RU196318U1 - Устройство для получения биогаза - Google Patents

Устройство для получения биогаза Download PDF

Info

Publication number
RU196318U1
RU196318U1 RU2019143701U RU2019143701U RU196318U1 RU 196318 U1 RU196318 U1 RU 196318U1 RU 2019143701 U RU2019143701 U RU 2019143701U RU 2019143701 U RU2019143701 U RU 2019143701U RU 196318 U1 RU196318 U1 RU 196318U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digester
activator
biogas
internal environment
material resistant
Prior art date
Application number
RU2019143701U
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Юрьевич Яговкин
Алексей Алексеевич Коледов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
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 автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Priority to RU2019143701U priority Critical patent/RU196318U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU196318U1 publication Critical patent/RU196318U1/ru

Links

Images

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

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)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к анаэробной обработке органических отходов для их утилизации и получения биогаза и может быть использована в микробиологической и пищевой промышленности. Устройство для получения биогаза содержит метантенк (1), снабженый мешалкой (3), патрубками (4) для ввода субстрата, (5) для вывода эффлюента и (6) для вывода биогаза и активатор (2) в виде герметичной емкости, верхняя часть которой соединена трубопроводом с верхней частью метантенка. Нижняя часть метантенка через циркуляционный насос (8) соединена трубопроводом (7) с нижней частью активатора. Внутри активатора вертикально установлены рамы, на которые натянуты полотна из материала, стойкого к разрушающему воздействию внутренней среды. В качестве материала, стойкого к разрушающему воздействию внутренней среды, использованы полотна из полиэтилентерефталата или углеткани. Техническим результатом является увеличение скорости метаногенеза и его стабильности. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области утилизации органических отходов, в частности к их анаэробной обработке, и может быть использована в микробиологической и пищевой промышленности.
Известны устройства для получения биогаза, содержащие метантенк [Экологическая биотехнология / под ред. К.Ф. Форстера и Д.А.Дж. Вейза. Л.: Химия, 1990], представляющий собой реактор с перемешивающим устройством для получения биогаза и органических удобрений благодаря анаэробному разложению органических веществ метанобразующими бактериями в процессе бескислородной биологической конверсии путем термофильного и мезофильного брожения.
К недостаткам таких устройств следует отнести невысокий выход целевых продуктов за счет малой эффективности технологического процесса.
Известно устройство для инициирования анаэробного сбраживания органических веществ [RU 2302378 C2, МПК C02F11/04 (2006.01), C02F3/30 (2006.01), C02F1/48 (2006.01), C12M1/107 (2006.01), опубл. 10.07.2007], взятое за прототип, содержащее метантенк с механической мешалкой, патрубками для ввода и отвода продуктов переработки органических веществ, патрубок для отвода биогаза. В нижней части метантенка смонтирована система электродов для разрушающего воздействия на органические вещества.
Недостатком этого устройства является малая метаболическая активность по высоте метантенка и, наряду с разложением органических полимеров, неизбежная дезактивация функционирующих микроорганизмов и активных ферментов высоковольтными разрядами.
Техническим результатом полезной модели является увеличение скорости метаногенеза и его стабильности.
Устройство для получения биогаза, также как в прототипе, содержит метантенк, снабженный мешалкой, патрубками для ввода субстрата, для вывода эффлюента и для вывода биогаза.
В отличие от прототипа устройство дополнительно содержит активатор в виде герметичной емкости, верхняя часть которой соединена трубопроводом с верхней частью метантенка. Нижняя часть метантенка через циркуляционный насос соединена трубопроводом с нижней частью активатора. Внутри активатора вертикально установлены рамы, на которые натянуты полотна из материала, стойкого к разрушающему воздействию внутренней среды.
В качестве материала, стойкого к разрушающему воздействию внутренней среды, использованы полотна из полиэтилентерефталата или углеткани.
За счет использования активатора ускоряется процесс деструкции полимерных органических соединений с выделением биогаза. Процесс метаногенеза становится более стабильным из-за наличия значительного запаса жизнеспособных колоний микроорганизмов на полотнах в активаторе.
Другим важным преимуществом устройства является возможность модернизации уже действующих метантенков биогазовых установок путём подключения к ним внешних активаторов с циркулирующим насосом.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для получения биогаза.
Устройство для получения биогаза содержит метантенк 1 и активатор 2, представляющий собой герметичную емкость. Метантенк 1 снабжен мешалкой 3, патрубком 4 для ввода субстрата, патрубком 5 для вывода эффлюента. Крышка метантенка 1 снабжена патрубком 6 для вывода биогаза.
Верхняя часть активатора 2 соединена трубопроводом 7 с верхней частью метантенка 1. Нижняя часть метантенка 1 через циркуляционный насос 8 соединена трубопроводом с нижней частью активатора 2. Внутри активатора 2 вертикально установлены рамы, на которые натянуты полотна 9 из материала, стойкого к разрушающему воздействию внутренней среды, например, полотна из полиэтилентерефталата или углеткани.
Устройство работает следующим образом. Сбраживаемая масса из метантенка 1 прокачивается циркуляционным насосом 8 через активатор 2. При запуске активатора 2 микроорганизмы, прокачиваемые через него, иммобилизуются на полотнах 9. Иммобилизованные сообщества микроорганизмов, в том числе метаногены, при постоянном прокачивании сбраживаемой массы через активатор 2, получают дополнительные питательные вещества, увеличивая собственную жизнеспособность, производительную активность и размножаются. При этом они синтезируют большее количество специфических ферментов, расщепляющих органические продукты до биогаза, образуя активированную сбраживаемую массу. Кроме того, процесс метаногенеза становится более стабильным из-за наличия значительного запаса жизнеспособных колоний микроорганизмов на полотнах 9 активатора. Далее активированная масса самотеком через трубопровод 6 попадает в метантенк 1 и, распределяясь по всему его объему посредством мешалки 3, в целом увеличивает эффективность и скорость процесса брожения. Образующийся в процессе брожения биогаз удаляется из метантенка 1 через патрубок 6 вывода биогаза.
В вертикальном цилиндрическом метантенке 1 с рабочим объемом 50 л с подключенным к нему активатором 2 рабочим объемом 10 л, с установленной внутри рамой, на которую было натянуто полотно из углеткани, был запущен непрерывный мезофильный (360С) процесс метанового брожения с ежедневой добавкой два раза по 5 л взвеси субстрата с содержанием 100 г органического вещества. Суточный выход биогаза с содержанием метана 60% составил 90 – 95 л. Суточный выход эффлюента составил 10 л с содержанием органического вещества 25%. Таким образом, при использовании предложенного устройства степень конверсии субстрата составила 75%, а скорость выделения биогаза - 201 л/сут.
При запуске вертикального цилиндрического метантенка 1 с рабочим объемом 50 л без использования активатора 2 осуществление непрерывного мезофильного (360С) процесса метанового брожения с ежедневой добавкой 5 л взвеси субстрата с содержанием 100 г органического вещества суточный выход биогаза с содержанием метана 60% составил 95 л, а суточный выход эффлюента - 5 л с содержанием органического вещества 20%. В данном случае степень конверсии субстрата составила 80%, а скорость выделения биогаза 95 л/сут.

Claims (2)

1. Устройство для получения биогаза, содержащее метантенк, снабженый мешалкой, патрубками для ввода субстрата, для вывода эффлюента и для вывода биогаза, отличающееся тем, что дополнительно содержит активатор в виде герметичной емкости, верхняя часть которой соединена трубопроводом с верхней частью метантенка, нижняя часть метантенка через циркуляционный насос соединена трубопроводом с нижней частью активатора, при этом внутри активатора вертикально установлены рамы, на которые натянуты полотна из материала, стойкого к разрушающему воздействию внутренней среды.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве материала, стойкого к разрушающему воздействию внутренней среды, использованы полотна из полиэтилентерефталата или углеткани.
RU2019143701U 2019-12-25 2019-12-25 Устройство для получения биогаза RU196318U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143701U RU196318U1 (ru) 2019-12-25 2019-12-25 Устройство для получения биогаза

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143701U RU196318U1 (ru) 2019-12-25 2019-12-25 Устройство для получения биогаза

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU196318U1 true RU196318U1 (ru) 2020-02-25

Family

ID=69630741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019143701U RU196318U1 (ru) 2019-12-25 2019-12-25 Устройство для получения биогаза

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU196318U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU225214U1 (ru) * 2024-03-04 2024-04-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" Лабораторный биореактор

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096579A (en) * 1990-10-05 1992-03-17 Unisyn Anaerobic digester
RU2302378C2 (ru) * 2005-08-15 2007-07-10 Ольга Валерьевна Наумова Способ увеличения выхода биогаза в процессе сбраживания органических веществ
RU2408546C2 (ru) * 2009-03-19 2011-01-10 Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Метантенк для анаэробной обработки органических отходов
RU115350U1 (ru) * 2011-06-16 2012-04-27 Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр РАН Установка анаэробной переработки органических отходов
GB2464585B (en) * 2008-10-21 2012-06-13 Blue Marble Energy Corp Systems and methods for anaerobic digestion and collection of products

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096579A (en) * 1990-10-05 1992-03-17 Unisyn Anaerobic digester
RU2302378C2 (ru) * 2005-08-15 2007-07-10 Ольга Валерьевна Наумова Способ увеличения выхода биогаза в процессе сбраживания органических веществ
GB2464585B (en) * 2008-10-21 2012-06-13 Blue Marble Energy Corp Systems and methods for anaerobic digestion and collection of products
RU2408546C2 (ru) * 2009-03-19 2011-01-10 Российская академия Сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Метантенк для анаэробной обработки органических отходов
RU115350U1 (ru) * 2011-06-16 2012-04-27 Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр РАН Установка анаэробной переработки органических отходов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU225214U1 (ru) * 2024-03-04 2024-04-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" Лабораторный биореактор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101565719B (zh) 一种两相多级厌氧发酵有机固体废弃物生产沼气的方法
US20060289356A1 (en) Digesters
Zhang et al. Influence of mixing method and hydraulic retention time on hydrogen production through photo-fermentation with mixed strains
US8759068B2 (en) System for fermentation using algae
CN104130942B (zh) 农业有机废弃物厌氧发酵回收沼气反应装置及回收方法
CN202081096U (zh) 一种高效利用秸秆发酵产沼气系统
CN204550537U (zh) 一种全混沼气生产系统
CN102864073A (zh) 一种厨余垃圾干湿联产氢气与甲烷的装置与使用方法
Cho et al. Application of low-strength ultrasonication to the continuous anaerobic digestion processes: UASBr and dry digester
Pawlita-Posmyk et al. The influence of temperature on algal biomass growth for biogas production
CN104745639B (zh) 一种湿法—干法联合的两级厌氧发酵产沼气工艺
CN105152508A (zh) 增强污泥厌氧发酵装置
CN103074231A (zh) 利用生物丁醇的工业废水废气生产微藻的方法及其应用
CN102628016A (zh) 生活垃圾全封闭水气联动间歇式内旋转恒温厌氧消化装置
CN102311924A (zh) 一种敞开式培养微藻的方法
EP3042947A1 (en) Method of preparing raw material for anaerobic digestion of organic waste and installation for implementing same
US10961164B2 (en) Facility and process for the recycling of biomaterial
RU196318U1 (ru) Устройство для получения биогаза
CN101215520A (zh) 沼气干发酵多罐循环连续工艺方法
CN204676070U (zh) 一种新型的内循环沼气池
CN102311923B (zh) 一种微藻培养方法
CN111705087B (zh) 一种利用鼠李糖脂提高剩余污泥产生氢气的方法与装置
CN108841580B (zh) 一种处理固体废弃物的产氢产甲烷反应器
WO2021161337A1 (en) A bioreactor and process for production of biogas using the same
CN206599569U (zh) 一种用于干法厌氧发酵的反应器