MD4418C1 - Instalaţie combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor - Google Patents
Instalaţie combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor Download PDFInfo
- Publication number
- MD4418C1 MD4418C1 MDA20150095A MD20150095A MD4418C1 MD 4418 C1 MD4418 C1 MD 4418C1 MD A20150095 A MDA20150095 A MD A20150095A MD 20150095 A MD20150095 A MD 20150095A MD 4418 C1 MD4418 C1 MD 4418C1
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- biogas
- block
- microalgae
- drum filter
- growth
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 58
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 4
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 4
- -1 Fe3+ ions Chemical class 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 3
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 description 2
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 description 2
- 244000249214 Chlorella pyrenoidosa Species 0.000 description 2
- 235000007091 Chlorella pyrenoidosa Nutrition 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000209499 Lemna Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 239000006052 feed supplement Substances 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical class [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052960 marcasite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 229940116540 protein supplement Drugs 0.000 description 1
- 235000005974 protein supplement Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la utilajul pentru intensificarea proceselor de cultivare a microalgelor prin extracţia selectivă şi introducerea CO2 din biogazul epurat şi poate fi utilizată în domeniul agroindustrial, precum şi la staţiile de tratare biologică a apelor industriale uzate.Instalaţia combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor include un bloc pentru extragerea CO2 din biogaz, un reactor (18) pentru creşterea microalgelor şi un bloc pentru evacuarea microalgelor. Blocul pentru extragerea CO2 din biogaz include un recipient ermetic (1), executat din două secţiuni, secţiunea de jos a căruia conţine un nod de epurare finală a biogazului, în interiorul căruia este amplasat un corp (3) cu fund conic. În interiorul corpului (3) este instalat un container reticulat (7) cu o încărcătură (8) din fier-cocs ce formează un cuplu galvanic, iar în partea de sus un vibrator electric (9) cu un racord (10), unit cu un barbotor (11), instalat în secţiunea de sus a blocului pentru extragerea CO2 din biogaz, care mai conţine un bloc de uscare a biogazului (12), un injector (14), un canal recircular (15), unit cu o conductă (16), care este unită cu un nod (17) pentru dozarea amestecului de amofos în reactorul (18) pentru creşterea microalgelor, în care sunt amplasate un schimbător de căldură (19), nişte blocuri cu lămpi LED (20) şi un bloc cilindric electroflotant (21), care conţine un bloc de electrozi (22) încorporat congruent axei lui, conectat la o sursă de curent continuu (23), şi o pâlnie (24), unită cu un furtun (25), care comunică cu un rezervor (26) al unui filtru tambur (27) al blocului pentru evacuarea microalgelor, care mai conţine un bloc de electrozi auxiliari (29), instalat în rezervorul (26) al filtrului tambur (27), o racletă (30) şi o capacitate (31), unită cu o pompă de recirculare (32), ieşirea căreia printr-o conductă este unită cu injectorul (14), totodată filtrul tambur (27) este conectat la o pompă (28).
Description
Invenţia se referă la utilajul pentru intensificarea proceselor de cultivare a microalgelor prin extracţia selectivă şi introducerea CO2 din biogazul epurat şi poate fi utilizată în domeniul agroindustrial, precum şi la staţiile de tratare biologică a apelor industriale uzate.
Este cunoscută instalaţia pentru creşterea microalgelor, care include un bazin pentru intensificarea creşterii microalgelor, realizată prin utilizarea apelor reziduale, dioxidului de carbon şi energiei solare. Pentru asigurarea microalgelor cu dioxidul de carbon, necesar pentru activitatea vitală, prin această metodă se aplică tehnologia de emisie a dioxidului de carbon din gazele de ardere industriale [1].
Dezavantajele acestei instalaţii constau în productivitatea redusă din cauza concentraţiei scăzute de CO2 în gazele de ardere şi prezenţei în componenţa lor a particulelor de cărbune, hidrocarburilor policiclice aromatice din clasa α-benzopirenelor sau a altor compuşi, care sunt otrăvuri catalitice în procesele de asigurare a necesităţilor vitale, şi eficienţa scăzută a vibrosideratoarelor şi decantoarelor utilizate la îngroşarea şi deshidratarea algelor din starea suspensie cu concentraţie scăzută.
