RU2069193C1 - Способ выработки биогаза и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ выработки биогаза и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069193C1 RU2069193C1 SU925035983A SU5035983A RU2069193C1 RU 2069193 C1 RU2069193 C1 RU 2069193C1 SU 925035983 A SU925035983 A SU 925035983A SU 5035983 A SU5035983 A SU 5035983A RU 2069193 C1 RU2069193 C1 RU 2069193C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fermentation
- sections
- biogas
- section
- substrate
- Prior art date
Links
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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Касается выработки биогаза из продуктов жизнедеятельности животных, птицы, фекально-бытовых сточных вод населения. Способ включает подготовку субстрата, сбраживание его бактериями, с образованием биогаза и бражки, с последующим разделением ее на осадок и иловую воду, причем брожение исходного продукта проводят в последовательно расположенных секциях кислого брожения, регрессия кислого брожения и щелочного брожения, с последующей подачей образованной в каждой секции иловой воды в секции метанового брожения, продукты субстрата на входах и выходах в секции измельчают вибрированием в смеси с зернистой насадкой до размера частиц субстрата, соответствующих размеру бактерий, а перед подачей иловой воды в секции метанового брожения проводят ее осветление отстаиванием. Устройство содержит корпус с патрубками подвода и отвода сред, выполненный с последовательно размещенными секциями кислого брожения, регрессии кислого брожения и щелочного брожения, сообщенными между собой по ходу перемещения субстрата, емкостями биогаза, расположенными над секциями брожения, снабжено на входе и выходе из секций перфорированными коробами с зернистой загрузкой, подвешенными на упругих опорах, выполнено с источником вибрирования, дополнительно содержит секции метанового брожения, сообщенные с секциями кислого, регрессии кислого и щелочного брожения, и с емкостями биогаза над этими секциями. 2 с и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к выработке биогаза из продуктов жизнедеятельности животных, птицы, фекально-бытовых сточных вод населения и может быть использовано на очистных сооружениях агропромышленного комплекса и населенных пунктов.
Известен способ выработки биогаза, включающий подготовку из этих продуктов субстрата, выращивании на нем при перемешивании бактерий, которые используют в качестве источника питания жиры, белки, углеводы субстрата, последующего отвода бражки, которую разделяют на осадок и иловую воду [2]
Известно устройство для осуществления способа, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода сред, выполненный из последовательно размещенных секций кислого, регрессии кислого и щелочного брожения, сообщенных между собой по ходу перемещения субстрата, сообщенных по биогазу и осветленной иловой воде с секциями метанового брожения [1]
Недостатком известного способа и устройства является низкая производительность.
Известно устройство для осуществления способа, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода сред, выполненный из последовательно размещенных секций кислого, регрессии кислого и щелочного брожения, сообщенных между собой по ходу перемещения субстрата, сообщенных по биогазу и осветленной иловой воде с секциями метанового брожения [1]
Недостатком известного способа и устройства является низкая производительность.
Цель изобретения повышение производительности достигается тем, что взвеси органики субстрата на входе в корпус и последовательно на входах и выходах в секциях кислого, регрессии кислого и щелочного брожения измельчают вибрированием в смеси с зернистой насадкой до размера частиц, соответствующих размеру бактерий, а иловую воду перед вводом в секции метанового брожения осветляют отстаиванием.
Кроме того, устройство для осуществления способа на входе в корпус, на входе и выходе их секции, снабжено перфорированными коробами с зернистой загрузкой, подвешенными на упругих опорах и выполнено с источником вибрирования, например, вибратором.
Измельчение органики субстрата до размера частиц, соответствующих размеру бактерий позволяет повышать степень распада органики с 5 50% до 90 95% сокращать время распада с 10 60 суток до 0,5 1,2 суток, выполнять ферментолиз по аналогии с электролизом воды на водород кислород, бактерии своей ферментной системой разлагают воду на кислород и водород, что позволяет получать с 1 кг органики 1,3 1,5 кг биогаза, причем содержание метана в биогазе повышается с 65 70% до 95 98% что по калорийности эквивалентно бензину и позволяет использовать его в качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания.
На чертеже схематически показана установка выработки биогаза и устройство для его осуществления.
Устройство для осуществления способа содержит корпус 1 с патрубками 2 подвода, 3 и 4 отвода сред, выполненный из последовательно размещенных секций 5 кислого, 6 регрессии кислого, и 7 щелочного брожения, сообщенных между собой по ходу перемещения субстрата, сообщенных по биогазу и осветленной иловой воде с секциями 8, 9 и 10 метанового брожения. Устройство для осуществления способа на входе в корпус 1, на входе и выходе из секций 5, 6 и 7 снабжены перфорированными коробами 11 с зернистой загрузкой 12, подвешенными на упругих опорах 13 и выполненных с источником вибрирования, например, вибраторами 14. Устройство выполнено с отстойными ячейками 15, образованными фильтрами 16. Секции 5, 6 и 7 выполнены с перекрытием 17, а корпус 1 с перекрытием 18, образующим сборник 19 биогаза. Секции 8, 9 и 10 выполнены с перегородками 20, образующими полости 21, с размещенной в них насадкой 22 в виде гибких нитей для иммобилизации микроорганизмов и барботерами 28. Полости 21 сообщены друг с другом переливными трубами 24 и патрубками 25. Устройство включает микрофильтры 26 и дезинтеграторы 27. Устройство входит в состав установки, включающей биокультиваторы 28, микрофильтры 29, дезинтеграторы 30, теплообменник 31 и емкость 32 для белково-витаминной добавки (БВД).
Способ в устройстве осуществляют следующим образом.
Продукты жизнедеятельности животных, птицы, фекально-бытовые стоки отделяют от минеральных взвесей и по патрубку 2 направляют субстрат в секцию 5 кислого брожения и перфорированном коробе 11 при вибрировании от вибратора 11 взвеси диспергируют и сбраживают масляно- и молочнокислыми бактериями с образованием кислот (уксусной, муравьиной и т.д.), спиртов (метилового, этилового и т. д. ), органику через фильтры 16, образованными гибкими нитями, направляют в секцию 6 регрессии кислого брожения через ячейку 15 седиментации, в которой происходит расслаивание субстрата на шлам, оседающий в перфорированный короб 11 с зернистой насадкой 12 в нижней части, и легкие взвеси в верхней, причем при входе в секцию 6 происходит измельчение всплывающих в ячейке 15 фракций. В секции 6 регрессии кислого брожения происходит распад кислот, спиртов, глицирина и других продуктов с образованием диоксида углерода, водорода, сероводорода и т.д. В секции 7 щелочного брожения из аммиака образуют гидрат окиси аммония, а из аммиака и диоксида углерода - двууглекислый аммоний, которые обеспечивают слабощелочную среду в секции 7. Из ячеек 15 секций 5, 6 и 7 отбирают иловую воду по патрубкам 4, а по патрубкам 3 газ в секции 8, 9 и 10 метанового брожения. В полостях 21, образованных перегородками 20, при продувке газом из лучевых барботеров 23 в присутствии иммобилизационной насадки 22 в виде гибких нитей осуществляют синтез метана из диоксида углерода и водорода. В полостях 21 секций 8, 9 и 10 метанового брожения выполняют ферментолиз ферментное разложение воды на водород и кислород, в результате чего количество биогаза по массе превышает массу органики. Кислород используют для окисления сероводорода до органической серы микроэлемента питания метанобактерий. Субстрат по переливным трубам 24 последовательно переходит сверху вниз, по этим же трубам 24 переходит биогаз снизу вверх и из каждой предыдущей секции в последующую. Биогаз из секции 10 поступает в сборник 19 между перекрытиями 17 и 18 в качестве товарного продукта. На перегородках 20 образуется шлам, который последовательно перепускают по патрубкам 25 по полостям 21 сверху вниз. Субстрат из секций 8, 9 и 10 отбирают в микрофильтры 26, где разделяют на биомассу и бражку. Биомассу дезинтегрируют в дезинтеграторе 27 и дезинтеграт, содержащий нуклеиновые кислоты, ферменты, микроэлементы и витамины, возвращают на вход секции 8, 9 и 10 для обеспечения процесса ферментолиза. Избыточная биомасса поступает в теплообменник 31, где ее нагревают до температуры 90 95oC и направляют в емкость 32 для использования в качестве белково-витаминной добавки (БВД). Осветленная бражка из микрофильтра 26 поступает в биокультиватор 28, аналогичный по конструкции секциям 8, 9 и 10, в котором на биогенных элементах питания выращивают биомассу. Биомассу отделяют микрофильтрованием в микрофильтрах 29, дезинтегрируют, часть дезинтеграта возвращают на вход в биокультиватор 28, а избыточный дезинтеграт через теплообменник 31 направляют в емкость 32 БВД.
Способ и устройство позволяют утилизировать продукты жизнедеятельности животных, птицы, фекально-бытовые стоки с выработкой биогаза и БВД, что превращает очистные сооружения в рентабельные подразделения сельского хозяйства.
Claims (3)
1. Способ выработки биогаза, включающий подготовку субстрата, сбраживание его бактериями с образованием биогаза и бражки с последующим разделением ее на осадок и иловую воду, отличающийся тем, что брожение исходного продукта проводят в последовательно расположенных секциях кислого брожения, регрессии кислого брожения и щелочного брожения с последующей подачей образованной в каждой секции иловой воды в секции метанового брожения, причем продукты субстрата на входах и выходах в секции измельчают вибрированием в смеси с зернистой насадкой до размера частиц субстрата, соответствующих размеру бактерий, а перед подачей иловой воды в секции метанового брожения проводят ее осветление отстаиванием.
2. Устройство для выработки биогаза, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода сред, выполненный с последовательно размещенными секциями брожения, сообщенными между собой по ходу перемещения субстрата, емкостями биогаза, расположенными над секциями брожения, отличающееся тем, что устройство на входе и выходе из секций снабжено перфорированными коробками с зернистой загрузкой, подвешенными на упругих опорах, выполнено с источником вибрирования, причем секции брожения выполнены в виде секции кислого брожения, секции регрессии кислого брожения и секции щелочного брожения, дополнительно содержит секции метанового брожения, сообщенные с секциями кислого, регрессии кислого и щелочного брожения и с емкостями биогаза над этими секциями.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в качестве источника вибрирования содержит вибратор.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925035983A RU2069193C1 (ru) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Способ выработки биогаза и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925035983A RU2069193C1 (ru) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Способ выработки биогаза и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2069193C1 true RU2069193C1 (ru) | 1996-11-20 |
Family
ID=21601174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925035983A RU2069193C1 (ru) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | Способ выработки биогаза и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069193C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495706C2 (ru) * | 2008-05-30 | 2013-10-20 | Дге Др.-Инж. Гюнтер Инжиниринг Гмбх | Способ и система очистки биогаза для извлечения метана |
RU2515038C1 (ru) * | 2012-11-20 | 2014-05-10 | Николай Федорович Кокарев | Способ подготовки птичьего помета для анаэробного сбраживания |
-
1992
- 1992-04-07 RU SU925035983A patent/RU2069193C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Малофеев В.И. Технология безотходного производства в птицеводстве. - М.: Агропромиздат, 1986, с. 119 - 121. 2. Баротфи И., Рафаи П. Энергосберегающие технологии и агрегаты на животноводческих фермах.- М.: Агропромиздат, 1988, с. 190 - 191. 3. Виестур У.Э., Кузнецов А.М. и др. Системы ферментации.- Рига, Зинанте, 1986, с. 18 - 19. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495706C2 (ru) * | 2008-05-30 | 2013-10-20 | Дге Др.-Инж. Гюнтер Инжиниринг Гмбх | Способ и система очистки биогаза для извлечения метана |
RU2515038C1 (ru) * | 2012-11-20 | 2014-05-10 | Николай Федорович Кокарев | Способ подготовки птичьего помета для анаэробного сбраживания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5525229A (en) | Process and apparatus for anaerobic digestion | |
US20200216760A1 (en) | Integrated waste conversion system and method | |
US6077548A (en) | Organic waste processing method, and uses thereof | |
MX2010006908A (es) | Instalacion integrada de bio-digestion. | |
US20130164812A1 (en) | Systems and Methods for Increasing Growth of Biomass Feedstocks | |
US9593300B2 (en) | Device for fuel and chemical production from biomass-sequestered carbon dioxide and method therefor | |
CN102575222A (zh) | 藻类处理 | |
WO2016064803A1 (en) | Symbiotic algae system with looped reactor | |
CN112191665B (zh) | 一种餐厨垃圾和畜禽粪污协同处理制备生物天然气系统及制备方法 | |
KR101194942B1 (ko) | 유기성폐기물의 미세조류배양에 의한 바이오가스, 지용성물질 및 미세조류의 생산 방법 및 장치 | |
JP2011234676A (ja) | 微細藻類を利用した生物燃料の製造方法 | |
RU2069193C1 (ru) | Способ выработки биогаза и устройство для его осуществления | |
JP2016203153A (ja) | 有機性廃棄物からのメタン製造方法 | |
JP2019042692A (ja) | 生物処理装置、および、メタンガス製造方法 | |
JP3873114B2 (ja) | 有機性固形廃棄物の処理方法 | |
CN101898841A (zh) | 与动物粪便厌氧发酵配套的复合营养物回收和沼气净化系统 | |
JPS59183895A (ja) | 燃料ガス製造方法及び装置 | |
CN113817644B (zh) | 海产加工废物厌氧消化耦合微藻养殖联产气-油-饲的方法 | |
WO2011070432A1 (en) | Process for the production of bio-oil from phototrophic and heterotrophic algae | |
RU2005789C1 (ru) | Способ очистки животноводческих стоков и получение биомассы | |
RU2084513C1 (ru) | Биометановая установка | |
RU2047573C1 (ru) | Установка для выработки биогаза | |
RU2092458C1 (ru) | Установка переработки фекально-бытовых сточных вод в биогаз | |
RU2086512C1 (ru) | Метантенк | |
US9758413B1 (en) | Process and system for removing pollutants from contaminated water and for the production of an algal biomass |