EA030144B1 - Способ и устройство для получения возобновляемой энергии - Google Patents

Способ и устройство для получения возобновляемой энергии Download PDF

Info

Publication number
EA030144B1
EA030144B1 EA201201399A EA201201399A EA030144B1 EA 030144 B1 EA030144 B1 EA 030144B1 EA 201201399 A EA201201399 A EA 201201399A EA 201201399 A EA201201399 A EA 201201399A EA 030144 B1 EA030144 B1 EA 030144B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
waste
storage tank
storage
tank
storage tanks
Prior art date
Application number
EA201201399A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201201399A1 (ru
Inventor
Николас У. Сэссоу
Original Assignee
Сеаб Энерджи Лтд.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44369887&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA030144(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Сеаб Энерджи Лтд. filed Critical Сеаб Энерджи Лтд.
Publication of EA201201399A1 publication Critical patent/EA201201399A1/ru
Publication of EA030144B1 publication Critical patent/EA030144B1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • C02F3/006—Regulation methods for biological treatment
    • 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
    • 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
    • C02F3/2866—Particular arrangements for anaerobic reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/50—Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90—Apparatus therefor
    • C05F17/914—Portable or transportable devices, e.g. transport containers or trucks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90—Apparatus therefor
    • C05F17/964—Constructional parts, e.g. floors, covers or doors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/06—Apparatus for the manufacture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F7/00—Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
    • C05F9/02—Apparatus for the manufacture
    • 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
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/36—Means for collection or storage of gas; Gas holders
    • 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
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/52—Mobile; Means for transporting the apparatus
    • 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
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/58—Reaction vessels connected in series or in parallel
    • 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
    • C12M43/00—Combinations of bioreactors or fermenters with other apparatus
    • C12M43/08—Bioreactors or fermenters combined with devices or plants for production of electricity
    • 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
    • C12M45/20—Heating; Cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1815—Rotary generators structurally associated with reciprocating piston engines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/10—Temperature conditions for biological treatment
    • C02F2301/106—Thermophilic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/02—Odour removal or prevention of malodour
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/26—Reducing the size of particles, liquid droplets or bubbles, e.g. by crushing, grinding, spraying, creation of microbubbles or nanobubbles
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/59—Biological synthesis; Biological purification
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

В изобретении предлагается система для выработки возобновляемой энергии на установке малой мощности. Предлагаемая система содержит портативный контейнер для переработки отходов, резервуар для смешивания отходов и жидкости, измельчительно-размачивающий насос, сообщенный с упомянутым резервуаром для смешивания и выполненный с возможностью измельчения отходов на мелкие фрагменты, ряд мелких резервуаров-накопителей, сообщенных с упомянутым резервуаром для смешивания и выполненных с возможностью осуществления пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания отходов, большой резервуар-накопитель, сообщенный с упомянутым рядом мелких резервуаров-накопителей и выполненный с возможностью осуществления мезофильного анаэробного сбраживания отходов по завершении упомянутых операций пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания отходов, а также водоотделитель, сообщенный с упомянутым большим резервуаром-накопителем и выполненный с возможностью осушения остатков отходов по завершении мезофильного анаэробного сбраживания последних, контроллер для автоматического управления потоком отходов между упомянутым резервуаром для смешивания, упомянутым рядом мелких резервуаров-накопителей, упомянутым большим резервуаром-накопителем и водоотделителем, так что пользователю нет необходимости выполнять какие-либо действия для мезофильного анаэробного сбраживания после загрузки отходов в упомянутый резервуар для смешивания, и портативный контейнер с резервуаром для хранения газа, выполненным с возможностью хранения биогаза, получаемого в процессе мезофильного анаэробного сбраживания, при этом упомянутый портативный контейнер для переработки и упомянутый портативный контейнер с резервуаром для хранения газа выполнены с возможностью перемещения к месту использования и сообщены между собой, так что для упомянутого резервуара для хранения газа обеспечена возможность хранения биогаза, получаемого в процессе мезофильного анаэробного брожения в контейнере для переработки.