Cea mai apropiată soluţie este instalaţia, care include un bazin pentru creşterea microalgelor, un recipient ermetic cu un racord de admisie a biogazului şi un racord de evacuare a biogazului epurat, dotat cu un barbotor, un bloc de uscare a biogazului, o conductă de recirculare a apei, un injector şi un distribuitor al amestecului nutritiv [2].
Dezavantajele instalaţiei constau în productivitatea redusă, imposibilitatea îngroşării şi deshidratării suspensiei de microalge pentru utilizarea acestora, caracterul sezonier de funcţionare, deoarece aceasta nu poate fi utilizată în perioada rece a anului.
Problema pe care o rezolvă invenţia constă în simplificarea procesului de obţinere şi dozare a CO2 pentru nutriţia microalgelor şi posibilitatea exploatării instalaţiei anul împrejur.
Instalaţia combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include un bloc pentru extragerea CO2 din biogaz cu un racord de admisie a biogazului şi un racord de evacuare a biogazului epurat, un reactor pentru creşterea microalgelor şi un bloc pentru evacuarea microalgelor, totodată blocul pentru extragerea CO2 din biogaz include un recipient ermetic, executat din două secţiuni, secţiunea de jos a căruia conţine un nod de epurare finală a biogazului, în interiorul căruia este amplasat un corp cu fund conic, fixat cu joc prin intermediul unor console cu arcuri de pereţii secţiunii şi în interiorul căruia pe o bară de grătar este instalat un container reticulat cu o încărcătură din fier-cocs ce formează un cuplu galvanic, iar în partea de sus un vibrator electric cu un racord, unit cu un barbotor, instalat în secţiunea de sus a blocului pentru extragerea CO2 din biogaz, care mai conţine un bloc de uscare a biogazului, un injector, un canal recircular, unit cu o conductă, care este unită cu un nod pentru dozarea amestecului de amofos în reactorul pentru creşterea microalgelor, în care sunt amplasate un schimbător de căldură, nişte blocuri cu lămpi LED şi un bloc cilindric electroflotant, care conţine un bloc de electrozi încorporat congruent axei lui, conectat la o sursă de curent continuu, şi o pâlnie, unită cu un furtun, care comunică cu un rezervor al unui filtru tambur al blocului pentru evacuarea microalgelor, care mai conţine un bloc de electrozi auxiliari, instalat în rezervorul filtrului tambur, o racletă şi o capacitate, unită cu o pompă de recirculare, ieşirea căreia printr-o conductă este unită cu injectorul, totodată filtrul tambur este conectat la o pompă. În calitate de lămpi de tip LED se utilizează lămpi cu un flux luminos alb de 1000…2000 lm sau de tip 5G LED GROW cu raportul culorilor roşie cu lungimea de undă de 660 nm şi albastră cu lungimea de undă de 470 nm.
Rezultatul tehnic al prezentei invenţii constă în posibilitatea exploatării instalaţiei continuu şi în majorarea eficacităţii procesului de creştere şi asigurare a condiţiilor de creştere a microalgelor.
Acest rezultat se obţine prin realizarea unui şir de factori:
1. Epurarea biogazului de hidrogenul sulfurat este asigurată prin faptul că în mediul apos şi umed al încărcăturii fier-cocs, datorită diferenţei mari de potenţial electrochimic al fierului şi cocsului se formează un cuplu galvanic, în care fără aplicarea surselor de curent externe şi fără utilizarea reactivelor chimice, cocsul se polarizează catodic, pe suprafaţa lui decurge reacţia de reducere a oxigenului, iar pe suprafaţa piliturii de fier, fierul se oxidează cu eliberarea ionilor de Fe2+ şi Fe3+, care interacţionează cu H2S cu formarea sulfurilor FeS şi FeS2.
2. Metanul, conţinut în biogaz, practic este insolubil în apă, de aceea la barbotarea biogazului prin stratul apos, metanul se acumulează în zona superioară a blocului pentru extragerea CO2 din biogaz, iar apoi, după deshidratare, prin blocul de uscare a biogazului este transmis spre utilizare.
3. Eficacitatea procesului de creştere a microalgelor este asigurată de introducerea continuă a dioxidului de carbon dizolvat pentru asigurarea necesităţilor vitale şi dezvoltarea microalgelor, crearea condiţiilor schimbului de masă înalt în instalaţie, de posibilitatea dozării cantităţilor minime în mediul acvatic al amestecurilor de îngrăşăminte ce conţin compuşi de fosfor, azot şi potasiu. La acestea se referă amestecul de amofos (compoziţia chimică: (NH4)2SO4 + (NH4)2HPO4 + K2SO4). Totodată absorbantul dioxidului de carbon este apa recirculantă din instalaţie, în care solubilitatea lui la o temperatură şi presiune normală constituie 1174 mg/l, şi care în formă îmbogăţită se expediază pentru creşterea microalgelor cu consumare de CO2 şi eliminare de O2 în condiţiile fotosintezei.
Astfel, microalgele în procesul activităţii lor vitale consumă din mediul apos 94% de dioxid de carbon la o unitate de biomasă şi numai 6% - de alte substanţe dizolvate în mediul apos. Pentru formarea a 1 kg de biomasă uscată din microalge sunt absorbite 1,83 kg de dioxid de carbon şi sunt generate 2 kg de oxigen gazos (O2) emis în atmosferă. Mai mult ca atât, microalgele acumulează în calitate de material pentru structura membranei diverse lipide şi acizi graşi, totodată conţinutul lor variază la diverse tipuri de alge în limitele de 2...40% din greutatea totală.
Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă instalaţia combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor.
Instalaţia combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor include un bloc pentru extragerea CO2 din biogaz cu un racord de admisie 2 a biogazului şi un racord 13 de evacuare a biogazului epurat, un reactor 18 pentru creşterea microalgelor şi un bloc pentru evacuarea microalgelor. Blocul pentru extragerea CO2 din biogaz include un recipient ermetic 1, executat din două secţiuni, secţiunea de jos a căruia conţine un nod de epurare finală a biogazului, în interiorul căruia este amplasat un corp 3 cu fund conic, fixat cu joc prin intermediul unor console 4 cu arcuri 5 de pereţii secţiunii şi în interiorul căruia pe o bară de grătar 6 este instalat un container reticulat 7 cu o încărcătură 8 din fier-cocs ce formează un cuplu galvanic, iar în partea de sus un vibrator electric 9 cu un racord 10, unit cu un barbotor 11, instalat în secţiunea de sus a blocului pentru extragerea CO2 din biogaz, care mai conţine un bloc de uscare a biogazului 12, un injector 14, un canal recircular 15, unit cu o conductă 16, care este unită cu un nod 17 pentru dozarea amestecului de amofos în reactorul 18 pentru creşterea microalgelor, în care sunt amplasate un schimbător de căldură 19, nişte blocuri cu lămpi LED 20 şi un bloc cilindric electroflotant 21, care conţine un bloc de electrozi 22 încorporat congruent axei lui, conectat la o sursă de curent continuu 23, şi o pâlnie 24, unită cu un furtun 25, care comunică cu un rezervor 26 al unui filtru tambur 27 al blocului pentru evacuarea microalgelor, care mai conţine un bloc de electrozi auxiliari 29, instalat în rezervorul 26 al filtrului tambur 27, o racletă 30 şi o capacitate 31, unită cu o pompă de recirculare 32, ieşirea căreia printr-o conductă este unită cu injectorul 14, totodată filtrul tambur 27 este conectat la o pompă 28.
Instalaţia combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor funcţionează în modul următor.
Recipientul ermetic 1 se umple cu apă, care prin canalul de recirculare 15 se scurge în reactorul 18 până la un nivel prestabilit. Totodată, prin nodul 17 cu ventilul deschis se introduce cantitatea necesară de amestec de îngrăşăminte. După umplerea reactorului 18 cu apă până la nivelul stabilit, apa din bazin este saturată cu spori de microalge de tipul Spirulina platensis şi/sau Lemna şi/sau Chlorella pyrenoidosa, pentru utilizarea lor ca supliment furajer pentru animale. În caz de necesitate pentru menţinerea temperaturii în reactorul 18, în schimbătorul de căldură 19 se furnizează agent termic şi se asigură o temperatură constantă predeterminată până la 27°C.
Apoi, prin racordul de admisie 2 în secţiunea de jos a recipientului 1 se furnizează biogaz, în componenţa căruia de obicei intră biometan 60…80%vol, dioxid de carbon 15…25%vol, hidrogen sulfurat agresiv sau derivaţii săi 0,2…0,8%vol, dar şi o serie de alte impurităţi inerte, cum ar fi oxigenul, hidrogenul sau azotul.
Ca rezultat al trecerii biogazului prin încărcătura 8 din fier-cocs ce formează un cuplu galvanic, decurg o serie de procese de oxido-reducere, care conduc la interacţiunea ionilor de fier formaţi (II) şi (III) cu H2S cu formarea compuşilor insolubili de sulfuri de fier.
După aceasta, biogazul epurat de hidrogenul sulfurat este furnizat prin conductă în mediul acvatic la barbotor, unde se asigură epurarea continuă a biogazului de dioxidul de carbon la viteze mici. Apa, îmbogăţită cu dioxid de carbon, este expediată pentru creşterea microalgelor ca supliment proteic furajer, unde ca rezultat al activităţii lor vitale în condiţiile fotosintezei are loc consumarea de CO2 şi eliminarea de O2. În componenţa microalgelor, crescute în procesul fotosintezei, de tipul Spirulina platensis şi/sau Lemna şi/sau Chlorella pyrenoidosa se conţin 68…70% de proteine şi oligoelemente, datorită cărui fapt acestea sunt nişte suplimente furajere eficiente pentru animale. Totodată, la fotosinteza unui kilogram de biomasă se obţin 2 kg de oxigen gazos (O2) emis în atmosferă, astfel, se reduce eliminarea dioxidului de carbon tehnogen în atmosferă, iar biometanul epurat poate fi utilizat mai eficient ca sursă de căldură şi energie electrică.
Biometanul, care este practic insolubil în apă, se acumulează deasupra suprafeţei apei în secţiunea de sus a blocului pentru extragerea CO2 din biogaz şi prin blocul de uscare a biogazului 12 şi duza 13 în regim continuu se transferă în formă epurată pentru utilizare. Astfel, în calitate de material substituibil hidroabsorbant pentru îndepărtarea umidităţii remanente în biogazul epurat se utilizează diatomitul sau zeolitul, care este amplasat în blocul de uscare a biogazului 12.
Utilizarea lămpilor de tip LED cu un flux luminos alb de 1000…2000 lm sau de tip 5G LED GROW cu raportul culorilor roşie cu lungimea de undă de 660 nm şi albastră cu lungimea de undă de 470 nm, care sunt optime pentru creşterea microalgelor, asigură posibilitatea conectării şi deconectării în serie, respectiv, pe timp de zi şi noapte. Pentru a accelera dezvoltarea lor poate fi efectuată suplimentar dozarea în apă prin nodul 17 a microaditivilor de azot, fosfor şi potasiu.
Existenţa blocului cilindric electroflotant 21 în mediul acvatic al microalgelor asigură posibilitatea îndepărtării continue a microalgelor crescute prin îngroşarea şi deshidratarea acestora. La alimentarea cu curent electric a blocului de electrozi 22 de la sursa de curent continuu 23, în urma electrolizei apei se asigură formarea microbulelor de hidrogen, care au o diferenţă mare de potenţial în raport cu suprafaţa particulelor de microalge, datorită cărui fapt ele se lipesc de suprafaţa bulelor de gaz, şi în condiţiile laminare ale fluxului datorită flotaţiei şi airliftului, se aduc la suprafaţă şi se concentrează sub formă de produs spumos, care apare datorită formării amestecului de gaz-lichid cu o greutate specifică mai scăzută în raport cu apa din bazin. Apariţia airliftului în aceste condiţii se explică prin diferenţa de densitate a fazei gaz-lichid şi produsului cu spumă, care are o greutate specifică mai mică în volumul blocului cilindric electroflotant 21 în comparaţie cu apa în volumul reactorului 18, care are o greutate specifică mai mare, ceea ce duce la formarea airliftului. Prin urmare, faza spumă-lichid a microalgelor îngroşate, ridicându-se deasupra nivelului apei în reactor, se scurge prin pâlnia 24. Aceasta asigură apariţia fluxului de lichid în zona blocului cilindric electroflotant 21, de jos în sus, şi îndepărtarea ulterioară a biomasei concentrate de microalge în pâlnia 24 şi prin furtunul 25 în rezervorul 26 al filtrului tambur 27, care este conectat la pompa 28.
Datorită blocului de electrozi auxiliari 29, prin flotarea microalgelor spre partea inferioară a suprafeţei filtrului tambur 27 şi prezenţa vacuumului în interiorul tamburului, acestea se depun într-un strat dens pe suprafaţa sa exterioară. Totodată, astfel de filtre tambur sunt prevăzute cu un sistem de alimentare inversă cu aer comprimat în zona racletei 30, prin urmare, precipitatul microalgelor se afânează şi uşor se separă de filtrul tambur 27, iar apoi se evacuează sub formă de pastă deshidratată cu umiditatea reziduală de 40…70%. Apa limpezită din rezervorul 26 de sub filtrul tambur 27 este evacuată în capacitatea 31 şi prin intermediul pompei de recirculare 32 este recirculată prin injectorul 14 în blocul pentru extragerea CO2 din biogaz şi apoi în reactorul 18 de creştere a microalgelor.
Astfel se asigură posibilitatea exploatării instalaţiei continuu şi majorarea eficacităţii procesului de creştere şi asigurare a condiţiilor de utilizare la creşterea microalgelor.
1. Газоочистные и пылеулавливающие системы. <http://www.neroaera.com/>, 2007.11.15
2. MD 4130 B1 2011.10.31
Claims (2)
1. Instalaţie combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor, care include un bloc pentru extragerea CO2 din biogaz cu un racord de admisie (2) a biogazului şi un racord (13) de evacuare a biogazului epurat, un reactor (18) pentru creşterea microalgelor şi un bloc pentru evacuarea microalgelor, totodată blocul pentru extragerea CO2 din biogaz include un recipient ermetic (1), executat din două secţiuni, secţiunea de jos a căruia conţine un nod de epurare finală a biogazului, în interiorul căruia este amplasat un corp (3) cu fund conic, fixat cu joc prin intermediul unor console (4) cu arcuri (5) de pereţii secţiunii şi în interiorul căruia pe o bară de grătar (6) este instalat un container reticulat (7) cu o încărcătură (8) din fier-cocs ce formează un cuplu galvanic, iar în partea de sus un vibrator electric (9) cu un racord (10), unit cu un barbotor (11), instalat în secţiunea de sus a blocului pentru extragerea CO2 din biogaz, care mai conţine un bloc de uscare a biogazului (12), un injector (14), un canal recircular (15), unit cu o conductă (16), care este unită cu un nod (17) pentru dozarea amestecului de amofos în reactorul (18) pentru creşterea microalgelor, în care sunt amplasate un schimbător de căldură (19), nişte blocuri cu lămpi LED (20) şi un bloc cilindric electroflotant (21), care conţine un bloc de electrozi (22) încorporat congruent axei lui, conectat la o sursă de curent continuu (23), şi o pâlnie (24), unită cu un furtun (25), care comunică cu un rezervor (26) al unui filtru tambur (27) al blocului pentru evacuarea microalgelor, care mai conţine un bloc de electrozi auxiliari (29), instalat în rezervorul (26) al filtrului tambur (27), o racletă (30) şi o capacitate (31), unită cu o pompă de recirculare (32), ieşirea căreia printr-o conductă este unită cu injectorul (14), totodată filtrul tambur (27) este conectat la o pompă (28).
2. Instalaţie combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor, conform revendicării 1, în care se utilizează lămpi de tip LED cu un flux luminos alb de 1000…2000 lm sau de tip 5G LED GROW cu raportul culorilor roşie cu lungimea de undă de 660 nm şi albastră cu lungimea de undă de 470 nm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20150095A MD4418C1 (ro) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Instalaţie combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20150095A MD4418C1 (ro) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Instalaţie combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD4418B1 MD4418B1 (ro) | 2016-05-31 |
| MD4418C1 true MD4418C1 (ro) | 2016-12-31 |
Family
ID=56096826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDA20150095A MD4418C1 (ro) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Instalaţie combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD4418C1 (ro) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD3928F1 (ro) * | 2008-07-16 | 2009-06-30 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie pentru acumularea si epurarea biogazului |
| MD67Y (ro) * | 2008-11-10 | 2009-08-31 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie de epurare a biogazului cu regenerarea dioxidului de carbon |
| MD105Y (ro) * | 2008-12-30 | 2009-11-30 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie pentru epurarea continua a biogazului |
| MD4130B1 (ro) * | 2010-10-25 | 2011-10-31 | Univ De Stat Din Moldova | Instalaţie pentru epurarea biogazului |
-
2015
- 2015-09-30 MD MDA20150095A patent/MD4418C1/ro not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD3928F1 (ro) * | 2008-07-16 | 2009-06-30 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie pentru acumularea si epurarea biogazului |
| MD67Y (ro) * | 2008-11-10 | 2009-08-31 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie de epurare a biogazului cu regenerarea dioxidului de carbon |
| MD105Y (ro) * | 2008-12-30 | 2009-11-30 | Universitatea De Stat Din Moldova | Instalatie pentru epurarea continua a biogazului |
| MD4130B1 (ro) * | 2010-10-25 | 2011-10-31 | Univ De Stat Din Moldova | Instalaţie pentru epurarea biogazului |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Газоочистные и пылеулавливающие системы. <http://www.neroaera.com/>, 2007.11.15 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD4418B1 (ro) | 2016-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150024453A1 (en) | Integrated process for dual biocatalytic conversion of co2 gas into bio-products by enzyme enhanced hydration and biological culture | |
| CN113233587A (zh) | 一种用于污水深度净化的微藻培养池-人工湿地耦合系统和方法 | |
| CN108002642B (zh) | 一种粘胶纤维废水、污泥、废气处理的系统和方法 | |
| CN103789195A (zh) | 一种实现原位固液分离的膜微藻光生物反应器及其培养方法 | |
| CN105060463A (zh) | 一种光合生物自生o2代替传统曝气的废水处理方法及应用 | |
| CN107012072A (zh) | 一种光生物膜反应器及在污水处理、固碳和微藻采收中的应用 | |
| CN102676391B (zh) | 一种利用化工厂副产co2、nh3及废水生产微藻的方法及装置 | |
| CN103980971A (zh) | 一种沼气处理方法及沼气处理系统 | |
| CN103073120A (zh) | 一种沼液净化技术 | |
| GB2611696A (en) | Method for producing high-efficiency organic liquid fertilizer by using biogas slurry and apparatus therefor | |
| KR101402133B1 (ko) | 광합성 미세조류를 이용한 황화수소 및 이산화탄소의 제거방법 | |
| CN204529850U (zh) | 燃煤废气制取甲烷的装置 | |
| CN103031172B (zh) | 分层式生物-化学联合沼气脱硫装置 | |
| CN101948705B (zh) | 一体化沼气安全生物脱硫装置 | |
| CN102021055A (zh) | 沼气无氧生物脱硫方法与装置 | |
| CN102631837B (zh) | 一种连体式含硫废气净化装置 | |
| CN114634861A (zh) | 微藻培养耦合系统及其工作方法 | |
| CN102451607B (zh) | 一种用于吸收硫化氢的内外双循环反应的方法和装置 | |
| ES2664848T3 (es) | Procedimiento y dispositivo de tratamiento de un lodo orgánico | |
| CN206736233U (zh) | 一种光生物膜反应器 | |
| MD4244C1 (ro) | Reactor anaerob combinat pentru obţinerea biometanului | |
| CN105668932B (zh) | 一种物化-生化-植物联合水处理装置 | |
| ES2968085T3 (es) | Método para la conversión de estiércol de aves de corral | |
| MD4418C1 (ro) | Instalaţie combinată pentru extragerea selectivă a CO2 din biogaz şi creşterea microalgelor | |
| CN115591395A (zh) | 一种复合微生物强化长石矿物固碳的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG4A | Patent for invention issued | ||
| KA4A | Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) | ||
| MM4A | Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees |