostatkem tohoto zpracování řepných řízků je dosažení nízkého stupně zatížení a to jen 4,06 kg.rrí3 a nízká účinnost na CHSK, pouze 60 až 65 %.
Cílem vynálezu je proto vyvinout takový způsob získání bioplynu z řepných řízků, kterým se dosáhne vysokého energetického využití biomasy. Cílem vynálezu také je vyvinout zařízení pro provádění tohoto způsobu.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo způsobem výroby bioplynu z řepných řízků, zejména z výroby řepného cukru, jehož podstata spočívá v tom, že řepné řízky se smíchají s vodou na substrát s výslednou koncentrací sušiny 1 až 10 % objemových, který se podrobí hydrolýze při teplotě 15 až 50 °C se současnou acidifikací při pH 4,0 až 6,0 a s následným působením metanizačních bakterií, uvolňujících bioplyn, v kontinuálním nebo diskontinuálním vícestupňovém režimu.
4 4 4 • ft · · · ·· • · · · · · · • · · · ··· • 4 9 4 4 4
4 4 9 9
9944 444 44 99
PS3246CZ
Tento způsob vykazuje vysoké užitné parametry, přičemž proces probíhá za běžných fyzikálních podmínek bez použití chemických činidel. Vysoké zatížení dovoluje výrazné zmenšení potřebných objemů biomasy a vysoké energetické využití biomasy.
Podstata zařízení k provádění tohoto způsobu výroby bioplynu z řepných řízků, zejména z výroby řepného cukru, spočívá v tom, že zařízení obsahuje hydrolyzačněacidifikační nádrž, která má v horní části vytvořen dávkovači otvor a v dolní části je opatřena odebíracím potrubím substrátu, přičemž před hydrolyzačně-acidifikační nádrž je předřazena přípravná nádrž, která je opatřena přívodním potrubím vody a odváděcím potrubím substrátu, a která má v horní části vytvořen násypný otvor.
Je výhodné, jestliže je hydrolyzačně-acidifikační nádrž opatřena míchacím mechanismem.
Výhodou je také to, jestliže má hydrolyzačně-acidifikační nádrž nad dnem situován vyhřívací prvek s přívodem vyhřívacího média a odvodem ochlazeného vyhřívacího média.
Takové zařízení je jednoduché, nenákladné, plně funkční a výkonné.
Přehled obrázků na výkrese
Vynález je blíže vysvětlen pomocí výkresu, na kterém je schematicky znázorněno zařízení pro výrobu bioplynu z řepných řízků.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1:
Řepné řízky se v diskontinuálním vícestupňovém režimu smíchají s vodou na substrát, jehož výsledná koncentrace sušiny je 1% objemové se zádržnou dobou 1 den. Substrát se podrobí hydrolýze při teplotě 20 °C se současnou acidifikací při pH 4,5 a s následným působením metanizačních bakterií, které uvolňují bioplyn. Specifická produkce bioplynu je 0,3 m3 z 1 kg řepných řízků při obsahu 50 % metanu.
• · • · · « · · · • · · · · · · · ·· · • · ·· ·· · · · ·· · • · ···· ···· ···· ··· · · ·· ·· ··
PS3246CZ
Příklad 2:
Řepné řízky se v kontinuálním vícestupňovém režimu smíchají s vodou na substrát, jehož výsledná koncentrace sušiny je 10% objemových se zádržnou dobou 6 dnů. Substrát se podrobí hydrolýze při teplotě 50 °C se současnou acidifikací při pH 6,0 a s následným působením metanizačních bakterií, které uvolňují bioplyn. Specifická produkce bioplynu je 0,55 m3 z 1 kg řepných řízků při obsahu 80 % metanu.
Zařízení na výrobu bioplynu z řepných řízků, zejména z výroby řepného cukru, obsahuje hydrolyzačně-acidifikační nádrž 1, která má v půdorysu kruhový nebo hranatý tvar, a která má ve své horní části vytvořen dávkovači otvor 10 pro dávkování substrátu. Ve své dolní části je hydrolyzačně-acidifikační nádrž 1 opatřena odebíracím potrubím 7 substrátu. Hydrolyzačně-acidifikační nádrž 1 je opatřena míchacím mechanismem 6, který do ní zasahuje shora. Nad dnem hydrolyzačněacidifikační nádrže 1 je situován vyhřívací prvek 4 s přívodem 41 vyhřívacího média a odvodem 42 ochlazeného vyhřívacího média. Před hydrolyzačně-acidifikační nádrž 1 je předřazena přípravná nádrž 9, která má v horní části vytvořen násypný otvor 2, a která je opatřena přívodním potrubím 3 vody a odváděcím potrubím 8 substrátu.