Description

Данное изобретение устраняет недостатки предыдущей технологии, описанной выше, и предлагает, по меньшей мере, преимущества, рассматриваемые ниже, за счет системы малой мощности, генерирующей возобновляемую энергию, в единой, модульной и портативной конфигурации, позволяющей пользователям преобразовывать органические отходы в экологически безопасный локальный источник энергии. Более того, это возможность использования портативной системы малой мощности для производства возобновляемой энергии с сокращенным воздействием на окружающую среду, модульными компонентами и их структурой, а также с повышенной производительностью. Аналогичным образом она допускает изменение размеров для соответствия конкретным потребностям пользователя и может быть установлена и подключена к традиционным системам энергоснабжения таким образом, чтобы в течение нескольких недель (или часов, если система заполняется перебродившими органическими отходами) пользователь смог произвести собственную энергию для обогревания, горячего водоснабжения и/или общих электроэнергетических нужд.
Если рассматривать более подробно, компоненты системы малой мощности для производства возобновляемой энергии совместно участвуют в процессе анаэробного брожения, в результате которого выделяется тепло, электрический заряд, биогаз и органические удобрения, в иных случаях рассматриваемые в качестве "отходов". За счет своей уникальной конфигурации настоящее изобретение способно предоставить все компоненты, необходимые для организации указанного процесса в одном или нескольких автономных транспортных контейнерах, тем самым формируя портативную систему, которую можно удобно подключать к разнообразным объектам инфраструктуры (например, жилым домам, производственным зданиям и сооружениям под открытым небом). Более того, ее мобильность обеспечивает практическое применение в различных ситуациях, например при снабжении энергией удаленных населенных пунктов, труднодоступных вышек сотовой связи, а также зон военных конфликтов или очагов стихийных бедствий, где отходов более чем достаточно и ощущается острая нехватка энергии и/или тепла.
Помимо предоставления энергии и тепла, система генерации возобновляемой энергии малой мощности в рамках настоящего изобретения также предлагает экологически безопасное решение по управлению отходами, максимально увеличивающее объем полезной энергии, получаемой из органических материалов. Такое решение позволяет эффективно избежать затрат на утилизацию отходов, предоставляя пользователю закрытое удобное пространство для их переработки. Кроме того, оно помогает сократить объем загрязнений. Помимо возможности локальной переработки органических отходов пользователя, система малой мощности по генерации возобновляемой энергии в рамках настоящего изобретения также сокращает объем загрязнений, уменьшая зависимость пользователя от коммунальных служб, загрязняющих окружающую среду в результате производства энергии различными способами. Более того, система сокращает выбросы углекислого газа при транспортировке отходов к месту централизованной переработки, такому как свалка или крупномасштабная система анаэробного брожения.
Эти и другие преимущества, предоставляемые в рамках настоящего изобретения, можно лучше понять из описания конструктивного исполнения, представленного ниже, и на основе прилагаемых чертежей. С целью обеспечения ясности при описании конструктивного исполнения используется специальная терминология. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничивается специальной терминологией, и предполагается, что каждый специальный термин включает в себя все технические эквиваленты, функционирующие аналогичным образом для достижения единой цели.
А. Установка малой мощности для генерации возобновляемой энергии.
Возвращаясь к чертежам, на фиг. 1Ά-1Ό представлены различные проекции примерной установки малой мощности для генерации возобновляемой энергии 100 (далее в этом документе "Установка КЕМ 100") согласно неограниченным возможностям использования настоящего изобретения, а на фиг. 1Е изображена схематическая диаграмма установки КЕМ 100 в соответствии с неограниченными возможностями использования настоящего изобретения. Указанная установка КЕМ 100 включает в себя первый контейнер 102 и второй контейнер 104, состоящий из портативных емкостей, вмещающих различные компоненты 106 -128 установки КЕМ 100. В первом контейнере 102 располагается измельчитель 106, буферный резервуар 108, два малых резервуара-накопителя 110, большой резервуар-накопитель 112, водоотделитель 114, газоочистное устройство 116 и электронный блок управления (ЕСИ) 118. Во втором контейнере 104 располагается резервуар для хранения газа 120. Установка КЕМ 100 также оснащена двигателем на биогазе 122, расположенным рядом со вторым контейнером 104; горелкой 124 на внешней поверхности первого контейнера 102; резервуаром для суспензии 126, расположенным рядом с первым контейнером 102; компрессором 128, который находится в корпусе компрессора 130 рядом с первым
- 2 030144
контейнером 102; а также различными насосами 132Ά-132Ό, клапанами 134А-134С, трубопроводом 136А-136С и проводкой 138 для функционального соединения указанных компонентов 106-128. Компоненты 106-128, находящиеся на поверхности, внутри и рядом с указанными контейнерами 102 и 104, работают совместно для организации процесса анаэробного брожения, в результате которого образуется тепло, электричество, биогаз и органические удобрения из отходов/навоза в мобильной модульной системе малой мощности для генерации возобновляемой энергии.
Измельчитель 106, в который поступают закладываемые в установку КЕМ 100 отходы/навоз, перемешивает их с жидкостью (например, с питьевой и/или сточной (дождевой) водой). Буферный резервуар 108 предназначен для хранения и предварительного нагрева смеси, состоящей из воды, навоза и отходов и приготовленной в измельчителе 106. Малые резервуары-накопители 110 пастеризуют предварительно разогретую смесь воды, навоза и отходов, приготовленную в буферном резервуаре 108, или, когда пастеризация для общего процесса анаэробного брожения не требуется, частично перерабатывают указанную предварительно разогретую смесь воды, навоза и отходов путем термофильного анаэробного брожения. Большой резервуар-накопитель 112 обеспечивает мезофильное анаэробное брожение частично пастеризованной или переработанной смеси воды, навоза и отходов, подготовленной в небольших резервуарахнакопителях 110. Водоотделитель 114 выводит жидкость из субстанции, оставшейся после анаэробного брожения смеси воды, навоза и отходов в малых резервуарах-накопителях 110 и/или большом резервуаре 112. Газоочистное устройство 116 очищает биогаз, полученный в процессе термофильного и/или мезофильного анаэробного брожения в небольших резервуарах-накопителях 110 и/или большом резервуаре 112 соответственно. В резервуаре для хранения газа 120 накапливается очищенный биогаз, полученный в газоочистном устройстве 116. Двигатель, работающий на биогазе, 122 одновременно генерирует электрическую и тепловую энергию из очищенного биогаза, скапливающегося в резервуаре для хранения газа 120. Блок ЕСИ 118 контролирует потоки жидкости, навоза/отходов, воды, навоза, отходов и биогаза, проходящие через установку КЕМ 100, что требуется для производства тепла, электроэнергии, биогаза и органических удобрений в непрерывном самовосстанавливающемся цикле. Горелка 124 безопасно сжигает избыточный биогаз. Компрессор 128 предназначен для генерации сжатого воздуха, перемешивающего смесь воды, навоза и отходов в небольших резервуарах-накопителях 110. Контейнеры 102 и 104, а также каждый из указанных компонентов 106-128 отдельно рассматриваются далее.
ΐ. Контейнеры 102 и 104.
Чтобы обеспечить транспортировку установки КЕМ 100 в качестве модульных блоков практически в любое место, контейнеры 102 и 104, вмещающие различные компоненты 106-128 установки КЕМ 100, регулируются для соответствия требованиям по размеру и массе, выдвигаемым соответствующими дорожными службами и правительственными учреждениями. На фиг. 1А, например, первый контейнер 102 (изображенный без верхней панели) представляет собой стандартный 40-футовый транспортный контейнер большого объема (размеры: 12,2x2,4x2,9 м; грузоподъемность: 27398,9 кг; вместимость: 67,24 куб.м) и второй контейнер 104 (также изображенный без верхней панели) - это стандартный 20-футовый транспортный контейнер (размеры: 6,0х2,4х2,6 м; грузоподъемность: 22064,4 кг; вместимость: 32,94 куб.м). Подобные контейнеры специально предназначены для погрузки и выгрузки портальными кранами класса "корабль-берег", многоуровневой установки и размещения на контейнерном судне, а также для контейнерных перевозок на тягаче, что позволяет использовать контейнеры 102 и 104 для транспортировки коммерческими наземными и морскими транспортными средствами. Кроме того, контейнеры 102 и 104 предназначены для транспортировки определенными средствами военной воздушной авиации, такими как вертолет §1ког8ку ЖУСКЛЫЕ и самолет Ьосккееб С-130 НЕКСиЬЕЗ. Можно также использовать и другие стандартные контейнеры (например, 45- и 30-футовые).
а) Основание.
Первый контейнер 102 содержит бетонное основание, в котором располагается часть труб 136А136С, соединяющих компоненты 106-128 установки КЕМ 100. На производстве указанный трубопровод 136В и 136С монтируется с помощью зажимного приспособления, чтобы обеспечить правильное расположение всех компонентов 106-114 в виде воспроизводимой модульной конструкции. Зажимное приспособление производится путем профилирования указанных компонентов 106-114 в обратном направлении. Бетон, армированный соломой, обычно используется для заливки основания контейнера 102, поскольку это экологически безопасный материал, обеспечивающий определенную степень гибкости бетонного основания.
Бетонное основание предназначено для поддержки различных компонентов 106-114 первого контейнера 102 и повторяет профиль оснований резервуаров. Такая конфигурация не только обеспечивает прочность наряду с внешними стенками, удерживающими резервуары на месте, но и фиксирует компоненты 106-114, чтобы предотвратить смещение трубной арматуры во время транспортировки. Указанные компоненты 106-114 можно дополнительно зафиксировать в контейнере 102 с помощью изоляционного материала, плотно заполняющего пространство между компонентами 106-114 и контейнером 102. В качестве альтернативы основание первого контейнера 102 может содержать металлический каркас для усиления и плавной установки компонентов 106-114 в первый контейнер 102.
- 3 030144
б) Передняя панель 140 и загрузочная платформа 142.
Первый контейнер 102 также содержит переднюю панель 140 и загрузочную платформу 142 с одного края для использования при загрузке навоза/отходов в измельчитель 106 и выгрузки готовых удобрений из водоотделителя 114. Передняя панель 140 оснащена дверцей 144, которую можно открывать для доступа пользователей к различным компонентам 106-114, размещаемым в этой части установки. Первый контейнер 102 также содержит две внешних двухстворчатых дверцы 146 с того же края первого контейнера 102, где располагается передняя панель 140. Хотя эти дверцы 144 не показаны на первом контейнере 102 в целях обеспечения ясности, они показаны на втором контейнере 104. Дверцы 146 относятся к типу, обычно используемому в стандартном 40-футовом или 20-футовом транспортном контейнере.
Передняя панель 140 ограждает пользователя от компонентов 106-114, расположенных в первом контейнере 102. Дверца 144 предоставляет доступ для обслуживания и проверки безопасности указанных компонентов 106-114. Передняя панель 140 может также содержать съемные панели (не показаны) для доступа к деталям, расположенным на дальних сторонах компонентов 106 и 114, которые находятся рядом с передней панелью 140, чтобы обеспечить максимально возможный доступ и маневренность для пользователей, которым требуется выполнить обслуживание и/или проверки безопасности компонентов 106 и 114.
Загрузочная платформа 142 регулируется для обеспечения загрузки навоза/отходов в измельчитель 106 и выведения твердых отходов (например, мульчи) из водоотделителя 114 с помощью тачки или другого сопоставимого колесного транспортного средства. Загрузочная платформа 142 также регулируется для размещения в сложенном состоянии между передней панелью 140 и двумя двухстворчатыми дверцами 146 таким образом, чтобы ее можно было убрать при перемещении первого контейнера 102. Кроме того, на передней панели 140 располагается блок управления 148 для эксплуатации и наблюдения за установкой КЕМ 100 посредством функций ЕСИ 118, который складывается позади двухстворчатых дверок 146 второго контейнера 102 во время транспортировки. На передней панели 140 также расположены элементы управления аварийной остановкой и полным выключением. Из-за отсутствия потребности в доступе к резервуару для хранения газа 120 после начала работы установки КЕМ (кроме случаев проведения текущего обслуживания и проверок безопасности) компонент 120 обычно остается зафиксированным между двухстворчатыми дверцами 146 второго контейнера 104 во время перемещения и работы установки КЕМ 100.
Загрузочная платформа 142 достаточно крепкая для поддержки массы, намного превышающей массу пользователя, поэтому в анаэробный перегниватель можно одновременно загружать большие объемы навоза/отходов. Вместе с загрузочной платформой 142 также предоставляется пологий скат 150, чтобы позволить колесным транспортным средствам, например тачкам, с легкостью въезжать на загрузочную платформу 142 (и съезжать с нее). Пологий скат 150 сооружен из стандартных сварных труб квадратного сечения с зубчатым сварным узором наверху, обеспечивающим сцепление с поверхностью при любых погодных условиях. Съемный пологий скат 150 подсоединяется к загрузочной платформе 142 с помощью угловых скоб, вставляемых в соответствующие отверстия на загрузочной платформе 142 до щелчка, что позволяет пользователям, например, в загонах для лошадей снять пологий скат 150 и использовать имеющиеся скаты вместо него. Загрузочную платформу 142 и пологий скат 150 предпочтительно производить из оцинкованной стали для защиты их от элементов конструкции и сокращения затрат на производство. Ножки платформы 142 и пологий скат 150 обычно регулируются в соответствии с различным рельефом почвы для обеспечения максимальной устойчивости, например, на неровных поверхностях.
в) Вентиляция.
Система принудительной вентиляции, как правило, встраивается в каждый контейнер 102 и 104, чтобы предотвратить образование запаха и взрывоопасной среды. Такая система принудительной вентиляции оснащена электрическим вентилятором (не показан), образующим перепад давления между внутренней средой каждого контейнера 102 и 104 и атмосферой, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха в каждом контейнере 102 и 104 через вентиляционную решетку 152, обозначенную в этом документе. Такой процесс не только предотвращает скопление опасных газов в контейнерах 102 и 104, но и отводит тепло для охлаждения механизма, расположенного в первом контейнере 102. Чтобы предотвратить нагревание и попадание воды, можно также организовать круговую вентиляцию на крыше (не показано). При сбое электрического вентилятора блок ЕСИ 118 сгенерирует аварийный сигнал и запустит выключение различных компонентов 106-128 установки КЕМ 100.
г) Крыша.
Первый контейнер 102 и второй контейнер 104 могут оснащаться крышами с нагревательными элементами, в которых используются гибкие водяные шланги 136А для нагрева воды с помощью солнечной энергии. Поскольку на крышах таких стандартных контейнеров располагаются желоба, в них можно проложить гибкий водопровод 136А. Такой водопровод 136А накрывается защищенным от воздействия солнечных лучей пластиковым листом для изолирования тепла и, в свою очередь, нагревания воды в этом трубопроводе 136А. На крышах первого контейнера 102 и второго контейнера можно также размещать солнечные панели для нагревания воды и/или выработки электричества с помощью солнечной энергии. Теплую воду и электричество можно использовать для поддержки работы других компонентов
- 4 030144
106-128 установки КЕМ 100 (например, для разогревания навоза/отходов и/или включения насосов 132Ά-132Ό и других электронных компонентов), а также в качестве дополнительного источника тепла и электричества, производимых с помощью биогазового двигателя 122. С крыш контейнеров 102 и 104 можно также собирать дождевую воду для использования в измельчителе 106. Кроме того, на крышах можно устанавливать громоотвод или эквивалентное устройство для защиты контейнеров 102 и 104 и их содержимого от ударов молнии.
ΐΐ. Измельчитель 106.
Измельчитель 106 располагается с дальней стороны первого контейнера 102 и работает в качестве приемного устройства для загрузки навоза/отходов в установку КЕМ 100. Как показано на фиг. 2, измельчитель 106 включает в себя загрузочную воронку 200, резервуар для смешивания 202 и гомогенизирующий насос 204. Загрузочная воронка 200 образует приемное отверстие измельчителя 106 для упрощения загрузки навоза/отходов в рассматриваемую установку. Загрузочная воронка 200 имеет две дверцы 206, которые необходимо открыть для загрузки измельчителя 102. Дверцы 206 доступны на передней панели 140 первого контейнера 102 и удерживаются в закрытом состоянии магнитными защелками. Загрузочную воронку 200 предпочтительно изготавливать из нержавеющей стали или другого устойчивого к коррозии материала (например, оцинкованной стали), поскольку она может быть поцарапана и повреждена лопатами, вилами или другими приспособлениями для загрузки, а дверцы 206 - из долговечного прозрачного материала (например, оргстекла), чтобы пользователь мог наблюдать за процессом перемешивания и размягчения при закрытых дверцах 206. Кроме того, дверцы 206 обеспечивают безопасность, предотвращая эксплуатацию измельчителя 106, когда они открыты, что препятствует затягиванию пользователя или инструмента в резервуар для смешивания 202 гомогенизирующим насосом 204. Указанная функция контролируется блоком ЕСИ 118.
Измельчитель 106 также обеспечивает однородность навоза/отходов, перемещаемых в резервуар для смешивания 202 через загрузочную воронку 200. Жидкость (например, питьевая и/или сточная вода) подается в измельчитель 106 по водопроводу 136А и смешивается с навозом/отходами в соответствующем резервуаре 202 с помощью гомогенизирующего насоса 204 с целью оборота, размягчения и обеспечения однородности смеси воды с навозом/отходами. Смесь воды, навоза и отходов достаточно мелко измельчается гомогенизирующим насосом 204 для того, чтобы предотвратить засорение клапанов 134В или трубы 136В для подачи отходов в установке КЕМ 100 по мере ее перемещения между компонентами 106-114, описанными в данном документе. Жидкость нагнетается в резервуар для смешивания 202 питательным насосом 132А мешалки, что требуется для подачи правильной смеси жидкости и навоза/отходов в резервуар для смешивания 132 с целью гидролиза. Низкая скорость контролируется блоком ЕСИ 118 в зависимости от объема навоза/отходов, скопившихся в резервуаре для смешивания 202. В качестве жидкости предпочтительно использовать сточную воду, подаваемую из водоотделителя 114 обратно в резервуар для смешивания 202 с возможностью восстановления для дальнейшего роста эффективности установки КЕМ 100.
Резервуар для смешивания 202 располагается ниже загрузочной воронки 200, поэтому навоз и отходы попадают непосредственно в резервуар для смешивания 202 через загрузочную воронку 200. Резервуар для смешивания 132 обычно содержит встроенный камнеуловитель 154 (фиг. 1Е), чтобы задерживать крупные инородные предметы, способные засорить клапаны 136В или трубу 128В для подачи отходов. Камнеуловитель 154 потребуется очищать на регулярной основе, определяемой после ввода установки КЕМ 100 в эксплуатацию, и поэтому доступ к нему предпочтительно получать через смотровой люк на передней панели 140. Размер измельчителя 106 можно изменять для соответствия потребностям пользователя в выпуске и/или конкретным типам обрабатываемого навоза и отходов. Так как разные типы навоза и отходов, как правило, имеют большой объем и малую массу или большую массу и малый объем, в резервуаре для смешивания 202 будет доступен визуальный показатель уровня, до которого можно заполнять указанный резервуар 202 практически любым типом навоза и отходов, не превышая ограничений установки КЕМ 100.
Объем, обозначаемый данным показателем уровня (например, 60 л) включает в себя навоз и отходы, загруженные пользователем в резервуар для смешивания 202, и жидкость, подаваемую в измельчитель 106 по водопроводу 136А. Блок ЕСИ 118 автоматически определит подходящий объем жидкости для смешивания с навозом и отходами в зависимости от массы и типа навоза и отходов. Например, для очень сухих и/или плотных отходов и навоза (например, конского) может потребоваться степень разбавления до 9:1, в то время как для более влажных и/или менее плотных отходов и навоза (например, овощных отходов) степень разбавления можно снизить до 4:1. Так как масса плотных отходов и навоза обязательно меньше, чем масса менее плотных отходов и навоза, итоговый общий объем воды, отходов и навоза в резервуаре для смешивания 108 будет постоянным независимо от типа закладываемых отходов и навоза (например, как 15 кг конского навоза, так и 45 кг овощных отходов одинаково заполнят 60 л объема при добавлении подходящего объема жидкости). Тип и/или массу отходов и навоза можно ввести в ЕСи 118 самостоятельно и/или автоматически измерить блоком ЕСИ 118, например, с помощью электронных весов, поэтому блок ЕСИ 118 способен определить подходящий объем жидкости для смешивания с отходами и навозом.
- 5 030144
ίίί. Буферный резервуар 108.
Буферный резервуар 108 принимает смесь воды, отходов и навоза из измельчителя 106 и хранит ее перед подачей в малые резервуары-накопители 110. Так как буферный резервуар 108 используется для хранения, а не просто для смешивания, его размер превышает размер резервуара для смешивания 202 измельчителя 106. Смесь воды, навоза и отходов перемещается из резервуара для смешивания 202 измельчителя 106 в буферный резервуар 108 гомогенизирующим насосом 204 путем открытия одного клапана для подачи отходов 134В и закрытия другого таким образом, чтобы замкнуть цикл оборота и перенаправить смесь воды, навоза и отходов в буферный резервуар 108. Открытие и закрытие указанных клапанов для подачи отходов 134В контролируется блоком ЕСИ 118 с учетом от заранее определенных интервалов цикла.
Буферный резервуар 108 выполняет роль "буфера" для малых резервуаров-накопителей 110 и большого резервуара-накопителя 112, разогревая смесь воды, навоза и отходов перед ее подачей в малые резервуары-накопители 110 и большой резервуар-накопитель 112. Такое разогревание предпочтительно выполнять теплообменником 156, располагаемым в буферном резервуаре 108. Теплообменник 156 получает тепловую энергию, нагнетая разогретую и частично пастеризованную или компостированную смесь воды, навоза и отходов, полученную в малых резервуарах-накопителях 110 и проходящую через теплообменник 156, прежде чем подать ее в большой резервуар-накопитель 112. Такой обмен тепловой энергией крайне важен не только для проведения процесса пастеризации, когда это необходимо, но и для сокращения температуры разогретой и частично пастеризованной или компостированной смеси воды, навоза и отходов до 35-40°С перед ее подачей в большой резервуар-накопитель 112.
Разогретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов нагнетается питательным насосом 132В перегнивателя, который контролируется блоком ЕСИ 118 и подает разогретую и частично пастеризованную или компостированную смесь воды, навоза и отходов в большой резервуар-накопитель 112. Такая процедура не только обеспечивает предварительный разогрев смеси воды, навоза и отходов перед ее подачей в малые резервуары-накопители 110, но и желательный отвод тепла от разогретой и частично пастеризованной или компостированной смеси воды, навоза и отходов перед ее перемещением в большой резервуар-накопитель 112. Учитывая описание, представленное ниже, разогретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов обычно охлаждается примерно до 40°С перед подачей в большой резервуар-накопитель 112.
Трубопровод для подачи отходов 136В, по которому предварительно разогретая смесь воды, навоза и отходов перемещается в малые резервуары-накопители 110, желательно смонтировать на полу контейнера 102, чтобы можно было очищать снизу буферный резервуар 108 и загружать снизу малые резервуары-накопители 110. Если пространство не позволяет выполнить такую установку и малые резервуарынакопители 110 должны загружаться сверху, подающие трубы желательно продлить до нижней поверхности буферного резервуара 108 и/или каждого малого резервуара-накопителя 110 таким образом, чтобы смесь выводилась со дна буферного резервуара 108 и/или скапливалась в нижней части малых резервуаров-накопителей 110. Размер буферного резервуара 108 предпочтительно отрегулировать для обеспечения непрерывной работы установки РЕМ 100 по крайней мере в течение 2 дней. Для сокращения затрат на производство его желательно изготавливать из стали или стекловолокна.
ίν. Малые резервуары-накопители 110.
Возвращаясь к фиг. 1А-1Е, можно увидеть, что предварительно разогретая смесь воды, навоза и отходов подается питательным насосом 132С пастеризации из буферного резервуара 108 в малые резервуары-накопители 110. Этот насос 132С работает по заранее определенному циклу подачи, контролируемому блоком ЕСИ 118. В малых резервуарах-накопителях 110 предварительно нагретая смесь воды, навоза и отходов разогревается и перемешивается для проведения пастеризации или, если пастеризация не требуется, общего процесса термофильного анаэробного брожения. Предварительно нагретая смесь воды, навоза и отходов в каждом малом резервуаре-накопителе 110 непрерывно перемешивается газосмесителем 158 (фиг. 1Е), чтобы сохранить твердые частицы и жидкости во взвеси в процессе пастеризации или термофильного анаэробного брожения. Указанная смесь разогревается нагревательными элементами 160 (фиг. 1Е), способными разогреть смесь, находящуюся в этом резервуаре, примерно до 55-75°С. Газосмесители 158 находятся под давлением, создаваемым компрессором 128, и оснащены соплами, подающими воздух непосредственно ко дну каждого малого резервуара-накопителя 110, чтобы обеспечить анаэробное термофильное брожение, тем самым дополняя требования к нагреву во время пастеризации. Нагревательные элементы 140 представляют собой погружные электрические нагреватели или змеевиковые нагреватели, основанные на принципе кипячения воды, которые располагаются в малых резервуарахнакопителях 110 таким образом, чтобы непосредственно разогревать смесь воды, навоза и отходов.
Каждый малый резервуар-накопитель 110 имеет относительно небольшой объем (примерно 1800 литров), чтобы сократить расход энергии, требующейся для разогрева содержащейся в них смеси воды, навоза и отходов. Нагрузку на нагревательные элементы 160 можно дополнительно снизить, возмещая тепло из биогазового двигателя 122 и/или двигателей, запускающих гомогенизированный насос 204, водоотделитель 114 или любой из прочих насосов 132Α-132Ό установки РЕМ 100, чтобы повысить ее эффективность. Как рассматривалось ранее, малые резервуары-накопители 110 можно использовать для
- 6 030144
пастеризации или термофильного анаэробного брожения находящейся в них смеси воды, навоза и отходов в зависимости от того, требуется ли пастеризация для проведения общего процесса анаэробного брожения. Если они используются для термофильного анаэробного брожения, в малых резервуарахнакопителях 110 будет выделяться биогаз и потребуется выполнить правила техники безопасности, аналогичные правилам, перечисленным далее в отношении большого резервуара-накопителя 112 (например, предписывающие смешивать воду, навоз и отходы с биогазом вместо воздуха, выводить биогаз в резервуар для хранения газа, изолировать малые резервуары перегнивателя 110 от механизмов и электронных компонентов, в которых могут возникнуть искры, и т.д.). Малые резервуары-накопители 110 могут также использоваться в других целях, таких как остановка процесса брожения сточной воды в резервуаре 126 для суспензии.
Малые резервуары-накопители 110 функционируют в порционном режиме, который включает в себя сбалансированные циклы подачи, размещения и разгрузки. Например, после заполнения первого малого резервуара-накопителя 110 предварительно разогретой смесью воды, навоза и отходов из буферного резервуара 108 он будет удерживать указанную смесь в процессе ее перемешивания и нагревания, как рассматривалось выше. Второй малый резервуар-накопитель 110 заполняется после первого малого резервуара-накопителя 110. Затем разогретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов сбрасывается из первого малого резервуара-накопителя 110, в то время как второй малый резервуар-накопитель 110 накапливает, перемешивает и нагревает поданную, предварительно разогретую смесь воды, навоза и отходов. Далее нагретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов сбрасывается из первого малого резервуара-накопителя 110, а второй малый резервуар-накопитель 110 заполняется новой порцией предварительно разогретой смеси воды, навоза и отходов, поступающей из буферного резервуара 108. Смесь воды, навоза и отходов циклически проходит через малые резервуары-накопители 110 таким образом, чтобы совершать повторяющиеся возвратно-поступательные движения между первым и вторым резервуарами для компостирования 110. Загружаемые объемы смеси контролируются блоком ЕСИ 118 с помощью набора датчиков уровня (Ь§) в малых резервуарах-накопителях 110. Хотя на фиг. 1А-1Е изображены только два малых резервуара-накопителя, в установке КЕМ можно использовать требуемое количество малых резервуаровнакопителей 110 для соответствия потребностям пользователя в переработке отходов.
Трубопровод для подачи отходов 136В, по которому разогретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов перемещается к теплообменнику 136 в буферном резервуаре 108, предпочтительно монтировать на полу контейнера 102, чтобы обеспечить подачу смеси через дно буферного резервуара 108 и сформировать правильный перепад температур (то есть самая высокая температура должна быть в нижней части, а самая низкая - вверху) при прохождении разогретой и частично пастеризованной или компостированной смеси воды, навоза и отходов через теплообменник 156 в буферном резервуаре 108 по направлению к большому резервуару-накопителю 112. Для повышения эффективности каждый малый резервуар-накопитель 110 обрабатывается изолирующим материалом. Малые резервуары-накопители 110 обычно производятся из поливинилхлорида для сокращения затрат на производство, а в качестве изолирующего материала используется экологически безопасный материал, такой как овечья шерсть. Изоляцию можно размещать модульными, плотно прилегающими фрагментами, которые допускают связывание между собой с целью обкладывания малых резервуаров-накопителей 110.
ν. Большой резервуар-накопитель 112.
Разогретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов подается питательным насосом 132В перегнивателя из малых резервуаров-накопителей 110 в большой резервуар 112. Подобно питательному насосу 132С для пастеризации, питательный насос 132В перегнивателя работает по заранее определенному циклу подачи, контролируемому блоком ЕСИ 118. Так как разогретую и частично пастеризованную или компостированную смесь воды, навоза и отходов необходимо охладить примерно до 40°С перед ее накоплением в большом резервуаре-накопителе 112, она проходит через теплообменник 156 в буферном резервуаре 108 в результате нагнетания из малых резервуаровнакопителей 110 в большой резервуар 112. Разогретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов охлаждается, отдавая свою тепловую энергию смеси, находящейся в буферном резервуаре 108, при использовании теплообменника 156, как было рассмотрено ранее. Таким образом, тепловая энергия, расходуемая на поддержку процесса пастеризации или термофильного анаэробного брожения в малых резервуарах-накопителях 110, используется повторно путем восстановления, тем самым дополнительно увеличивая эффективность работы установки КЕМ 100.
В большом резервуаре-накопителе 112 пастеризованная или охлажденная и частично компостированная смесь воды, навоза и отходов перемешивается для обеспечения мезофильного анаэробного брожения. Подобно предварительно разогретой смеси воды, навоза и отходов в каждом малом резервуаренакопителе 110, пастеризованная или охлажденная и частично компостированная смесь воды, навоза и отходов в большом резервуаре-накопителе 112 непрерывно перемешивается газосмесителем 158 (фиг. 1Е) для сохранения твердых частиц и жидкостей в суспензии и скопления биогаза (например, метана и углекислого газа) в верхней части большого резервуара-накопителя 112. Но в отличие от предварительно
- 7 030144
разогреваемой смеси воды, навоза и отходов в каждом малом резервуаре-накопителе 110, перемешиваемой с помощью сжатого воздуха, поступающего из компрессора 128, пастеризованная или охлажденная и частично компостированная смесь в большом резервуаре-накопителе 112 перемешивается путем повторяющегося пропускания биогаза через газосместитель 158 с помощью подверженного коррозии вакуумного газового насоса 162. При отсутствии воздуха скопления бактерий разлагают твердые органические частицы в смеси воды, навоза и отходов на биогаз и более стабильные твердые соединения. Таким образом, биогаз используется для перемешивания смеси воды, навоза и отходов вместо воздуха, поскольку ввод кислорода в смесь образует взрывоопасную среду. В альтернативном варианте для перемешивания смеси воды, навоза и отходов можно использовать смесительный насос (не показан), обеспечивающий периодическую циркуляцию смеси в большом резервуаре-накопителе 112.
Рабочая температура большого резервуара-накопителя 112 должна находиться в диапазоне 32-40°С. Такие низкие температуры позволяют увеличить объем большого резервуара-накопителя 112 (примерно до 14 000 литров) по сравнению с объемом малых резервуаров-накопителей 110, поскольку для поддержания указанных низких температур требуется меньше энергии. В действительности для большого резервуара-накопителя 112 может потребоваться охлаждение, а не нагрев. Для выполнения этой задачи большой резервуар-накопитель 112 может представлять собой двухслойную емкость, обеспечивающую циркуляцию охлаждающей жидкости (например, питьевой и/или сточной воды) между внутренними и внешними стенками для охлаждения смеси воды, навоза и отходов, находящейся во внутреннем резервуаре. Использование электропроводного материала, такого как сталь, для внутреннего резервуара и изоляционного материала для внешнего слоя обеспечивает подходящий способ достижения указанной функции.
В качестве альтернативы большой резервуар-накопитель 112 можно производить в виде одной емкости из дешевых формованных термопластов, армированных волокнами. Такой материал позволяет быстро отливать большие резервуары-накопители 112 в недорогих формах. Кроме того, указанный материал обладает гибкостью, поэтому большие резервуары-накопители 112, наполненные жидкостью, не повредятся при падении (например, при заполнении на 1,5 м во время движения со скоростью 20 км/ч). При любой конфигурации большой резервуар-накопитель 112 можно покрыть соответствующим стандартам углеродным наноматериалом в форме листа лотоса, чтобы ограничить размножение бактерий, и силикатами для предотвращения утечек метана через стенки резервуара. Большой резервуар-накопитель 112 обычно устойчив к двум типам бактерий (бактериям, вызывающим анаэробное окисление аммония, и метанообразующим бактериям), которые питаются аммиачными соединениями и разрушают углеродные цепи. Большой резервуар-накопитель 112 может также содержать катод и анод, которые собирают свободные электроны, образующиеся в процессе брожения, поэтому большой резервуар-накопитель 112 можно использовать в качестве большого аккумулятора для электропитания установки КЕМ 100 или другого аппарата. Малые резервуары-накопители 110 могут иметь аналогичную конструкцию.
Большой резервуар-накопитель 112 работает в режиме "подачи и заполнения", при котором известное количество воды, навоза и отходов подается в большой резервуар-накопитель 112 питательным насосом 132С перегнивателя до тех пор, пока не достигнет заранее определенного уровня. Объемы подачи и заполнения контролируются блоком ЕСИ 118 с помощью набора датчиков уровня (Ь8) в большом резервуаре-накопителе 112. Скорость подачи потока воды, навоза и отходов в большой резервуарнакопитель 112 контролируется блоком ЕСИ 118 так, чтобы она обеспечивала минимальное время хранения смеси для процесса мезофильного анаэробного брожения, составляющее 15 дней. В процессе подачи смеси биогаз обычно возвращается в большой резервуар-накопитель 112 из резервуара для хранения газа 120 для поддержки рабочего давления в большом резервуаре-накопителе 112 на уровне 15-20 мбар.
Большой резервуар-накопитель 112 герметизируется в достаточной степени, чтобы предотвратить попадание в систему газообразного кислорода и замедлить процесс анаэробного брожения. Большой резервуар-накопитель 112 содержит клапан сброса давления 164, выводимый за пределы первого контейнера 102 и сбрасывающий давление в большом резервуаре-накопителе 112, если оно достигает небезопасных уровней. Кроме того, большой резервуар-накопитель 112 обрабатывается изолирующим материалом для повышения эффективности. Внешний слой большого резервуара-накопителя 112 обычно производится из стекловолокна для сокращения затрат на производство, а в качестве изолирующего материала используется экологически безопасный материал, такой как овечья шерсть. Изоляцию можно размещать модульными, плотно прилегающими фрагментами, которые допускают связывание между собой с целью обкладывания большого резервуара-накопителя 112.
В процессе мезофильного анаэробного брожения, проходящего в большом резервуаре-накопителе 112, биогаз скапливается в верхней части большого резервуара-накопителя 112. Несмотря на то что пневматический насос возвращает некоторую часть этого биогаза в смесь воды, навоза и отходов в процессе перемешивания, оставшийся биогаз подается из большого резервуара-накопителя 112 и проходит через газоочистное устройство 116 перед накоплением в резервуаре для хранения газа 120. Такой биогаз предпочтительно сбрасывать из большого резервуара-накопителя 112 при рабочем давлении, находящемся в диапазоне 15-20 мбар. После окончания процесса мезофильного анаэробного брожения перера- 8 030144
ботанная смесь воды, навоза и отходов нагнетается в водоотделитель 114 насосом для отвода отложений 132Ό, работа которого контролируется блоком ЕСИ 118 в зависимости от времени хранения, необходимого для мезофильного анаэробного брожения.
Так как метан и другие горючие газы выделяются в большом резервуаре-накопителе 112, может потребоваться изолировать его в отдельном контейнере от некоторых других компонентов установки КЕМ 100, в частности компонентов, содержащих движущиеся механизмы и электронику, которые могут привести к возникновению искр (таких как измельчитель 106, водоотделитель 114, биогазовый двигатель 122, воздушный компрессор 128, питательный насос мешалки 132А, питательный насос перегнивателя 132В, питательный насос пастеризатора 132С, насос для отвода отложений 132Ό, вакуумный газовый насос 162 и гомогенизирующий насос 204).
В качестве альтернативы контейнер можно разделить на отдельные части с помощью воздухонепроницаемых перегородок, чтобы отделить большой резервуар-накопитель 112 от механизмов и электронных компонентов установки КЕМ 100. Такой отдельный контейнер или пространство контейнера обычно полностью изолирует опасные материалы и взрывоопасную среду от механизмов и электронных компонентов установки КЕМ 100 в соответствии с местными, федеральными и/или международными стандартами, такими как Директива Европейского союза по обращению с взрывоопасными атмосферами (АТЕХ) и Правила обращения с опасными веществами и проведения работ во взрывоопасной среде (Э8ЕЛК).
νί. Водоотделитель 114 и резервуар для суспензии 126.
Водоотделитель 114 выводит жидкость из полностью компостированной смеси воды, навоза и отходов для образования биокомпоста и сброженного густого органического осадка, которые можно использовать в качестве твердых и жидких удобрений. Как показано на фиг. 3, водоотделитель 114 включает в себя резервуар водоотделителя 300, в который поступает перебродившая смесь воды, навоза и отходов из большого резервуара-накопителя 112. Водоотделитель 114 также содержит конвейерную трубу 302 и электрический двигатель 304 для вращения шнека винтового конвейера, расположенного в конвейерной трубе 302. По мере вращения шнековый конвейер перемещает твердые отходы и навоз из смеси с водой в водоотделитель 300 по конвейерной трубе 302 наружу через горловину 306, расположенную в верхней части конвейерной трубы 302. Твердые отходы и навоз можно собирать в бункер, располагаемый под горловиной на загрузочной платформе 142, для использования в качестве твердого удобрения. Сточная вода или суспензия, оставшаяся в водоотделителе 300, под воздействием силы тяжести подается в резервуар для суспензии 126 для использования в качестве жидкого удобрения.
Водоотделитель 114 располагается рядом с измельчителем 106 на той же стороне первого контейнера 102, чтобы процесс в рамках текущего изобретения завершался там же, где он был начат. Аналогичным образом пользователь может загрузить навоз и отходы в измельчитель 106 и в итоге получить твердое удобрение, произведенное в процессе анаэробного брожения, происходящем в том же месте. По этой причине резервуар для суспензии 126 предпочтительно располагать рядом с первым контейнером 102 на той же стороне. Несмотря на то что выполнение процесса анаэробного брожения может занять несколько недель, после окончания первого цикла должны оставаться готовые к получению твердые и жидкие удобрения при каждой загрузке пользователем новой порции навоза и отходов в измельчитель 106. Твердое удобрение можно использовать в качестве подстилки для животных. Кроме того, хотя бы одну порцию сточной воды можно возвращать в оборот питательным насосом мешалки 132А и смешивать с навозом и отходами, загружаемыми в резервуар для смешивания 132, что требуется для гидролиза. Циркуляция сточной воды, обеспечиваемая питательным насосом мешалки 132А, контролируется блоком ЕСИ 118 путем автоматического управления этим насосом 132А и открытия или закрытия соответствующих водяных клапанов 134А, что требуется для подачи потока сточной воды.
Резервуар для суспензии 126 находится рядом с первым контейнером 102 ниже резервуара 300 водоотделителя 114 таким образом, чтобы твердые и жидкие удобрения, получаемые с помощью водоотделителя 114, под воздействием силы тяжести попадали в резервуар для суспензии 126. Для достижения этой цели резервуар водоотделителя 300 располагается на основании 308, которое поддерживает его в положении над резервуаром для суспензии 126. Резервуар для суспензии 116 предпочтительно производить из поливинилхлорида для сокращения затрат на производство. Хотя резервуар для суспензии 126 изображен рядом с первым контейнером 102, он может также находиться внутри первого контейнера 102, пребывая в аналогичной взаимосвязи с водоотделителем 114.
νίί. Газоочистное устройство 116.
Газоочистное устройство 116, или аппарат десульфурации, располагается между большим резервуаром-накопителем 112 и резервуаром для хранения газа 120. Оно настраивается для очистки биогаза, получаемого из смеси воды, навоза и отходов в большом резервуаре-накопителе 112 перед накоплением в резервуаре для хранения газа 120. Можно использовать газоочистное устройство 116 любого подходящего типа, например, с фильтром из активированного угля или сжатого газа (например, с фильтром для аминовой газоочистки). Газоочистное устройство 116 предназначено для обработки и очистки биогаза для его использования в качестве топлива, а именно путем сокращения уровней сероводорода в биогазе. Однако газоочистное устройство 116 не требуется, если биогаз не будет использоваться, например, в
- 9 030144
случаях, когда его не планируется использовать в качестве топлива или он не содержит запрещенных уровней определенных химических соединений.
νίίί. Электронный блок управления (ЕСИ) 118.
Поток жидкости (например, питьевая и/или сточная вода), навоза/отходов и биогаза, проходящий через установку КЕМ 100 в рамках текущего изобретения, контролируется блоком ЕСИ 118. Как показано на фиг. 4, блок ЕСИ 118 включает в себя программируемый логический контроллер (РЬС), настраиваемый программным способом для мониторинга, регистрации и контроля различных этапов процесса анаэробного брожения (например, температур, объемов и скоростей потоков). Он обеспечивает визуальный отклик по указанным операциям для пользователя посредством графического пользовательского интерфейса, такого как сенсорный экран или монитор компьютера. Блок ЕСИ 118 автоматизирует процесс анаэробного брожения, включая и выключая различные компоненты 106-128 установки КЕМ 100 в зависимости от отслеживаемых и регистрируемых им значений. Блок ЕСИ 118 определяет, какие компоненты 106-128 следует включить и выключить, учитывая, главным образом, смесь навоза и отходов, загружаемую в установку КЕМ 100, параметры которой можно узнать с помощью соответствующих датчиков и/или ввести самостоятельно посредством пользовательского интерфейса блока ЕСИ 118.
Например, блок ЕСИ 118 автоматически запустит соответствующие насосы 132Ά-132Ό, 204 и 162 и откроет/закроет соответствующие клапаны 134А-134С для нагнетания полностью перебродившей смеси воды, навоза и отходов из большого резервуара-накопителя 112 в водоотделитель 114 после того, как обнаружит, что процесс анаэробного брожения завершен. Блок ЕСИ 118 автоматически подает, накапливает и разгружает смесь воды, навоза и отходов из малых резервуаров-накопителей 110 в порционном режиме с учетом уровней, обнаруживаемых сигнализаторами уровня (Ь8), и времени, в течение которого смесь воды, навоза и отходов хранится в каждом малом резервуаре-накопителе 110. Блок ЕСИ 118 определит, следует ли активировать нагревательные элементы 160 в малых резервуарах-накопителях 110 с учетом датчиков температуры (Τδ), расположенных в каждом малом резервуаре-накопителе 110. Кроме того, блок ЕСИ 118 автоматически определит скорость потоков и время выполнения циклов для перемещения смеси воды, навоза и отходов между различными компонентами 106-128 установки КЕМ 100. Это выполняется путем мониторинга процесса анаэробного брожения на различных этапах с помощью схемы синхронизации, датчиков уровня (Ь8), датчиков температуры (Τδ) и датчиков давления (Ρδ), расположенных по всей установке КЕМ 100, что дает возможность блоку ЕСИ 118 регулировать процесс анаэробного брожения в режиме реального времени для обеспечения оптимального компостирования.
Блок ЕСИ 118 может определять такие показатели, как объем жидкости для добавления в смесь навоза и отходов и объем биогаза, который ожидается получить из этой смеси, на основе ответов на вопросы, задаваемые пользователю посредством графического пользовательского интерфейса блока ЕСИ 118. Например, пользователю может быть предложено указать описание места сбора отходов и навоза, доступность услуг, тип навоза/отходов (например, конский навоз, овощные отходы и т.д.), количество навоза/отходов, планируемое использование получаемой мульчи и сточных вод. Таким образом, предоставляя пользователю возможность ответить на эти вопросы для разных партий навоза/отходов, загружаемых в установку КЕМ 100, блок ЕСИ 118 может настроить процесс компостирования для каждой загружаемой партии навоза/отходов. Часть ответов блок ЕСИ 118 может также получить автоматически, например, с помощью весов измельчителя 106 или загрузочной платформы 142 для взвешивания навоза/отходов, загружаемых в установку КЕМ 100.
Контроллер РЬС блока ЕСИ 118 также программируется для мониторинга и обеспечения безопасности всего процесса анаэробного брожения. Такой мониторинг обеспечивает более тесный контроль не только механизмов и электронного оборудования для предотвращения травм пользователей, но и параметров процесса, используемых для анализа рисков и критических контрольных точек (НАССР). Например, блок ЕСИ 118 отслеживает давление биогаза в резервуаре для хранения газа 120 и уровни смеси воды, навоза и отходов в малых резервуарах-накопителях 110 и большом резервуаре-накопителе 112, чтобы обеспечить эксплуатацию на безопасных уровнях (например, датчики уровня (Б5). находящиеся в малых резервуарах-накопителях 110 и большом резервуаре-накопителе 112, предотвращают нагревание пустых резервуаров погружными нагревательными элементами 160). Аварийные сигналы генерируются, когда объемы биогаза и/или смеси воды, навоза и отходов достигают небезопасных уровней. Блок ЕСИ 118 также включает в себя интерфейс оперативно-диспетчерского управления и получения данных (ЬСЛЭЛ) и/или функции доступа к Интернету и беспроводным сетям (например, ΟδМ, ΟΡΚδ, №ίΕί и т.д.) для предоставления пользователю возможностей удаленного мониторинга с целью обеспечения эффективности, диагностики, эксплуатации и безопасности. Блок ЕСИ 118 обычно располагается на одной стороне первого контейнера 102, что и измельчитель 106, водоотделитель 114 резервуар для суспензии 126, поэтому процесс анаэробного брожения можно контролировать с того же места, где навоз/отходы загружаются в установку КЕМ 100 и из установки поступают удобрения, тем самым обеспечивая дополнительный уровень удобства для пользователя.
Блок ЕСИ 118 содержит интерфейс "пользователь-машина" (НМ1) для взаимодействия с различными компонентами 106-128, насосами 132Α-132Ό клапанами 134А-134С установки КЕМ 100. Кроме того, в его состав входит облачное приложение для местного мониторинга состояния указанных компонентов
- 10 030144
106-128, насосов 132Ά-132Ό и клапанов 134А-134С128. Связь с блоком ЕСИ 118 можно установить посредством интерфейса 8САЭА и/или подключения к Интернету и беспроводным сетям, используя практически любое компьютерное устройство (например, персональный компьютер, ноутбук, планшетный ПК, карманный персональный компьютер (КПК), смартфон и т.д.), чтобы предоставить пользователю возможность удаленного мониторинга, контроля и устранения неполадок установки КЕМ 100. Например, приложения для смартфонов могут связываться с блоком ЕСИ 118 посредством шлейфового подключения к узлу САИ-шины, который взаимодействует с недорогими датчиками и устройствами, используемыми в том числе в автомобильной отрасли.
Все интерфейсы для ввода информации пользователем и других вариантов управления работой блока ЕСИ 118 доступны в блоке управления 148, расположенном на передней панели 140 первого контейнера 102, чтобы пользователь мог управлять различными компонентами 106-128 установки КЕМ 100 из того же места, где загружается навоз/отходы и выводятся твердые и жидкие удобрения, тем самым обеспечивая повышенное удобство эксплуатации установки КЕМ 100. Блок управления 148 и его связанные интерфейсы обмениваются данными с блоком ЕСИ 118 посредством электрической проводки 138. В качестве альтернативы они могут взаимодействовать друг с другом с помощью любого подходящего безопасного беспроводного соединения (например, стандарта С8М, СРК8, ^ίΕί и т.д.).
Кроме того, блок ЕСИ 118 выступает в качестве централизованного источника питания различных компонентов 106-128, насосов 132Α-132Ό и клапанов 134А-134С установки КЕМ 100. В его состав входит миниатюрный размыкатель цепи (МСВ) для каждого из компонентов 106-128, насосов 132Α-132Ό и клапанов 134А-134С, а также светодиоды (ЬЕИ), указывающие их состояние (например, "Включено", "Неисправно" и т.д.). Доступ к размыкателям возможен посредством распределительной коробки 166 (фиг. 1А), расположенной на внешней стороне первого контейнера 102. Распределительная коробка 166 находится на внешней поверхности первого контейнера 102, чтобы обеспечить легкий доступ к миниатюрным размыкателям цепи без необходимости входа в контейнер 102, где существуют повышенные риски травмы пользователя из-за большого количества располагающихся в нем механизмов. Другие компоненты блока ЕСИ 118 предпочтительно размещать в корпусе внутри первого контейнера 102 для обеспечения повышенной защиты от элементов.
Силовая шина блока ЕСИ 118 обычно получает питание от электрической сети напряжением 240 В и силой тока, равной 16 А. Кроме того, она может получать питание от биогазового двигателя 122. Хотя на фиг. 5 показаны только четыре датчика температуры (Т8) и семь сигнализаторов "нижнего" уровня (Ь8), блок ЕСИ 118 подключается к ряду других датчиков температуры (Т8) и датчиков уровня (Ь8) для поддержки управления установкой КЕМ 100. Например, в состав блока ЕСИ 118 также входит не менее семи датчиков "верхнего" уровня (Ь8) и не менее трех дополнительных датчиков температуры (Т8). Для примера см. фиг. 1Е. Блок ЕСИ 118 можно также подключать к датчикам других типов, таким как датчики газового состава, датчики давления (Р8), вольтметры и т.д., что требуется для поддержки управления установкой КЕМ 100. Проводка 138 блока ЕСИ 118 и различные ее подключения совместимы с местными, федеральными и/или международными стандартами, например, установленными в Спецификации по электротехническому и механическому оборудованию для водного хозяйства (\У1МЕ8).
1х. Резервуар для хранения газа 120.
После получения биогаза из большого резервуара-накопителя 112 и его очистки газоочистным устройством 116 (когда она необходима) он накапливается в резервуаре для хранения газа 120. Как показано на фиг. 5, резервуар для хранения газа 120 содержит гибкую камеру 500, находящуюся внутри цельного резервуара с двойными стенками 502. Резервуар с двойными стенками 502 может заполняться жидкостью (например, питьевой и/или сточной водой) и производится из достаточно прочного материала, выдерживающего высокое давление, обусловленное хранением биогаза под давлением. Резервуар для хранения газа 120 содержит впускной патрубок 504 и сливное отверстие (не показано), чтобы обеспечить нагнетание и слов жидкости из резервуара с двойными стенками 502 по водопроводу 136А с целью выравнивания и сохранения постоянного фиксированного давления биогаза в гибкой камере 500. Резервуар для хранения газа 120 также содержит клапан сброса давления 168, выводимый за пределы второго контейнера 104 и сбрасывающий давление в гибкой камере 500, если оно достигает небезопасных уровней. Все излишки биогаза, которые невозможно разместить в резервуаре для хранения газа 120, безопасно сжигаются горелкой 124, чтобы предотвратить подъем давления до небезопасных уровней. Указанная горелка 124 имеет запал, активизируемый резервуаром с пропаном 170, который находится в первом контейнере 102 или рядом с ним.
Чтобы измерить объем газа, хранящегося в гибкой камере 500, на входе и выходе газовой трубы 136С резервуара для хранения газа 120 находятся отдельные расходометры. Разница между показаниями указанных расходометров используется блоком ЕСИ 118 для мониторинга объема газа, накопленного в резервуаре для хранения газа 120. Кроме того, на выходе газовой трубы 136С находится клапан регулирования потока 134С для контроля потока биогаза, поступающего из резервуара для хранения газа 120, и пламегаситель (не показан), предотвращающий возврат пламени через клапан регулирования потока 134С в резервуар для хранения газа 120. Таким образом, биогаз можно получать из резервуара для хранения газа 120 при необходимости и использовать его для выработки тепла, электричества или любой
- 11 030144
другой формы энергии на основе газа. Одним из устройств, используемых для производства тепла и электричества, является биогазовый двигатель 122.
Поскольку в резервуаре для хранения газа 120 находятся метан и другие горючие газы, может потребоваться изолировать его в отдельном контейнере 104 от некоторых других компонентов установки КЕМ 100, в частности компонентов, содержащих движущиеся механизмы и электронику, которые могут привести к возникновению искр (таких как измельчитель 106, водоотделитель 114, биогазовый двигатель 122, воздушный компрессор 128, питательный насос мешалки 132А, питательный насос перегнивателя 132В, питательный насос пастеризатора 132С, насос для отвода отложений 132Ό, вакуумный газовый насос 162 и гомогенизирующий насос 204). В качестве альтернативы контейнер можно разделить на отдельные части с помощью воздухонепроницаемых перегородок, чтобы отделить большой резервуарнакопитель 112 от механизмов и электронных компонентов установки КЕМ 100.
Такой отдельный контейнер обеспечивает надежную изоляцию опасных веществ и взрывоопасной атмосферы от механизмов и электронных устройств установки КЕМ 100 с соблюдением требований местных, национальных и/или международных стандартов, например Директивы Европейского совета АТЕХ и положений ΌδΕΑΚ.
х. Биогазовый двигатель 122.
Выпускная газовая труба 136С соединяет резервуар 120 для хранения газа с биогазовым двигателем 122, который служит для одновременного производства электроэнергии и тепла путем сжигания биогаза. Биогазовый двигатель - это разновидность двигателя внутреннего сгорания (ДВС, двигатель Стирлинга). Биогазовый двигатель 122 мощностью, как правило, 3600 кВт, служит для комбинированного производства электроэнергии и тепла, являясь, по сути, теплоэлектростанцией. Также в качестве теплоэлектростанции можно использовать дизель-генераторную установку, усовершенствованную для сжигания биогаза, или паровой двигатель, где происходит сгорание смеси пиролизного синтетического газа и биогаза (то есть, безотходный вариант роторно-поршневого двигателя, напрямую вращающего вал генератора).
Поскольку для работы биогазового двигателя 122 требуется определенное давление газа на впуске (например, 100 мбар), резервуар 120 для хранения газа оснащен бустерным вентилятором 172, обеспечивающим необходимое давление подаваемого газа. Электроэнергию, которую вырабатывает биогазовый двигатель 122, можно направить в электросеть владельца установки и использовать в качестве источника питания бытовой техники и системы освещения. Полученное тепло можно направить в систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) владельца установки и/или в систему водяного отопления и использовать для обогрева помещений и/или получения горячей воды. Кроме того, биогазовый двигатель 122 можно использовать в качестве источника питания электродвигателей насосов 134Α134Ό, 204 и 162 установки КЕМ и ее электрических компонентов 106-128, а также в качестве источника тепла для малых резервуаров-накопителей 110, что еще больше увеличит эффективность использования данного изобретения.
Чтобы улучшить мобильность установки КЕМ 100, биогазовый двигатель 122 размещен в собственном контейнере. Кроме того, для подсоединения к резервуару 120 для хранения газа, шине питания ЭБУ 118 и электросети владельца установки имеются стандартные соединители.
XI. Факел 124.
Факел 124 служит для сжигания излишков метана и/или пропана с соблюдением требований соответствующего стандарта Европейского союза. Факел 124 представляет собой управляемую горелку, соединенную с резервуаром пропана 170 посредством трубы 145В. Он служит для быстрого сжигания излишков биогаза во избежание его скопления во взрывоопасных концентрациях рядом с установкой КЕМ 100. Факел может состоять из двух управляемых горелок (одна предназначена для сжигания метана, а другая - пропана). Также в качестве факела можно использовать пьезоэлектрическую запальную свечу, соединенную с ЭБУ 118, который будет подавать сигнал поджига.
хтт. Трубопроводы 136А-136С.
а. Водяной трубопровод 136 А.
В качестве водяного трубопровода 136А можно использовать любую трубу низкого давления (например, изготовленную из ПВХ) для подачи питательной воды (например, питьевой и/или сточной воды) в измельчитель 106. Как показано на фиг. 6, водяной трубопровод 136А подает в измельчитель 106 питьевую воду из внешнего источника водоснабжения, например из скважины или местного водопровода, и сточные воды из водоотделителя 114. Чтоб обеспечить возможность подсоединения установки КЕМ 100 к внешнему источнику водоснабжения, водяной трубопровод 136А обычно оснащен стандартным соединителем, например разъемом для садового шланга, на впускном отверстии вне первого резервуара 102.
Также на фиг. 6 изображена схема циркуляции сточной воды, поступающей из водоотделителя 114, циркулирующей между внутренней и наружной оболочками большого резервуара-накопителя 112 и между наружной оболочкой и полостью резервуара 120 для хранения газа, охлаждая содержимое большого резервуара-накопителя 112 и резервуара 120 для хранения газа. ЭБУ 118 регулирует процесс охлаждения и поддерживает надлежащую рабочую температуру большого резервуара-накопителя 112 и резервуара 120 для хранения газа, открывая и закрывая соответствующие водяные клапаны 134А и периодически включая питательный насос 132А мешалки. Хотя на фиг. 6 изображено, что сточная вода прокачивается
- 12 030144
и через большой резервуар-накопитель 112, и через резервуар 120 для хранения газа, путем открывания и закрывания соответствующих водяных клапанов 134А можно пустить воду в обход любого из этих резервуаров.
b. Трубопровод для подачи отходов 136В.
Трубопровод 136В для подачи отходов представляет собой сложную сеть труб, проложенную в обход стационарных компонентов установки КЕМ 100. В основном в целях облегчения производства используются трубы стандартной длины. Трубопровод 136В для подачи отходов в основном изготовлен из полиэтилена высокой плотности. Этот материал способен выдерживать воздействие агрессивных химических веществ и микроорганизмов, а также температуру вплоть до 137°С и давление до 12 бар. Более того, изоляционные свойства этого материала способствуют увеличению эффективности использования установки КЕМ 100. Как правило, на внешней поверхности первого резервуара 102 расположен стандартный сливной патрубок, с помощью которого трубопровод 136В для подачи отходов можно соединить с отстойником и обеспечить тем самым слив жидкости из буферного резервуара 108, малых резервуаров-накопителей 110, большого резервуара-накопителя 112, резервуара 126 для суспензии, резервуара-смесителя 202 и резервуара 300 водоотделителя для их последующей промывки и обслуживания.
Как изображено на фиг. 6, трубопровод 136В служит для подачи смеси воды, навоза и отходов в буферный резервуар 108 перед их подачей в малые резервуары-накопители 110. Затем нагретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов проходит через теплообменник 156 в буферном резервуаре 108 по мере перекачки из малых резервуаров-накопителей 110 в большой резервуар-накопитель 112 (в резервуарах-накопителях происходит компостирование). После завершения анаэробного компостирования мезофильными микроорганизмами в большом резервуаренакопителе 112 полностью компостированная смесь воды, навоза и отходов подается в водоотделитель 114. ЭБУ 118 регулирует объем воды, навоза и отходов, перемещаемых между компонентами 106-114 с целью обеспечить оптимальные условия для анаэробного компостирования. Для этого ЭБУ 118 определенным образом открывает и закрывает соответствующие клапаны 134В на трубопроводе подачи отходов, периодически включает питательный насос 132В дигестера, питательный насос 132С пастеризатора, насос 132Ό отвода отложений и гомогенизирующий насос 204. Хотя на фиг. 6 изображено, как нагретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов проходит через теплообменник 156 в буферном резервуаре 108, поток может быть направлен в обход теплообменника 156 путем открытия и закрытия определенных клапанов 134В на трубопроводе подачи отходов.
c. Газовый трубопровод 136С.
Газовый трубопровод 136С изготовлен преимущественно из нержавеющей стали в связи с коррозионной активностью компонентов биогаза. В частности, биогаз может содержать сероводород. Нержавеющая сталь устойчива к воздействию такой среды. Как изображено на фиг. 7, газовый трубопровод 136С состоит из двух отдельных контуров. В первом контуре установлен компрессор 128, который обеспечивает циркуляцию воздуха в малых резервуарах-накопителях 110 и, тем самым, перемешивание смеси воды, навоза и отходов. Во втором контуре установлен газовый вакуумный насос 182, который обеспечивает циркуляцию биогаза в большом резервуаре-накопителе 112 и, тем самым, перемешивание смеси воды, навоза и отходов. Первый контур является открытым (малые резервуары-накопители 110 сообщаются с атмосферой, в них поступает воздух), а второй контур является замкнутым (в большом резервуаре-накопителе 112 циркулирует лишь биогаз, который находится внутри).
Также по второму контуру биогаз подается из большого резервуара-накопителя 112 через газоочиститель 116 в резервуар 120 для хранения газа. Из резервуара 120 для хранения газа очищенный биогаз подается в биогазовый двигатель 122 посредством бустерного насоса 172, поддерживающего заданное рабочее давление биогаза на впуске биогазового двигателя 122. Излишки биогаза, которые не помещаются в резервуар 120 для хранения газа, безопасно сжигаются факелом 124 во избежание опасного роста давления. И, как было описано ранее, биогаз можно закачивать обратно в большой резервуар-накопитель 112, чтобы поддерживать в нем требуемое рабочее давление при опорожнении. ЭБУ118 регулирует объем биогаза, перекачиваемого через компоненты 112, 116, 120 и 122, открывая и закрывая соответствующие клапаны 134С на газовом трубопроводе и периодически включая газовый вакуумный насос 162 и бустерный вентилятор 172. Хотя на фиг. 7 показано, что биогаз возвращается обратно в большой резервуар-накопитель 112 через газоочиститель 116, можно подавать газ и в обход газоочистителя 116 (путем открытия и закрытия соответствующих клапанов 134С газового трубопровода и пуска газового вакуумного насоса 162 в обратном направлении). Аналогично, хотя на фиг. 7 изображены два независимых контура, их можно объединить при необходимости извлечения биогаза из малых резервуаров-накопителей 110.
χίίί. Выпускные трубы 174.
Чтобы избежать беспокойства, связанного с неприятными запахами (результат анаэробного компостирования), буферный резервуар 108, малые резервуары-накопители 110, водоотделитель 114 и резервуар 126 для суспензии оснащены выпускными трубами 174 с фильтрующим элементом. Фильтрующий элемент состоит по большей части из органического фильтрующего материала (например, смеси стальной ваты и папоротника). Он предназначен для уничтожения неприятного запаха газов, образующихся в
- 13 030144
компонентах 108, 110, 114 и 126. Как правило, выпускные трубы 174 выведены сквозь крышу первого контейнера 102 таким образом, чтобы эти газы не скапливались внутри контейнера 102. Как упоминалось ранее, большой резервуар-накопитель не оснащен выпускной трубой 174, поскольку биогаз, образующийся внутри него, весьма взрывоопасен. Соответственно этот биогаз либо хранится в резервуаре 120 для хранения газа, либо сжигается в факеле 124.
В. Способ выработки возобновляемой энергии на установке малой мощности.
Компоненты 106-128 установки КЕМ 100 являются ступенями технологического процесса анаэробного компостирования. В измельчитель 106 (ступень 1) поступает смесь навоза и отходов (исходный материал) с различным содержанием сухих веществ. Эту смесь нужно растворить (например, питьевой или сточной водой), чтобы получить смесь с содержанием сухих веществ в пределах 8-10% и массовым отношением между смесью отходов и растворяющей жидкостью примерно 1:4. В качестве растворяющей жидкости используется также техническая вода, полученная из полностью компостированной смести воды, навоза и отходов посредством водоотделителя 114 (ступень 6). ЭБУ 118 регулирует процесс растворения, руководствуясь показаниями устройств измерения уровня.
После добавления в резервуар-смеситель 202 в смесь навоза и отходов требуемого количества растворяющей жидкости (например, питьевой или сточной) гомогенизирующий насос 204 размягчает смесь воды, навоза и отходов до достижения требуемой вязкости. Этот процесс должен длиться не дольше нескольких минут в сутки. В результате должно получаться достаточное количество однородной смеси воды, навоза и отходов, готовой к пастеризации и компостированию. Гомогенизирующий насос 204, как правило, отрегулирован на переработку 0,5 т смеси навоза и отходов в 1 ч. Как указано выше, в случае необходимости переработки больших объемов смеси навоза и отходов установку КЕМ 100 можно модернизировать с помощью модульных компонентов.
Ступень 2: изготовленная на ступени 1 смесь воды, навоза и отходов перекачивается в буферный резервуар 108 для предварительного нагрева. В буферном резервуаре 108 установлен теплообменник 156, в котором происходит охлаждение смеси воды, навоза и отходов, нагретой и частично пастеризованной или компостированной в малых резервуарах-накопителях 110 (ступень 3), при этом происходит нагрев смеси воды, навоза и отходов, изготовленной на ступени 1. Тепло, которое отдает нагретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов при охлаждении, нагревает смесь воды, навоза и отходов в буферном резервуаре 108 перед ее подачей в малые резервуарынакопители 110. Благодаря этому процессу температура смеси воды, навоза и отходов на впуске в большой резервуар-накопитель, где происходит компостирование, имеет температуру 35-40°С, что позволяет избежать теплового удара мезофильных микроорганизмов в большом резервуаре-накопителе 112 (ступень 4). Одновременно нагревается смесь воды, навоза и отходов, изготовленная на ступени 1, снижая тем самым нагрузку на нагреватели 160, установленные в малых резервуарах-накопителях 110 (ступень 3), где смесь воды, навоза и отходов нагревается до температуры не менее 70°С.
На ступени 3 газосмеситель 158, установленный в малых резервуарах-накопителях 110, перемешивает смесь воды, навоза и отходов с воздухом, снабжая кислородом аэробных микроорганизмов, которые компостируют смесь воды, навоза и отходов с выделением тепла. Также для нагрева содержимого малых резервуаров-накопителей 110 служат внутренние нагреватели 160. Содержимое нагревается до температуры примерно 70°С, эта температура поддерживается не менее 60 мин. Чтобы оптимизировать процесс пастеризации, эти параметры можно регулировать с помощью системы управления и сбора данных, посредством своего интерфейса связанной с ЭБУ 112. Обычно установка оснащена не менее чем двумя малыми резервуарами-накопителями 110; это обеспечивает простоту и скорость перемещения через эти резервуары микроорганизмов на этапах подачи, накопления и опустошения. Чем больше резервуары, тем больше времени и усилий требуется для выполнения этапов подачи и опустошения. Кроме того, чем больше объем резервуаров, тем больше нагрузка на нагреватели 160.
После завершения пастеризации в малых резервуарах-накопителях 110 нагретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов перемещается в большой резервуарнакопитель 112, где происходит компостирование анаэробными микроорганизмами (ступень 4) и выделение биогаза (ступень 5). Как уже указано ранее, эта нагретая и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов охлаждается до 35-40°С в теплообменнике 156 буферного резервуара 108 (ступень 2), после чего перемещается в большой резервуар-накопитель 112 до достижения заданного уровня. В большом резервуаре-накопителе 112 охлажденная и частично пастеризованная или компостированная смесь воды, навоза и отходов постоянно перемешивается газосмесителем 158. При этом биогаз, выделяемый в процессе анаэробного компостирования мезофильными микроорганизмами, вновь растворяется в смеси воды, навоза и отходов. Скорость подачи смеси в большой резервуарнакопитель 112 отрегулирована таким образом, чтобы обеспечить нахождение смеси в резервуаре не менее 15 суток. Температура и длительность нахождения смеси воды, навоза и отходов в малых резервуарах-накопителях 110 и большом резервуаре-накопителе 112 регулируются посредством ЭБУ 118 с целью соблюдения соответствующих требований НАССР, а также местных, национальных и/или международных стандартов, например стандарта Управления охраны окружающей среды США 40 СРК 503.32.
Биогаз, выделяющийся в процессе анаэробного компостирования мезофильными микроорганизма- 14 030144
ми (ступень 4), перемещается из большого резервуара-накопителя 112 в резервуар 120 для хранения газа (ступень 5) посредством газового вакуумного насоса 162. После завершения этого процесса остатки смеси воды, навоза и отходов перемещаются в водоотделитель 114 (ступень 6). При опорожнении большого резервуара-накопителя 112 туда поступает биогаз из резервуара 120 для хранения газа, чтобы поддержать рабочее давление 15-20 мбар в процессе опорожнения. Затем, при заправке большого резервуаранакопителя 110 новой партией охлажденной и частично пастеризованной и компостированной смеси воды, навоза и отходов (ступень 4) биогаз вновь перемещается в резервуар 120 для хранения газа (ступень 5).
Ступень 6: полностью компостированная смесь воды, навоза и отходов из большого резервуаранакопителя 110 подается насосом в водоотделитель 114, где происходит ее обезвоживание. Полностью компостированная смесь воды, навоза и отходов проходит через мелкую сетку (этап грубой очистки) для облегчения сепарации. Также для удаления сероводорода из полностью компостированной смеси воды, навоза и отходов ее можно пропустить через блок дезодорирующей сероочистки (резервуар 300 водоотделителя). Также в полностью компостированную смесь воды, навоза и отходов можно добавить коагулянт. В этом случае растворенные в смеси твердые вещества выпадут в осадок в резервуаре 300 водоотделителя. После этого верхний слой очищенной оборотной воды (суспензии) подается обратно в измельчитель 106 питательным насосом 134В мешалки. Бактерии, содержащиеся в оборотной воде, служат в качестве исходного реагента. Оборотную воду можно подать самотеком в резервуар 126 для суспензии (ступень 7).
Твердые вещества, выпадающие в осадок на дно резервуара 300 водоотделителя, представляют собой твердое органическое удобрение. Электродвигатель 304 водоотделителя 114 вращает шнек винтового конвейера, расположенный внутри конвейерной трубы 302, перемещая полученное твердое органическое удобрение по конвейерной трубе 302 наружу через горловину 306, расположенную в верхней части конвейерной трубы 302. Удобрение вываливается в бункер, установленный под горловиной на погрузочной платформе 142. После обезвоживания твердое удобрение (мульча) содержит 75-85% твердых веществ. Полученные удобрения (и твердое, и жидкое), как правило, не содержат патогенных микроорганизмов.
С. Модульная конфигурация.
В качестве примера конкретных компонентов установки были указаны лишь резервуары 102 и 104. Однако при необходимости любой из компонентов 106-128 установки КЕМ100 может сочетать в себе любое количество резервуаров 102 произвольного объема. Например, контейнер переработки может содержать измельчитель 106, буферный резервуар 108, водоотделитель 114 и ЭБУ 118; в контейнере компостирования могут располагаться малые резервуары-накопители 110, большой резервуар-накопитель 112 и газоочиститель 116. В контейнере-теплоэлектростанции можно разместить биогазовый двигатель 122. В контейнере для хранения суспензии можно установить один или несколько резервуаров 126 для суспензии. В контейнере для хранения газа можно расположить один или несколько резервуаров 120 для хранения газа. В такой конфигурации контейнер переработки будет содержать все оборудование для переработки смеси навоза и отходов перед ее подачей на компостирование и для переработки смеси воды, навоза и отходов после завершения компостирования. В контейнере компостирования будет расположено все оборудование для пастеризации или анаэробного компостирования термофильными или мезофильными бактериями и для очистки биогаза. В контейнере для хранения газа будет храниться произведенный биогаз. На один контейнер переработки и один контейнер для хранения газа может приходиться несколько контейнеров компостирования (их число можно увеличивать до достижения эксплуатационных пределов контейнера переработки и контейнера для хранения газа). Как правило, для соединения оборудования этих контейнеров служат стандартные трубопроводы 136А-136С и электрические провода 138 (например, заранее изготовленные участки трубопроводов и жгуты проводов). Тем самым обеспечивается модульная конфигурация установки КЕМ 100, возможность ее масштабирования и удовлетворения растущих требований к производительности.
Приведем более конкретный пример: если измельчитель 106 каждого контейнера переработки способен переработать 0,5 т смеси навоза и отходов в 1 ч, а требуется перерабатывать 6 т смеси в течение 8часового рабочего дня, можно приобрести два контейнера переработки и настроить их на одновременную работу; они справятся с указанной массой смеси в течение 6 ч. Если же настроить эти два контейнера переработки на круглосуточную работу, они смогут перерабатывать в сутки по 24 т смеси навоза и отходов. Эти два контейнера переработки можно соединить цепочкой с соответствующим количеством контейнеров компостирования, используя указанные выше стандартные трубопроводы 136А-136С и провода 138.
Поскольку для анаэробного компостирования обычно требуется растворение смеси навоза и отходов в воде (например, питьевой или сточной) в пропорции 1:4, после переработки 6 т смеси навоза и отходов в сутки будет получаться примерно 30 т смеси воды, навоза и отходов (6 т смеси навоза и отходов+(4-6) т растворяющей жидкости = 30 т смеси воды, навоза и отходов). Поскольку процесс компостирования в большом резервуаре-накопителе 110 длится приблизительно 21 день, для хранения 630 т смеси потребуются резервуары общим объемом приблизительно 630 м3 (для случая круглосуточной переработ- 15 030144
ки смеси навоза и отходов (6 т в сутки): 30 т в сутки-21 день (длительность цикла компостирования) = 630 т на цикл компостирования). Таким образом, для компостирования смеси воды, навоза и отходов (30 т в сутки в течение 21 дней) необходимо 12 контейнеров компостирования, в каждом из которых установлено по четыре малых резервуара-накопителя объемом 1800 л каждый и по два больших резервуаранакопителя объемом 14000 л каждый (см. фиг. 8).
Такая система, ежедневно перерабатывающая 6 т исходной смеси, вырабатывает примерно 600 м3 биогаза (содержание метана - от 55 до 60%). Этот высокопроизводительный технологический процесс необходимо оснастить двумя контейнерами для хранения биогаза и хотя бы двумя контейнерамитеплоэлектростанциям для выработки тепла и/или электричества из полученного биогаза (см. фиг. 8). Как правило, в этих двух контейнерах-теплоэлектростанциях размещают не менее трех биогазовых двигателей 122 (два двигателя сжигают биогаз, а третий находится в резерве).
Кроме того, эту систему, ежедневно перерабатывающую 6 т исходной смеси, следует оборудовать двумя контейнерами для хранения суспензии, извлеченной из полностью компостированной смеси воды, навоза и отходов после завершения анаэробного компостирования. Также может потребоваться отдельный контейнер для хранения твердых удобрений (мульчи), полученных из полностью компостированной смеси воды, навоза и отходов после ее обезвоживания. Эти дополнительные контейнеры также изображены на фиг. 8.
Все эти контейнеры (контейнеры переработки, контейнеры компостирования, контейнерытеплоэлектростанции, контейнеры для хранения суспензии, газа и мульчи) являются стандартными 20футовыми контейнерами. Если требуется еще большая производительность, можно использовать 40футовые контейнеры. Если и 40-футовые контейнеры не подходят, можно использовать модульные контейнеры, изготовленные на заказ. Такие контейнеры произвольной формы могут быть собраны на объекте из готовых бетонных или металлических панелей с теплоизоляцией. Контейнеры произвольной формы можно устанавливать на бетонном основании, залитом непосредственно на объекте, и скреплять между собой болтами или посредством сварки. Эти контейнеры могут быть квадратными, с закругленными углами, крышей в виде купола или иметь любую подходящую конфигурацию.
При необходимости большие резервуары-накопители 112 также можно изготавливать похожим образом. Например, если ежедневно планируется перерабатывать 24 т смеси навоза и отходов, можно использовать два контейнера переработки с тремя большими резервуарами-накопителями 112 произвольной формы (в двух резервуарах будет происходить компостирование смеси воды, навоза и отходов, а в третьем будет храниться смесь на случай неполадки с одним из двух других резервуаров).
Поскольку установка КЕМ 100 является модульной (можно добавлять сколько требуется контейнеров переработки, контейнеров компостирования, контейнеров-теплоэлектростанций, контейнеров для хранения суспензии, газа и мульчи), она способна удовлетворить любые требования к производительности. Таким образом, вместо того, чтобы каждый раз строить новый (и отличающийся от предыдущих) завод по переработке отходов, можно использовать надлежащим образом масштабированную установку КЕМ 100. Более того, поскольку компоненты 106-114 контейнеров переработки и биогазовые двигатели 122 контейнеров-теплоэлектростанций отделены от малых резервуаров-накопителей 110, больших резервуаров-накопителей 112 и резервуаров 120 для хранения газа, предотвращается возможность случайного воспламенения биогаза, производимого и/или хранящегося в этих резервуарах.
Б. Заключение.
Данное изобретение является новаторским решением в области переработки отходов, позволяя использовать их в качестве возобновляемого источника энергии. После развертывания данной установки пользователю нужно лишь загружать в нее отходы. Отходы перерабатываются установкой. В результате вырабатывается тепло и электричество, образуется биогаз и удобрение. Уже через несколько недель эксплуатации установки ее владелец будет располагать бесперебойным источником электроэнергии. Вот лишь некоторые выгоды от использования данного изобретения: 1) круглогодичная выработка электроэнергии из отходов и навоза; 2) получение горячей воды и/или тепла из фекальных вод; 3) отсутствие расходов на утилизацию отходов, отсутствие уродливых навозных куч и систем обработки фекальных вод, распространяющих неприятный запах; 4) получение полезных побочных продуктов, включая твердые и жидкие удобрения.
Установка КЕМ 100 работает в полностью автоматическом режиме. Вмешательство оператора не требуется. Нужно лишь ежедневно загружать в нее отходы и навоз. На фиг. 1А-1Е изображена установка, рассчитанная на ежедневную переработку 400 кг отходов и навоза, компостирование в течение 15 суток и выработку примерно 2000 л биогаза и пастеризованной мульчи, удовлетворяющей или превосходящей требования к качеству, изложенные в протоколе РЛ§ 110. Оборотная вода (суспензия) также удовлетворяет или превосходит требования к качеству, изложенные в этом протоколе. Кроме того, номинальные температура и длительность переработки отходов и навоза установкой КЕМ 100 удовлетворяют соответствующим требованиям НАССР и нормативных документов Управления охраны окружающей среды США (в частности, 40 СРК 503.32). Как уже указано выше, ЭБУ 118 регулирует температуру и временные интервалы. Надежная изоляция компонентов 106-128 обеспечивает соблюдение требований Директивы Европейского совета АТЕХ и положений Б8ЕЛК.
- 16 030144
Благодаря своей конструкции и способу работы данное изобретение идеально подходит для переработки, в частности, следующих отходов: органических отходов, фекальных вод, конского, коровьего, свиного и куриного навоза, мяса, крови и других отходов скотобоен, растительных отходов (садоводство и сельское хозяйство), кухонных отбросов, испорченной пищи, содержимого септических емкостей. Все эти отходы компостируются смесью анаэробных бактерий. В процессе компостирования выделяется биогаз (смесь метана и углекислого газа). Остатки отходов и навоза разделяются на сухую мульчу и жидкое удобрение. Биогаз можно сжигать в теплоэлектростанции для производства тепла и электрической энергии. Мульчу можно использовать в качестве подстилки для животных. Жидкое удобрение можно вносить в почву для повышения ее плодородности и содержания в ней питательных веществ. Более того, излишки выработанной электроэнергии можно продавать, подавая ее в национальную электросеть.
Предшествующее описание и чертежи следует рассматривать лишь как иллюстрацию принципа работы изобретения. Конфигурация этого изобретения не ограничивается предложенным вариантом; можно соорудить установку любой формы, размера и производительности. Специалисты в этой области техники могут модернизировать это изобретение. Например, в качестве газосмесителей 158 можно использовать вращающиеся механические мешалки, а не воздушные форсунки; в качестве биогазового двигателя 122 можно использовать биогазовый генератор, а не теплоэлектрогенерирующую установку. Таким образом, данное изобретение не ограничено приведенными конкретными примерами оборудования, конструкции и способа эксплуатации. Напротив, все модификации изобретения и эквивалентные конструкции также относятся к объему данного изобретения.

Claims (13)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ генерирования биогаза для выработки возобновляемой энергии на установке малой мощности, включающий следующие операции:
    обеспечение наличия одного или большего количества портативных контейнеров и контроллера, при этом упомянутый один или более портативных контейнеров содержит ряд первых резервуаровнакопителей, второй резервуар-накопитель, больший по объему, чем каждый из первых резервуаровнакопителей, и водоотделитель;
    пастеризация и/или термофильное анаэробное сбраживание отходов в упомянутых первых резервуарах-накопителях;
    мезофильное анаэробное сбраживание отходов во втором резервуаре-накопителе по завершении упомянутых операций пастеризации и/или термофильное анаэробное сбраживание отходов по меньшей мере в одном из первых резервуаров-накопителей;
    автоматическое управление потоком отходов между упомянутым рядом первых резервуаровнакопителей и вторым резервуаром-накопителем, как требуется для способствования мезофильному анаэробному сбраживанию во втором резервуаре-накопителе;
    загрузка первой порции отходов в один первый резервуар-накопитель из ряда первых резервуаровнакопителей, в то время как вторую порцию отходов подвергают пастеризации и/или термофильному анаэробному сбраживанию в другом первом резервуаре-накопителе из ряда первых резервуаровнакопителей;
    перемещение упомянутой второй порции отходов, по завершении ее пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания, из упомянутого другого первого резервуара-накопителя из ряда первых резервуаров-накопителей, в котором она находилась, во второй резервуар-накопитель;
    загрузка третьей порции отходов в упомянутый другой первый резервуар-накопитель из ряда первых резервуаров-накопителей, в то время как первую порцию отходов подвергают пастеризации и/или термофильному анаэробному сбраживанию в упомянутом одном первом резервуаре-накопителе из ряда первых резервуаров-накопителей;
    перемещение упомянутой первой порции отходов, по завершении ее пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания, из упомянутого одного первого резервуара-накопителя из ряда первых резервуаров-накопителей, в котором она находилась, во второй резервуар-накопитель;
    хранение и очистка биогаза, полученного при мезофильном анаэробном сбраживании отходов.
  2. 2. Способ по п.1, дополнительно содержащий операцию осушения остатков отходов по завершении мезофильного анаэробного сбраживания последних с помощью водоотделителя.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором операцию пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания с использованием ряда первых резервуаров-накопителей выполняют с использованием нагревателя и/или микроорганизмов.
  4. 4. Способ по п.1, дополнительно содержащий операцию перемешивания отходов, находящихся по меньшей мере в одном первом резервуаре-накопителе из ряда первых резервуаров-накопителей и во втором резервуаре-накопителе, с помощью газосмесителя.
  5. 5. Способ по п.1, в котором каждый из упомянутых ряда первых резервуаров-накопителей и второй резервуар-накопитель снабжены, каждый, по меньшей мере одним датчиком уровня и по меньшей мере
    - 17 030144
    одним датчиком температуры, при этом операция автоматического управления потоком отходов между упомянутым рядом первых резервуаров-накопителей, вторым резервуаром-накопителем и водоотделителем с контроллером включает следующие шаги:
    загрузка отходов в один первый резервуар из ряда первых резервуаров-накопителей до тех пор, пока упомянутый по меньшей мере один датчик уровня в этом первом резервуаре-накопителе не покажет, что в этом первом резервуаре-накопителе количество отходов достигло заданного объема;
    перегрузка отходов из упомянутого одного первого резервуара-накопителя из ряда первых резервуаров-накопителей во второй резервуар-накопитель после того, как упомянутый по меньшей мере один датчик температуры в этом первом резервуаре-накопителе покажет, что в этом первом резервуаренакопителе отходы находились при температуре в заданном диапазоне температур в течение заданного периода времени;
    перегрузка отходов из второго резервуара-накопителя в водоотделитель после того, как упомянутый по меньшей мере один датчик температуры во втором резервуаре-накопителе покажет, что в этом втором резервуаре-накопителе отходы находились при температуре в заданном диапазоне температур в течение заданного периода времени.
  6. 6. Способ по п.5, в котором упомянутая операция автоматического управления потоком отходов между упомянутым рядом первых резервуаров-накопителей, вторым резервуаром-накопителем и водоотделителем с контроллером дополнительно включает подоперации прекращения перемещения отходов из одного первого резервуара-накопителя из ряда первых резервуаров-накопителей, как только упомянутый по меньшей мере один датчик уровня во втором резервуаре-накопителе покажет, что в этом втором резервуаре-накопителе количество отходов достигло заданного объема.
  7. 7. Устройство для осуществления способа по пп.1-6, включающее один или большее количество портативных контейнеров для переработки отходов, содержащих
    ряд первых резервуаров-накопителей, выполненных с возможностью осуществления пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания отходов;
    второй резервуар-накопитель, имеющий больший объем, чем любой из первых резервуаровнакопителей, сообщенный с упомянутыми первыми резервуарами-накопителями и выполненный с возможностью осуществления мезофильного анаэробного сбраживания отходов по завершении упомянутых операций пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания отходов по меньшей мере в одном из первых резервуаров-накопителей; а также
    контроллер для автоматического управления потоком отходов между упомянутыми рядом первых резервуаров-накопителей и вторым резервуаром-накопителем для способствования мезофильному анаэробному сбраживанию в последнем;
    резервуар для хранения полученного биогаза и газоочистное устройство, сообщенное с упомянутым вторым резервуаром-накопителем и выполненное с возможностью обработки газа, генерируемого в процессе мезофильного анаэробного сбраживания, для использования этого газа в качестве топлива,
    при этом упомянутый один или большее количество портативных контейнеров выполнены с возможностью перемещения их к месту использования и сообщены между собой в месте использования.
  8. 8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее водоотделитель, сообщенный с упомянутым большим резервуаром-накопителем и выполненный с возможностью осушения остатков отходов по завершении мезофильного анаэробного сбраживания последних.
  9. 9. Устройство по п.7, в котором
    упомянутый контроллер выполнен с возможностью управления перемещением отходов к упомянутым ряду первых резервуаров-накопителей и ко второму резервуару-накопителю в порционном режиме, при этом упомянутый порционный режим состоит в
    загрузке первой порции отходов в один первый резервуар-накопитель из ряда первых резервуаровнакопителей, в то время как вторую порцию отходов подвергают пастеризации и/или термофильному анаэробному сбраживанию в другом первом резервуаре-накопителе из ряда первых резервуаровнакопителей;
    перемещении упомянутой второй порции отходов, по завершении ее пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания, из упомянутого другого первого резервуара-накопителя из ряда первых резервуаров-накопителей, в котором она находилась, во второй резервуар-накопитель;
    загрузке третьей порции отходов в упомянутый другой первый резервуар-накопитель из ряда первых резервуаров-накопителей, в то время как первую порцию отходов подвергают пастеризации и/или термофильному анаэробному сбраживанию в упомянутом одном первом резервуаре-накопителе из ряда первых резервуаров-накопителей;
    перемещении упомянутой первой порции отходов, по завершении ее пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания, из упомянутого одного первого резервуара-накопителя из ряда первых резервуаров-накопителей, в котором она находилась, во второй резервуар-накопитель.
  10. 10. Устройство по любому из пп.7-9, в котором каждый из ряда первых резервуаров-накопителей выполнен с возможностью осуществления с их помощью пастеризации и/или термофильного анаэробного сбраживания с использованием нагревателя и/или микроорганизмов.
    - 18 030144
  11. 11. Устройство по п.7, в котором по меньшей мере один из ряда первых резервуаров-накопителей и/или второй резервуар-накопитель выполнен с возможностью осуществления перемешивания находящихся в нем отходов с помощью газосмесителя.
  12. 12. Устройство по п.7, в котором каждый из упомянутых ряда первых резервуаров-накопителей и второй резервуар-накопитель, каждый, снабжены по меньшей мере одним датчиком уровня и по меньшей мере одним датчиком температуры, при этом контроллер выполнен с возможностью автоматического управления перемещением отходов между рядом первых резервуаров-накопителей, вторым резервуаром-накопителем и водоотделителем при
    загрузке отходов в один из ряда первых резервуаров-накопителей до тех пор, пока упомянутый по меньшей мере один датчик уровня в этом первом резервуаре-накопителе не покажет, что в этом первом резервуаре-накопителе количество отходов достигло заданного объема;
    перемещении отходов из упомянутого одного из ряда первых резервуаров-накопителей во второй резервуар-накопитель после того, как упомянутый по меньшей мере один датчик температуры в этом первом резервуаре-накопителе покажет, что в этом первом резервуаре-накопителе отходы находились при температуре в заданном диапазоне температур в течение заданного периода времени;
    перемещении отходов из второго резервуара-накопителя в водоотделитель после того, как упомянутый по меньшей мере один датчик температуры во втором резервуаре-накопителе покажет, что в этом втором резервуаре-накопителе отходы находились при температуре в заданном диапазоне температур в течение заданного периода времени.
  13. 13. Устройство по п.12, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью обеспечивать автоматическое управление перемещением отходов между рядом первых резервуаров-накопителей, вторым резервуаром-накопителем и водоотделителем при прекращении перегрузки отходов из одного из ряда первых резервуаров-накопителей во второй резервуар-накопитель, когда упомянутый по меньшей мере один датчик уровня во втором резервуаре-накопителе покажет, что во втором резервуаренакопителе находится заданный объем отходов.
    - 19 030144
    ,—100
    128 106
EA201201399A 2010-04-12 2011-04-12 Способ и устройство для получения возобновляемой энергии EA030144B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US32318610P 2010-04-12 2010-04-12
US34868910P 2010-05-26 2010-05-26
PCT/IB2011/001279 WO2011128781A2 (en) 2010-04-12 2011-04-12 Renewable energy microgeneration system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201201399A1 EA201201399A1 (ru) 2013-04-30
EA030144B1 true EA030144B1 (ru) 2018-06-29

Family

ID=44369887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201201399A EA030144B1 (ru) 2010-04-12 2011-04-12 Способ и устройство для получения возобновляемой энергии

Country Status (19)

Country Link
US (5) US8221626B2 (ru)
EP (2) EP2781589B1 (ru)
JP (1) JP5861945B2 (ru)
CN (2) CN104357316B (ru)
AP (1) AP3961A (ru)
AU (1) AU2011241894B2 (ru)
BR (1) BR112012026027A2 (ru)
CA (1) CA2796318C (ru)
CL (1) CL2012003306A1 (ru)
CO (1) CO6640291A2 (ru)
EA (1) EA030144B1 (ru)
ES (2) ES2828665T3 (ru)
GB (1) GB2484883B (ru)
HK (1) HK1182126A1 (ru)
MX (1) MX338720B (ru)
MY (1) MY165671A (ru)
NZ (1) NZ603493A (ru)
WO (1) WO2011128781A2 (ru)
ZA (1) ZA201402950B (ru)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2230389A1 (de) * 2009-01-26 2010-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Synthesegasbrennstoffsystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Synthesegasbrennstoffsystems
EA030144B1 (ru) 2010-04-12 2018-06-29 Сеаб Энерджи Лтд. Способ и устройство для получения возобновляемой энергии
WO2012015833A1 (en) * 2010-07-27 2012-02-02 WISErg Corporation Methods and systems for processing organic material
US8587136B2 (en) * 2010-12-20 2013-11-19 Solar Turbines Inc. Mobile power system
WO2013039407A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Green Gas As Modular anaerobic digestion system
WO2013053369A1 (de) * 2011-10-11 2013-04-18 Kompoferm Gmbh Biomasseverwertungseinrichtung und verfahren zum betreiben einer biomasseverwertungseinrichtung
ITMI20120516A1 (it) 2012-03-29 2013-09-30 Sereco Biotest S N C Apparato per la produzione di biogas e relativo metodo
DE102012104320A1 (de) * 2012-05-18 2013-11-21 Edwin Bailer Faulbehältereinheit
CN103159633B (zh) * 2012-07-06 2015-08-12 江苏恩华药业股份有限公司 他喷他多的制备方法及用于制备他喷他多的化合物
JP2014024050A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Saisei Kk バイオマス処理システム
WO2014043051A1 (en) * 2012-09-11 2014-03-20 D4 Energy Group Process and device for devolatizing a feedstock
US9523102B2 (en) * 2012-09-13 2016-12-20 Novus Energy Llc Methods of anaerobic digestion of biomass to produce biogas
SG11201505328UA (en) 2013-01-29 2015-08-28 Singapore Tech Dynamics Pte Method for modular design, fabrication and assembly of integrated biocolumn systems with multiple downstream outputs
US9181138B2 (en) 2013-03-12 2015-11-10 WISErg Corporation Methods and systems for stabilizing organic material
WO2014210071A1 (en) 2013-06-24 2014-12-31 Biovessel Technologies Inc. Waste processing system with anaerobic mechanism and method of operation thereof
DE102013106953A1 (de) * 2013-07-02 2015-01-08 Peter Lutz Biogas-Erzeugung aus Biomasse
CN103361260B (zh) * 2013-07-03 2015-04-22 沈阳航空航天大学 牛粪高固体厌氧消化热解处理成套系统
DE102013213258A1 (de) * 2013-07-05 2015-01-29 Bekon Holding Ag Verfahren zur Erzeugung eines flüssigen Düngemittels und eine Biogasanlage zur Durchführung des Verfahrens
CN103418602B (zh) * 2013-09-06 2015-07-22 湖南普惠环境科技有限公司 一种餐厨垃圾预处理方法
GB201321461D0 (en) * 2013-12-05 2014-01-22 Michau Rex Containerised waste digester
KR101667931B1 (ko) * 2014-02-14 2016-10-21 한국과학기술연구원 막증류 결합형 유동상 혐기하폐수처리 장치 및 방법
US20150303770A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 Brent J. Beissler Modular Power Generation Systems and Methods of Use
SG10201402801PA (en) * 2014-05-31 2015-12-30 Wong Fong Engineering Works 1988 Pte Ltd A method and system for processing waste matter to generate energy
GB2528110A (en) * 2014-07-10 2016-01-13 Breathe Ad Ltd Mobile digestion plant
DE102014011479A1 (de) * 2014-07-31 2016-02-04 Christoph Bürger Neues Verfahren zur Vergärung biogener Energieträger
US9323238B2 (en) * 2014-08-05 2016-04-26 N. Ross Buckenham Bioenergy storage and management system and method
DE102014119290A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Renergon International AG Biogasanlage zur Fermentation stapelbarer Biomasse, Fermenterbox für eine Biogasanlage und Aufnahmevorrichtung für eine Fermenterbox
US9376801B1 (en) * 2015-04-17 2016-06-28 Solar Turbines Incorporated Modular deployment of gas compression facilities
DE102015007060B4 (de) * 2015-06-02 2023-12-14 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Bioreaktorsystem und Verfahren
US10384982B2 (en) * 2015-09-09 2019-08-20 Planet Found Energy Development, LLC Waste material processing system
US9983115B2 (en) 2015-09-21 2018-05-29 Fluid Imaging Technologies, Inc. System and method for monitoring particles in a fluid using ratiometric cytometry
ITUB20155582A1 (it) * 2015-11-13 2017-05-13 Antonini Marco Ditta Individuale Sistema e metodo per controllare un impianto di raccolta di biogas
JP6026689B1 (ja) * 2016-03-24 2016-11-16 日本プライスマネジメント株式会社 メタン発酵システム
ES2584919B1 (es) * 2016-04-20 2017-08-04 Kemtecnia Tecnología Química Y Renovables, S.L. Sistema móvil autónomo, escalable, auto desplegable, monitorizable y reprogramable de forma remota, de generación de energía eléctrica
FR3055229B1 (fr) * 2016-08-26 2018-08-31 Tryon Installation de traitement local de dechets organiques, procede de traitement associe et procede de maintenance de l'installation
GB2556028B (en) * 2016-09-23 2020-09-09 Nicoventures Holdings Ltd Electronic vapour provision system
CN106355385B (zh) * 2016-09-25 2019-11-22 上海云秤数据科技有限公司 新型用于电子秤的二维码支付方法
ES1177408Y (es) * 2017-02-07 2017-05-22 Rodriguez Mario Jose Mas Planta biodigestora escalable para la generación de biogás a partir de purines de ganado
GB201705768D0 (en) * 2017-04-10 2017-05-24 Kanu Ifeyinwa Rita Anaerobic digester
CN107824601B (zh) * 2017-11-21 2020-11-06 广东人峰实业有限公司 一种厨余垃圾处理方法
CN111712469B (zh) * 2017-12-11 2022-09-02 维利亚水务解决方案及技术支持公司 同时相操作的厌氧顺序分批反应器
KR102434316B1 (ko) * 2017-12-15 2022-08-23 세압 파워 리미티드 휴대용 재생 에너지 자가 발전 시스템을 위한 염 관리 시스템
GB201806382D0 (en) * 2018-04-19 2018-06-06 Kanu Ifeyinwa Rita Wastewater treatment apparatus and method
DE102018121050A1 (de) * 2018-08-29 2020-03-05 Goffin Energy GmbH Modulare Biogasanlage, Verfahren zum Betrieb einer modularen Biogasanlage und System zur computergestützten, dezentralen Überwachung und Steuerung mindestens einer modularen Biogasanlage
CN109455874A (zh) * 2018-10-23 2019-03-12 东莞理工学院 一种餐厨垃圾资源化回收处理系统
WO2020149789A1 (en) * 2019-01-18 2020-07-23 E2S2 Systems Pte. Ltd. A biowaste treatment system and a method of biowaste treatment in association therewith
WO2020163584A1 (en) 2019-02-07 2020-08-13 California Bioenergy Llc Systems for aggregating and processing of biogas to biomethane
CN110159433A (zh) * 2019-06-25 2019-08-23 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 一种移动发电系统
US11753991B2 (en) 2019-06-25 2023-09-12 Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. Intake-exhaust transport apparatus mobile power generation system and assembling method thereof
CN110145399A (zh) * 2019-06-25 2019-08-20 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 一种移动式发电系统
JP6664801B1 (ja) * 2019-10-03 2020-03-13 Ｓａｉｓｅｉ合同会社 メタン発酵装置
US11447411B2 (en) * 2020-01-06 2022-09-20 Royal Biotech Inc Methods and apparatuses for facilitating purification of sludge and tailing
WO2021161339A1 (en) * 2020-02-12 2021-08-19 Dileep Mathews PAUL Systems and methods for treating organic waste
JP2021172737A (ja) * 2020-04-24 2021-11-01 東日本高速道路株式会社 バイオマス発電設備、設備ユニット及びバイオマス発電設備の製造方法
EP3950646B1 (en) * 2020-08-03 2022-10-05 Vladyslav Vaysman Units and technological line for processing municipal sewage sludge and organic waste from agriculture, food and processing industries
CN112054232B (zh) * 2020-09-22 2021-03-23 广州海研生物科技有限公司 一种生物电池
DE102020006788A1 (de) 2020-11-05 2022-05-05 Christine Apelt Mobile Biogasanlage und Verfahren zum Betrieb der mobilen Biogasanlage
TWI771078B (zh) * 2021-06-23 2022-07-11 大自然環保科技有限公司 移動式廢棄物熱能循環利用之裝置
FR3133859A1 (fr) * 2022-03-24 2023-09-29 Michel Bonhomme Dispositif de micro-hydro-méthanisation compartimenté en voie visqueuse
NL2031650B1 (en) 2022-04-21 2023-11-07 The Waste Transf Investments B V An energy or gas generation plant
US12037626B1 (en) * 2023-06-21 2024-07-16 King Faisal University Jute filters to reduce ammonia inhibition effects of chicken manure for biogas production

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8909229U1 (de) * 1989-07-31 1989-11-30 Riechelmann, Harry, 5802 Wetter Transportabler Aufbereitungs-Container
WO1993004988A1 (en) * 1991-08-30 1993-03-18 Pirtferm Limited Process for degrading organic matter
DE20016591U1 (de) * 2000-09-15 2001-02-08 Ing. Friedrich Bauer Ges.M.B.H., Kemmelbach Anlage zur Erzeugung von Biogas
DE19958142A1 (de) * 1999-08-19 2001-02-22 Schmack Biogas Gmbh Mobile Biogasanlage
DE202006013772U1 (de) * 2006-09-06 2006-11-16 Eisenmann Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Anlage zur Erzeugung von Biogas
BE1017711A6 (fr) * 2007-08-13 2009-04-07 Blue Technology A Unite de production de biogaz en container.
WO2009055793A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Landmark Structures I, Lp System and method for anaerobic digestion of biomasses

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246099A (en) * 1979-04-06 1981-01-20 Union Carbide Corporation Aerobic/anaerobic sludge digestion process
JPS5748396A (en) * 1980-09-04 1982-03-19 Ebara Infilco Co Ltd Anaerobic digestion of organic waste matter
JPS6024400U (ja) * 1983-07-28 1985-02-19 株式会社明電舎 メタン発酵装置
JPS60119997U (ja) * 1984-01-18 1985-08-13 株式会社　富士電機総合研究所 汚泥消化槽の熱回収装置
US5121600A (en) 1990-06-21 1992-06-16 Energeo, Inc. Transportable electrical power generating system fueled by organic waste
US6015496A (en) * 1993-04-12 2000-01-18 Khudenko; Boris M. In-sewer treatment of wastewater and sludges
CN1117713C (zh) * 1997-07-18 2003-08-13 威尔森布朗同仁有限公司 机械堆肥化处理的改进
DE19833624A1 (de) 1998-07-25 2000-01-27 Rudolf Loock Mechanisch-biologisches Aufbereitungsverfahren zur kombinierten Vergärung und Trocknung von organischen Stoffen mit hohem Feststoff- und Störstoffanteil
JP2000279934A (ja) * 1999-03-29 2000-10-10 Toto Ltd 有機性廃棄物処理システムとその運転方法
US6786051B2 (en) 2001-10-26 2004-09-07 Vulcan Advanced Mobile Power Systems, L.L.C. Trailer mounted mobile power system
US6905600B2 (en) * 2001-11-16 2005-06-14 Ch2M Hill, Inc. Method and apparatus for the treatment of particulate biodegradable organic waste
JP3912101B2 (ja) 2001-12-17 2007-05-09 株式会社明電舎 バイオマス発電設備
WO2003051803A1 (en) 2001-12-18 2003-06-26 Jerrel Dale Branson System and method for extracting energy from agricultural waste
US6783677B1 (en) * 2003-02-06 2004-08-31 Mayyar Systems, Inc. Anaerobic film biogas digester system
US7081361B2 (en) 2003-08-07 2006-07-25 Nch Corporation Biomass generator
JP2005218898A (ja) * 2004-02-03 2005-08-18 Babcock Hitachi Kk メタン発酵システム
US7909899B2 (en) 2005-06-28 2011-03-22 Community Power Corporation Method and apparatus for automated, modular, biomass power generation
CN2813616Y (zh) * 2005-07-15 2006-09-06 合肥天焱绿色能源开发有限公司 组合生物质气化炉
CN101360687A (zh) * 2006-01-20 2009-02-04 栗田工业株式会社 有机性废液的厌氧性消化处理方法及装置
AP2724A (en) * 2006-07-21 2013-08-31 Xyleco Inc Conversion systems for biomass
US8366796B2 (en) 2007-07-09 2013-02-05 Range Fuels, Inc. Modular and distributed methods and systems to convert biomass to syngas
JP5334388B2 (ja) * 2007-07-31 2013-11-06 中国電力株式会社 食品廃棄物および汚泥からのエネルギー回収システム
CN101251073A (zh) * 2008-03-25 2008-08-27 张勇 一种液体为能源的发电设备及其发电方法
US8894856B2 (en) * 2008-03-28 2014-11-25 Evoqua Water Technologies Llc Hybrid aerobic and anaerobic wastewater and sludge treatment systems and methods
CN101348764B (zh) * 2008-06-06 2011-06-01 兰州理工大学 太阳热能与生物质能互补的冷热电联产系统
CN101348765B (zh) * 2008-06-06 2011-06-08 兰州理工大学 三级恒温沼气生产系统
CN201209476Y (zh) * 2008-06-10 2009-03-18 昆明电研新能源科技开发有限公司 生物质能源气化发电装置
CN201225195Y (zh) * 2008-07-30 2009-04-22 吴中华 生物秸秆气化联合循环发电系统
US7753972B2 (en) 2008-08-17 2010-07-13 Pioneer Energy, Inc Portable apparatus for extracting low carbon petroleum and for generating low carbon electricity
US20100155313A1 (en) 2008-10-20 2010-06-24 Keith Wilson System and method for thermophilic anaerobic digester process
US8558043B2 (en) 2009-03-04 2013-10-15 Kior, Inc. Modular biomass treatment unit
US20110003357A1 (en) * 2009-06-02 2011-01-06 Prometheus Technologies, Llc Conversion of algae to liquid methane, and associated systems and methods
CN101637778B (zh) * 2009-08-25 2012-07-04 云南昆船设计研究院 一种有机废弃物综合处理工艺
WO2011119982A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Severn Trent Water Purification, Inc. Mainstream wastewater treatment
EA030144B1 (ru) * 2010-04-12 2018-06-29 Сеаб Энерджи Лтд. Способ и устройство для получения возобновляемой энергии
US20160083683A1 (en) * 2014-09-23 2016-03-24 Matthew Augustine Anaerobic Digester System

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8909229U1 (de) * 1989-07-31 1989-11-30 Riechelmann, Harry, 5802 Wetter Transportabler Aufbereitungs-Container
WO1993004988A1 (en) * 1991-08-30 1993-03-18 Pirtferm Limited Process for degrading organic matter
DE19958142A1 (de) * 1999-08-19 2001-02-22 Schmack Biogas Gmbh Mobile Biogasanlage
DE20016591U1 (de) * 2000-09-15 2001-02-08 Ing. Friedrich Bauer Ges.M.B.H., Kemmelbach Anlage zur Erzeugung von Biogas
DE202006013772U1 (de) * 2006-09-06 2006-11-16 Eisenmann Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Anlage zur Erzeugung von Biogas
BE1017711A6 (fr) * 2007-08-13 2009-04-07 Blue Technology A Unite de production de biogaz en container.
WO2009055793A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Landmark Structures I, Lp System and method for anaerobic digestion of biomasses

Also Published As

Publication number Publication date
MX338720B (es) 2016-04-27
NZ603493A (en) 2014-10-31
EP2781589B1 (en) 2020-08-26
ZA201402950B (en) 2015-04-29
WO2011128781A3 (en) 2011-12-22
JP2013529126A (ja) 2013-07-18
JP5861945B2 (ja) 2016-02-16
BR112012026027A2 (pt) 2015-10-06
US8465645B2 (en) 2013-06-18
ES2828665T3 (es) 2021-05-27
EP2504420A2 (en) 2012-10-03
US20130264279A1 (en) 2013-10-10
CA2796318C (en) 2017-05-30
HK1182126A1 (zh) 2013-11-22
EP2781589A1 (en) 2014-09-24
CA2796318A1 (en) 2011-10-20
AU2011241894B2 (en) 2016-01-21
US9272930B2 (en) 2016-03-01
ES2798075T3 (es) 2020-12-09
AP3961A (en) 2016-12-24
WO2011128781A2 (en) 2011-10-20
CO6640291A2 (es) 2013-03-22
GB2484883B (en) 2013-09-25
EP2504420B1 (en) 2020-03-25
US20160130166A1 (en) 2016-05-12
CL2012003306A1 (es) 2014-11-21
GB201203901D0 (en) 2012-04-18
EA201201399A1 (ru) 2013-04-30
US20110200954A1 (en) 2011-08-18
CN104357316A (zh) 2015-02-18
AU2011241894A1 (en) 2012-11-29
CN103189494A (zh) 2013-07-03
US10384969B2 (en) 2019-08-20
US20120312742A1 (en) 2012-12-13
CN103189494B (zh) 2015-03-04
CN104357316B (zh) 2017-10-03
US20170247278A1 (en) 2017-08-31
US9682880B2 (en) 2017-06-20
AP2012006558A0 (en) 2012-12-31
MY165671A (en) 2018-04-18
MX2012011958A (es) 2013-03-20
GB2484883A (en) 2012-04-25
US8221626B2 (en) 2012-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA030144B1 (ru) Способ и устройство для получения возобновляемой энергии
CN111712470B (zh) 用于便携式可再生能源微型发电系统的盐管理系统
CN105057307A (zh) 一种生活垃圾处理系统
RU2463761C1 (ru) Способ производства биогаза из сельскохозяйственных отходов и биогазовая установка для его осуществления
RU110217U1 (ru) Биогазовая установка для производства биогаза из сельскохозяйственных отходов
WO2014092602A2 (ru) Биоэнергетический комплекс
RU110588U1 (ru) Универсальный биогазовый комплекс
Jasiński et al. Practices in Biogas Plant Operation: A Case Study from Poland
CN103108949A (zh) 消化器
Tucki et al. Technical Economic Analysis of a 0, 8MW Agricultural Biogas Plant
PL242362B1 (pl) Biogazownia
Romaniuk et al. NEW TECHNOLOGY IN BIOGAS INSTALLATIONS AND EXPERIMENTATION CONCERNING SLURRY ACIDIFICATION TO REDUCE AMMONIA EMISSIONS IN ANIMAL BUILDINGS AND DURING SLURRY APPLICATION IN THE FIELD

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU