RU171741U1 - Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья - Google Patents

Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья Download PDF

Info

Publication number
RU171741U1
RU171741U1 RU2017100834U RU2017100834U RU171741U1 RU 171741 U1 RU171741 U1 RU 171741U1 RU 2017100834 U RU2017100834 U RU 2017100834U RU 2017100834 U RU2017100834 U RU 2017100834U RU 171741 U1 RU171741 U1 RU 171741U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
biogas
reactor
chambers
mixing
Prior art date
Application number
RU2017100834U
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Владимирович Вендин
Артем Юрьевич Мамонтов
Николай Олегович Шаршуков
Алексей Валериевич Каплин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority to RU2017100834U priority Critical patent/RU171741U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU171741U1 publication Critical patent/RU171741U1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • C02F11/04Anaerobic treatment; Production of methane by such processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, к установкам для переработки отходов животноводческого и растениеводческого субстрата в условиях анаэробного сбраживания, и может быть использована на предприятиях агропромышленного комплекса для производства биогаза и органических удобрений.Задачей полезной модели является повышение ее эффективности за счет равномерного распределения твердой фазы субстрата по всему объему реактора.Это достигается тем, что многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья содержит емкость, которая разделена на камеры с устройствами перемешивания; теплоизоляционную защиту, нагревательные элементы и отверстия под компрессоры. В предложенном решении емкость разделена на горизонтальные камеры. В качестве устройств перемешивания используются лопасти-мешалки, длины которых уменьшаются от нижней камеры к верхней в соотношении 0,75D; 0,6D; 0,45D; 0,3D, где D - диаметр емкости.Для эффективного отделения газа от биомассы в многокамерном биогазовом реакторе непрерывной загрузки сырья верхняя камера имеет объем, равный сумме объемов нижних камер.

Description

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, к установкам для переработки отходов животноводческого и растениеводческого субстрата в условиях анаэробного сбраживания, и может быть использована на предприятиях агропромышленного комплекса для производства биогаза и органических удобрений.
Известен аккумулирующий метантенк (патент RU на изобретение №2107043 C1, C02F 11/04, 1995), содержащий корпус, разделенный перегородками на камеры кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожения, сообщенные одна с другой посредством окон для прохода субстрата и имеющие газовые полости в верхней части, установленные в камерах перемешивающие устройства в виде вала с лопастями, загрузочные и разгрузочные устройства и средство для отвода биогаза в виде гидравлического затвора, установленного на патрубке для отвода биогаза.
Недостатком данного метантенка является его низкая эффективность вызванная неравномерным распределением твердой фазы субстрата по всему объему емкости.
Известна система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза (патент RU на изобретение №2374814 С1, А01С 3/00, 2008), состоящая из скребкового транспортера, канала, насосов, двух метантенков, бункера, хранилища, агрегата для забора навоза из хранилища. В верхней части реакторов-метантенков на раме установлены форсунки для дробления корки навоза за счет жидкой фракции.
Недостатком этой системы является ее низкая эффективность, т.к. существует высокая вероятность налипания частиц твердой фазы, находящихся в жидкой фракции, ведущая к образованию корок.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому многокамерному биогазовому реактору непрерывной загрузки сырья по технической сущности и достигаемому техническому результату является установка анаэробной переработки органических отходов (патент RU на изобретение №2315721 C1, C02F 3/28, C02F 11/04, 2006), содержащая анаэробный биореактор выполненный в виде герметично закрытой емкости, разделенной с помощью вертикальных перегородок на четыре гидравлически сообщенных между собой секции (камеры). Первая - загрузочная секция соединена с системой подачи исходного сырья. Вторая секция - подготовительная, третья секция - промежуточная и четвертая - сливная, сообщенная с системой удаления жидкого органического удобрения. К входу системы подачи исходного сырья подсоединена система подготовки исходного сырья, выполненная в виде емкости для приема сырья, оснащенной устройствами для измельчения, перемешивания и смешения исходной биомассы с переброженным шламом и ее предварительного нагрева с помощью водогрейного котла (нагревательного элемента). Установка оснащена устройством интенсивного перемешивания биомассы, выполненным в виде двух насосов, установленных снаружи корпуса анаэробного биореактора.
Недостатком данной установки является высокая энергоемкость и низкая эффективность процесса перемешивания, вызванная неравномерным распределением твердой фазы субстрата по всему объему реактора, что ведет к образованию корок в сбраживаемой биомассе.
Задачей полезной модели является повышение ее эффективности за счет равномерного распределения твердой фазы субстрата по всему объему реактора.
Это достигается тем, что многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья содержит емкость, которая разделена на камеры с устройствами перемешивания; теплоизоляционную защиту, нагревательные элементы и отверстия под компрессоры. В предложенном решении емкость разделена на горизонтальные камеры. В качестве устройств перемешивания используются лопасти-мешалки, длины которых уменьшаются от нижней камеры к верхней в соотношении 0,75D; 0,6D; 0,45D; 0,3D, где D - диаметр емкости.
Для эффективного отделения газа от биомассы в многокамерном биогазовом реакторе непрерывной загрузки сырья верхняя камера имеет объем, равный сумме объемов нижних камер.
Заявителем не обнаружены источники информации, содержащие одинаковую совокупность существенных признаков, указанных в формуле полезной модели, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию «новизна».
Полезная модель иллюстрируется чертежом: на фиг. 1 показана схема многокамерного биогазового реактора непрерывной загрузки сырья.
Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья содержит емкость (1), разделенную на четыре горизонтальные камеры, где нижние I, II и III камеры могут иметь равные объемы, а объем верхней IV камеры равен сумме объемов нижних камер. Связь между камерами обеспечивается с помощью коммуникационных отверстий.
Каждая камера оборудована теплоизоляционной защитой (2), нагревательными элементами (3): в I-III камере находится по одному нагревательному элементу (3), установленному в верхней части камеры посередине, в IV камере - два нагревательных элемента (3), установленные по бокам камеры. На дне каждой камеры по центру установлен электропривод (4), на котором закреплены устройства перемешивания, в качестве которых используются лопасти - мешалок (5). Информационные и силовые кабели, подключаемые к нагревательным элементам (3) и электроприводам (4), прокладываются в кабельных каналах (6). Емкость (1) имеет отверстия под компрессоры для обеспечения движения биомассы: в нижней части I камеры отверстие с компрессором (7), который закачивает массу из расходной емкости в реактор; в боковой части IV камеры отверстие с компрессором для откачивания отработанного сырья в емкость удобрений (8); в верхней части IV камеры отверстие с компрессором для откачивания биогаза в газгольдер (9).
Предлагаемый многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья, например биомасса, работает следующим образом. Из нижнего отверстия с компрессором (7) биомасса поступает в емкость (1) и движется вверх по камерам. В каждой камере биомасса перемешивается лопастями-мешалками (5), которые вращаются электроприводом (4), питающимся через силовые кабели, находящиеся в кабельных каналах (6). Поддержание температуры обеспечивается нагревательными элементами (3) и теплоизоляционной защитой (2). В результате происходит сбраживание. По истечению цикла сбраживания, отработанный субстрат откачивается в отверстие для слива отработанного сырья в емкость удобрений (8). Выход выделенного биогаза осуществляется в отверстие с компрессором для откачивания биогаза в газгольдер (9).
Длина лопастей-мешалок в реакторе пропорционально уменьшается от нижней камеры к верхней при движении субстрата. Благодаря уменьшению лопастей-мешалок на поздних стадиях сбраживания осуществляется интенсивное перемешивание, которое ведет к разрушению связей между бактериями. Перемешивание осуществляется периодически, с определенным циклом, частотой и интенсивностью.
Причины перехода к индивидуальным длинам лопастей-мешалок: повышенный выход биогаза за счет достижения сбалансированного перемешивания от самой нижней камеры, где лопасти самые длинные, а перемешивание наиболее интенсивное, к IV камере, где лопасти наиболее короткие, а перемешивание осуществляется значительно реже.
Перемешивание биомассы лопастями-мешалками, находящимися в камере (I), управляемые электроприводом, осуществляется 6 раз в сутки, 1 цикл в 4 часа. Один цикл для камеры (I) составляет 5 полных оборотов, после чего перемешивание останавливается до следующего цикла перемешивания. Перемешивание биомассы лопастями-мешалками, находящимися в камере (II), управляемые электроприводом, осуществляется 5 раз в сутки, 1 цикл в 4,8 часа. Один цикл для камеры (II) составляет 4 полных оборота, после чего перемешивание останавливается до следующего цикла перемешивания. Перемешивание биомассы лопастями-мешалками, находящимися в камере (III), управляемые электроприводом, осуществляется 4 раз в сутки, 1 цикл в 6 часов. Один цикл для камеры (III) составляет 3 полных оборота, после чего перемешивание останавливается до следующего цикла перемешивания. Перемешивание биомассы лопастями-мешалками, находящимися в камере (IV), управляемые электроприводом, осуществляется 3 раза в сутки, 1 цикл в 8 часов. Один цикл для камеры (IV) составляет 3 полных оборота, после чего перемешивание останавливается до следующего цикла перемешивания.
Причины перехода на указанный режим перемешивания: отсутствие разрыва связи между бактериями, участвующими в ходе процесса анаэробного сбраживания, что способствует повышению эффективности накапливания биогаза.
Таким образом, обеспечивается равномерное распределение твердой фазы субстрата по всему объему реактора. Использование предлагаемого многокамерного биогазового реактора непрерывной загрузки сырья повышает эффективность переработки животноводческих и растениеводческих отходов за счет уменьшения длин мешалок от ранней фазы к более поздней и покамерного разделения реактора, способствующего обеспечению индивидуального перемешивающего режима для каждой фазы сбраживания.
Усовершенствование лопастей-мешалок позволяет равномерно проникать бактериям в свежую биомассу; отделять готовый биогаз от массы; рационально использовать всю площадь поверхности реактора; обеспечить однородность массы во избежание корок и осадка. Использование предложенной полезной модели позволит повысить эффективность анаэробного сбраживания отходов животноводства и растениеводства.

Claims (2)

1. Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья, который содержит емкость, разделенную на камеры с устройствами перемешивания, теплоизоляционную защиту, нагревательные элементы, отверстия под компрессоры, отличающийся тем, что емкость разделена на горизонтальные камеры, а в качестве устройств перемешивания используются лопасти-мешалки, длины которых уменьшаются от нижней камеры к верхней в соотношении 0,75D; 0,6D; 0,45D; 0,3D, где D - диаметр емкости.
2. Многокамерный биогазовый реактор по п. 1, отличающийся тем, что нижние камеры имеют равные объемы, сумма которых равна объему верхней камеры.
RU2017100834U 2017-01-10 2017-01-10 Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья RU171741U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100834U RU171741U1 (ru) 2017-01-10 2017-01-10 Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100834U RU171741U1 (ru) 2017-01-10 2017-01-10 Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU171741U1 true RU171741U1 (ru) 2017-06-14

Family

ID=59068700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017100834U RU171741U1 (ru) 2017-01-10 2017-01-10 Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171741U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195674U1 (ru) * 2019-11-21 2020-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" Биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья
RU205398U1 (ru) * 2021-04-27 2021-07-13 Общество с ограниченной ответственностью "АГРОРЕЦИКЛИНГ-ГРУПП" (ООО "АГРОРЕЦИКЛИНГ-ГРУПП") Метантенк для переработки жидкого органического сырья

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2074600C1 (ru) * 1993-01-26 1997-03-10 Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования Биогазовая установка анаэробного сбраживания органических отходов
RU2254700C1 (ru) * 2003-12-29 2005-06-27 Научно-технический центр по разработке технологий и оборудования (НТЦ РТО) Биогазовая установка анаэробного сбраживания органических отходов
RU2315721C1 (ru) * 2006-04-03 2008-01-27 Виктор Валентинович Мохов Способ анаэробной переработки органических отходов и установка для его осуществления
EP2028162A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-25 ACEA Pinerolese Industriale S.p.A. Reactor for the anaerobic production of biogas from pre-treated wet waste and stirring method in such reactor
RU2374814C1 (ru) * 2008-04-08 2009-12-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия" Система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2074600C1 (ru) * 1993-01-26 1997-03-10 Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования Биогазовая установка анаэробного сбраживания органических отходов
RU2254700C1 (ru) * 2003-12-29 2005-06-27 Научно-технический центр по разработке технологий и оборудования (НТЦ РТО) Биогазовая установка анаэробного сбраживания органических отходов
RU2315721C1 (ru) * 2006-04-03 2008-01-27 Виктор Валентинович Мохов Способ анаэробной переработки органических отходов и установка для его осуществления
EP2028162A1 (en) * 2007-08-03 2009-02-25 ACEA Pinerolese Industriale S.p.A. Reactor for the anaerobic production of biogas from pre-treated wet waste and stirring method in such reactor
RU2374814C1 (ru) * 2008-04-08 2009-12-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия" Система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195674U1 (ru) * 2019-11-21 2020-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" Биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья
RU205398U1 (ru) * 2021-04-27 2021-07-13 Общество с ограниченной ответственностью "АГРОРЕЦИКЛИНГ-ГРУПП" (ООО "АГРОРЕЦИКЛИНГ-ГРУПП") Метантенк для переработки жидкого органического сырья

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108641936B (zh) 一种基于瘤胃仿生原理的一体式两相厌氧干发酵反应器
US4435188A (en) Installation for preparing combustible gases through fermentation
RU2315721C1 (ru) Способ анаэробной переработки органических отходов и установка для его осуществления
CN105441317A (zh) 用于多元物料高浓度连续动态厌氧发酵装置及其应用
CN101200693A (zh) 有机材料厌氧发酵的方法和设备
RU171741U1 (ru) Многокамерный биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья
CN102492728B (zh) 一种分区接种快速启动易酸败垃圾沼气利用的方法
RU2370457C1 (ru) Установка для анаэробной переработки органических отходов
CN110951598A (zh) 一种适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置及方法
CN110563498B (zh) 推流式太阳能有机肥发酵装置
CN202107700U (zh) 分离式两相厌氧发酵发酵装置
CN210314044U (zh) 一种粪便和作物秸秆综合发酵装置
CN219079369U (zh) 一种鸡粪堆肥发酵搅拌装置
RU2365080C2 (ru) Биогазовая установка для переработки навоза
CN110747112A (zh) 一种螺旋进出料全混合干发酵厌氧反应器
CN105087366A (zh) 一种生物质废弃物连续固态厌氧消化装置
RU2399184C1 (ru) Биогазовый комплекс
CN104846019A (zh) 一种牛粪分离液与餐厨垃圾混合发酵制气方法
RU195674U1 (ru) Биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья
CN211057101U (zh) 一种适合高浓度物料的双室厌氧发酵装置
CN104357320B (zh) 秸秆预处理/两相发酵/自动破壳一体化装置
CN211035927U (zh) 一种双层厌氧发酵装置
CN211274412U (zh) 一种具有搅拌功能的肥料生产装置
CN102417284A (zh) 双室推流式沼气厌氧反应器
CN203269937U (zh) 畜禽废弃物干发酵厌氧反应器