Do přípravné nádrže 9 se násypným otvorem 2 nadávkují řepné řízky a přívodním potrubím 3 vody se přivede potřebné množství vody, čímž vznikne substrát, který se odváděcím potrubím 8 substrátu přes dávkovači otvor 10 v hydrolyzačně-acidifikační nádrži 1 přečerpá do hydrolyzačně-acidifikační nádrže 1 tak, aby výsledná koncentrace sušiny byla 1% objemové až 10% objemových. Zádržná doba substrátu v hydrolyzačně-acidifikační nádrži 1 je 1 až 6 dnů, což odpovídá zatížení 1 až 30 kg.m'3 V hydrolyzačně-acidifikační nádrži 1 se substrát při teplotě 15 °C až 50 °C podrobí hydrolýze a acidifikací při pH 4,0 až 6,0, po níž se substrát odebíracím potrubím 7 substrátu z hydrolyzačně-acidifikační nádrže 1 přečerpá do neznázorněného metanizačního reaktoru, kde se působením metanizačních bakteriií na substrát uvolňuje bioplyn.
Zařízení je jednoduché konstrukce s minimálními nároky na prostor a s vysokou výtěžností v následném metanizačním rozkladu. Zařízení spolehlivě
PS3246CZ pokrývá ekonomické nároky na využití řepných řízků pro výrobu bioplynu. Specifická produkce bioplynu je 0,3 až 0,55 m3 z jednoho kilogramu řepných řízků při obsahu 50% až 80 % metanu.
Průmyslová využitelnost
Způsob a zařízení pro výrobu bioplynu z řepných řízků, zejména z výroby řepného cukru, je možno využít přímo v cukrovarech nebo v podnicích s využitím už vybudovaných metanizačních stupňů pro výrobu bioplynu. Bioplyn vyrobený způsobem podle vynálezu je možno využít buď přímým spalováním pro přípravu teplé vody nebo je možno jej využít kogenerací k výrobě elektrické energie a teplé vody.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby bioplynu z řepných řízků, zejména z výroby řepného cukru, vyznačující se tím, že řepné řízky se smíchají s vodou na substrát s výslednou koncentrací 1 až 10% objemových se zádržnou dobou 1 až 6 dnů, který se podrobí hydrolýze při teplotě 15 až 50 °C se současnou acidifikací při pH 4,0 až 6,0 a s následným působením metanizačních bakterií, které uvolňují bioplyn, v kontinuálním nebo diskontinuálním vícestupňovém režimu.
  2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1, obsahující hydrolyzačněacidifikační nádrž, vyznačující se tím, že před hydrolyzačně-acidifikační nádrž (1), která má v horní části vytvořen dávkovači otvor (10) a v dolní části je opatřena odebíracím potrubím (7), je předřazena přípravná nádrž (9), která je opatřena přívodním potrubím (3) vody a odváděcím potrubím (8) substrátu, a která má v horní části vytvořen násypný otvor (2).
  3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že hydrolyzačně-acidifikační nádrž (1) je opatřena míchacím mechanismem (6).
  4. 4. Zařízení podle nároků 2 a 3, vyznačující se tím, že hydrolyzačněacidifikační nádrž (1) má nad dnem situován vyhřívací prvek (4) s přívodem (41) vyhřívacího média a odvodem (42) ochlazeného vyhřívacího média.
CZ20002320A 1999-06-28 2000-06-21 Zpusob výroby bioplynu z repných rízku, zejména zvýroby repného cukru CZ296375B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK888-99A SK285761B6 (sk) 1999-06-28 1999-06-28 Spôsob výroby bioplynu z repných rezkov, najmä z výroby repného cukru

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20002320A3 true CZ20002320A3 (cs) 2001-02-14
CZ296375B6 CZ296375B6 (cs) 2006-03-15

Family

ID=20434061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20002320A CZ296375B6 (cs) 1999-06-28 2000-06-21 Zpusob výroby bioplynu z repných rízku, zejména zvýroby repného cukru

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1065268A3 (cs)
CZ (1) CZ296375B6 (cs)
SK (1) SK285761B6 (cs)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4149766B2 (ja) * 2002-04-12 2008-09-17 レーベン ラリー 生分解性有機材料を産生ガスに転換するための方法及び装置
MD2677B2 (ro) * 2002-05-15 2005-01-31 Иосиф ОСЕЛСКИ Instalaţie de obţinere a biogazului
CA2948688C (en) 2006-10-26 2018-08-14 Xyleco, Inc. Methods of processing biomass comprising electron-beam radiation
AT10492U1 (de) 2007-12-07 2009-04-15 Marian Liska Anschluss eines systems an eine umweltfreundliche abfallverwertung, insbesondere einer glyzerin-abfallmischung
AT506582B1 (de) * 2008-03-26 2009-10-15 Enbasys Gmbh Verfahren zur herstellung von biogas
DE102008032409A1 (de) * 2008-07-10 2010-01-14 Rietzler, Johann, Dr. Verfahren zur Herstellung von Methan aus Prozeßwässern und biogenem Material

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4318993A (en) * 1974-12-09 1982-03-09 Institute Of Gas Technology Two phase anaerobic digester system
NL8303129A (nl) * 1983-09-09 1985-04-01 Gist Brocades Nv Werkwijze en inrichting voor het anaeroob vergisten van vaste afvalstoffen in water in twee fasen.
DE3539875A1 (de) * 1985-11-11 1987-05-14 Keller & Bohacek Gmbh Verfahren und vorrichtung zum herstellen enzymhaltiger biomasse aus zuckerruebenschnitzeln
NL9100063A (nl) * 1991-01-15 1992-08-03 Pacques Bv Werkwijze en inrichting voor de biologische behandeling van vast organisch materiaal.
DE4241801A1 (de) * 1992-12-11 1994-06-16 Bernhard Icking Vorrichtung zum Aufschluß von stärke- und/oder zuckerhaltigen Rohstoffen

Also Published As

Publication number Publication date
EP1065268A3 (en) 2002-06-26
CZ296375B6 (cs) 2006-03-15
EP1065268A2 (en) 2001-01-03
SK88899A3 (en) 2001-02-12
SK285761B6 (sk) 2007-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210363039A1 (en) Preparation Method and Application of External Carbon Source by Denitrification from Lake Algae
CA2660181C (en) Method and apparatus using hydrogen peroxide and microwave system for slurries treatment
CN102002089B (zh) 从茶籽饼粕中提取茶皂素的工艺
CN103204611A (zh) 基于微波污泥预处理的源头污泥减量化的方法与装置
CZ20002320A3 (cs) Způsob výroby bioplynu z řepných řízků a zařízení k provádění tohoto způsobu
CN104773900A (zh) 一种沼液回收系统及利用该系统制备液体复合肥的方法
CN116715353B (zh) 一种厌氧水解系统及其控制方法
CN109160686A (zh) 一种基于资源能源回收的污水处理方法
Wang et al. Digestibility improvement of sorted waste with alkaline hydrothermal pretreatment
CN101368190A (zh) 氢氧化钠湿式固态常温处理提高玉米秸生物气产量的方法
CN118255456B (zh) 一种有机垃圾水解mbr制碳源方法
JPS62279894A (ja) 嫌気性処理法における粒子状汚泥形成方法
CN108841580B (zh) 一种处理固体废弃物的产氢产甲烷反应器
JPH0438476B2 (cs)
DE10046389A1 (de) Vergärung von Tierkörperabfällen im Biogasfermenter
CN211800862U (zh) 一种连续酯化反应装置
CN108455812A (zh) 剩余污泥中有机物的处理方法
HRPK20171658B3 (hr) Postupak i sustav za tretiranje, recikliranje tretiranog digestata i za dobivanje smjese gnojiva iz digestata dobivenog anaerobnom digestijom biomase u kogeneracijskom bioplinskom postrojenju
RU2196410C2 (ru) Способ последовательного пофазного анаэробного сбраживания разжиженных органических отходов и устройство для его осуществления
CN202226797U (zh) 水溶性壳寡糖的制备装置
CN100390293C (zh) 氢氧化钠固态常温处理提高稻草厌氧消化沼气产量的方法
CN106967588A (zh) 生物质材料生成沼气装置及生成方法
WO2021249243A1 (zh) 一种有机物的发酵设备及发酵方法
CN104232691B (zh) 利用甜叶菊加工废弃物制备生物燃气和土壤改良剂的方法
EP0458979A1 (en) Continuous fermentation process and reactor therefor

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20090621