RU2234829C1 - Organic wastes processing apparatus - Google Patents

Organic wastes processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2234829C1
RU2234829C1 RU2003102512/12A RU2003102512A RU2234829C1 RU 2234829 C1 RU2234829 C1 RU 2234829C1 RU 2003102512/12 A RU2003102512/12 A RU 2003102512/12A RU 2003102512 A RU2003102512 A RU 2003102512A RU 2234829 C1 RU2234829 C1 RU 2234829C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mass
digester
crust formation
liquid
fermented
Prior art date
Application number
RU2003102512/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003102512A (en
Inventor
А.А. Чернышев (RU)
А.А. Чернышев
Д.А. Ковалев (RU)
Д.А. Ковалев
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
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 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
Priority to RU2003102512/12A priority Critical patent/RU2234829C1/en
Publication of RU2003102512A publication Critical patent/RU2003102512A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2234829C1 publication Critical patent/RU2234829C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, production of biogas and organic fertilizers from animal and poultry farming wastes.
SUBSTANCE: apparatus has basic mass feeding device, centrifuge adapted for separating basic mass into solid fraction and liquid fraction and equipped with basic mass inlet branch pipe and solid fraction discharge branch pipe, dosing vessel and methane tank equipped with device for preventing crust formation, and charging and discharge systems. Crust formation preventing device is positioned at discharge zone of methane tank. Charging system is made in the form of vertical pipeline extending centrally of methane tank and guides arranged axially around pipeline and adapted for guiding of mass flow for fermentation. Guides are made in the form of truncated cones arranged in alternation with their large and small bases one above another in overlapped relation with respect to one another. Crust formation preventing device is made in the form of vertical truncated cone positioned centrally of discharge zone, with small base of cone being communicated in hermetically sealing relation with fermented mass discharge pipeline, and large base is arranged in spaced relation with respect to methane tank bottom. Angle of inclination of truncated cone generatrices for mass flow to be fermented and generatrix of truncated cone of crust formation preventing device to horizontal plane is determined by inequality:
Figure 00000006
where f is material friction coefficient of 0.6; ρg is density of gas,, kg/m3; ρl is density of liquid, kg/m3.
EFFECT: provision for producing of high-quality liquid organic fertilizer during continuous fermentation process, enhanced reliability in operation and reduced manufacture and maintenance costs.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам для переработки органических отходов животноводства и птицеводства, преимущественно навоза или помета, в анаэробных условиях и может быть использовано для производства биогаза из отходов, жидких и твердых органических удобрений.The invention relates to agriculture, and in particular to installations for the processing of organic waste from animal husbandry and poultry farming, mainly manure or litter, under anaerobic conditions and can be used to produce biogas from waste, liquid and solid organic fertilizers.

Известна установка для переработки органических отходов, в частности, животноводства и птицеводства, в биогаз и удобрения, содержащая средство для подачи исходной массы, устройство для разделения исходной массы на твердую и жидкую фракции, метантенк для анаэробного сбраживания и систему загрузки и выгрузки (Панцхава Е.С., Кошкин Н.Л. Биоэнергетические установки по конверсии органических отходов в топливо и органические удобрения. Теплоэнергетика, 1993, №4, с.20-23).A known installation for processing organic waste, in particular livestock and poultry, into biogas and fertilizer, containing a means for supplying the initial mass, a device for separating the initial mass into solid and liquid fractions, a digester for anaerobic digestion and a loading and unloading system (Panzhava E. S., Koshkin NL Bioenergy plants for the conversion of organic waste into fuel and organic fertilizers. Heat Power Engineering, 1993, No. 4, p.20-23).

Наиболее близким аналогом к предлагаемой установке является установка для переработки органических отходов, преимущественно животноводства и птицеводства, в биогаз и удобрения, содержащая средство для подачи исходной массы, устройство для разделения исходной массы на твердую и жидкую фракции с патрубками для ввода исходной массы, вывода жидкой отфильтрованной фракции и отвода твердой фракции, метантенк (цилиндрической формы, переходящей в верхней части в конус) для анаэробного сбраживания и систему загрузки и выгрузки с устройством для предотвращения коркообразования (заявка №98112677/13 (014977), А 01 С 3/00, опубликовано 27.03.2000 г.).The closest analogue to the proposed installation is a plant for processing organic waste, mainly livestock and poultry, into biogas and fertilizers, containing a means for supplying the initial mass, a device for separating the initial mass into solid and liquid fractions with nozzles for introducing the initial mass, the output of the filtered liquid fraction and removal of solid fraction, digesters (cylindrical shape, passing in the upper part into a cone) for anaerobic digestion and a loading and unloading system with a device for To prevent crust formation (application No. 98112677/13 (014977), A 01 C 3/00, published March 27, 2000).

Общим недостатком известных установок является тот факт, что процесс движения каждой частицы сбраживаемой массы вместе с пузырьками образующегося по всему объему метантенка биогаза от начала ее поступления в метантенк до ее выгрузки ничем не регулируется, а время пребывания частицы в реакторе устанавливается только объемом метантенка, равным произведению суточной дозы загрузки на экспозицию (время пребывания) сбраживания.A common drawback of the known installations is the fact that the process of movement of each particle of the fermented mass together with the bubbles of the biogas digester formed throughout the volume from the beginning of its entry into the digester to its unloading is not regulated by anything, and the particle residence time in the reactor is set only by the digester volume equal to the product daily dose of loading per exposure (residence time) of fermentation.

В таких установках практически всегда происходят проскоки недосброженной и необеззараженной массы вместе с массой готового удобрения, выгружаемого из метантенка. Действительно, если посмотреть на характер движения частицы сбраживаемой массы от начала ее поступления в метантенк и до ее выгрузки, то можно наблюдать следующее. Поступившая, как правило, в нижнюю часть метантенка частица подвергается флотационному воздействию пузырьков биогаза, образующихся по всему объему метантенка, и эту частицу пузырьки биогаза флотируют к месту выгрузки за такой малый промежуток времени, за который она не сможет достаточно разложиться и обеззаразиться.In such installations, slips of an unfermented and non-disinfected mass almost always occur along with the mass of finished fertilizer discharged from the digester. Indeed, if you look at the nature of the motion of a particle of the fermented mass from the beginning of its entry into the digester to its unloading, then the following can be observed. As a rule, the particle arriving at the lower part of the digester is flotated by biogas bubbles formed throughout the digester tank, and this particle is floated by the biogas bubbles at the discharge site for such a short period of time that it cannot decompose and disinfect sufficiently.

Установлено, что скорость всплытия пузырька биогаза с твердой частицей на его поверхности в сбраживаемой массе жидкого навоза составляет 0,22 м/сек, поэтому исходя из нормативного (Нормы технического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета, НТП 17-99, М., 2001, с.69) времени пребывания сбраживаемой массы в метантенке с целью ее обеззараживания не менее 72 часов (3-х суток) минимальная высота любого метантенка должна составлять не менее 0,22×72=15,84 метра, что неприемлемо для метантенков с объемом до 200 м3, работающих в непрерывном режиме сбраживания.It has been established that the ascent rate of a biogas bubble with a solid particle on its surface in the fermented mass of liquid manure is 0.22 m / s, therefore, based on the normative (Norms of technical design of systems for removal and preparation for use of manure and litter, NTP 17-99, M ., 2001, p.69) the residence time of the fermented mass in the digester with the aim of disinfecting it for at least 72 hours (3 days), the minimum height of any digester should be at least 0.22 × 72 = 15.84 meters, which is unacceptable for digesters with a volume of up to 200 m 3 working in continuous fermentation mode.

Кроме того, в известных системах загрузки возможно самопроизвольное опорожнение метантенков после остановки насосов для загрузки в них исходной массы в случаях неисправности запорной арматуры или несвоевременного ее закрытия после заполнения метантенка и др. существенным недостатком также является сложность обслуживания устройства для разделения исходной массы на фракции, заключающаяся в частых остановках центрифуги после заполнения емкости-дозатора и переключения работы центрифуги для заполнения накопителя для жидкой отфильтрованной фракции.In addition, in known loading systems it is possible to spontaneously empty the digesters after stopping the pumps to load the initial mass in them in cases of malfunctioning valves or untimely closing them after filling the digesters, etc. A significant disadvantage is also the difficulty in servicing the device for dividing the initial mass into fractions, which consists in in frequent centrifuge stops after filling the metering tank and switching the centrifuge to fill the drive for liquid filter Anna fraction.

Необходимо также отметить, что в известном средстве для предотвращения коркообразования, выполненном в виде двух направляющих листов, установленных под углом к корпусу метантенка, над одним из листов, а именно установленном на стороне, противоположной выходу сброженной массы, образуется так называемый карман или ниша, которая постепенно заполняется конденсатом с серной, угольной и другими видами кислот, активно коррозирующих с металлическими поверхностями установки и вызывающих их быстрый износ.It should also be noted that in the known means for preventing crust formation, made in the form of two guide sheets installed at an angle to the digester tank, over one of the sheets, namely, installed on the side opposite to the outlet of the fermented mass, a so-called pocket or niche is formed, which it is gradually filled with condensate with sulfuric, carbonic and other types of acids, which actively corrode with the metal surfaces of the installation and cause their rapid wear.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в устранении вышеуказанных недостатков.The problem to which the invention is directed, is to eliminate the above disadvantages.

Техническим результатом данного изобретения является обеспечение получения высококачественного обеззараженною жидкого органического удобрения в установках с непрерывным режимом сбраживания, повышение надежности работы установки и снижение затрат на ее изготовление и обслуживание.The technical result of this invention is the provision of high-quality disinfected liquid organic fertilizer in plants with a continuous mode of fermentation, increasing the reliability of the installation and reducing the cost of its manufacture and maintenance.

Это достигается тем, что в предлагаемой установке, имеющей средство для подачи исходной массы, центрифугу для разделения исходной массы на твердую и жидкую фракции с патрубками для ввода исходной массы, вывода жидкой отфильтрованной фракции и вывода твердой фракции, емкость-дозатор, метантенк, снабженный в зоне разгрузки средством для предотвращения коркообразования, и системы загрузки и выгрузки, согласно изобретению система загрузки выполнена в виде вертикально расположенного по центру метантенка трубопровода, вокруг которого соосно расположены направляющие потока сбраживаемой массы, выполненные в виде усеченных конусов, установленных поочередно большими и малыми основаниями один над другим с перекрывающим зазором относительно друг друга, средство для предотвращения коркообразования выполнено также в виде установленного вертикально по центру в зоне разгрузки усеченного конуса, малое основание которого герметично сообщено с трубопроводом для разгрузки сброженной массы, а большое основание размещено с зазором относительно днища метантенка, причем угол наклона образующих конусов направляющих потока сбраживаемой массы и образующей конуса средства для предотвращения коркообразования к горизонтальной плоскости определен неравенствомThis is achieved by the fact that in the proposed installation, which has a means for supplying the initial mass, a centrifuge for separating the initial mass into solid and liquid fractions with nozzles for introducing the initial mass, outputting the filtered liquid fraction and outputting the solid fraction, a metering tank, a digester equipped with according to the invention, the loading system is made in the form of a vertically centrally located digestion pipe, around which o the flow guides of the fermented mass are arranged, made in the form of truncated cones installed alternately with large and small bases one above the other with an overlapping gap relative to each other, the means for preventing crust formation is also made in the form of a truncated cone installed vertically centrally in the discharge zone, whose small base hermetically communicated with the pipeline for unloading the fermented mass, and a large base is placed with a gap relative to the bottom of the digester, and the angle of inclination forming cones guiding the fermentation mass flow and the cone forming means to prevent crusting the horizontal plane defined by the inequality

Figure 00000003
Figure 00000003

где f - коэффициент трения материала, равный 0,6;where f is the coefficient of friction of the material, equal to 0.6;

ρг - плотность газа, кг/м3;ρ g - gas density, kg / m 3 ;

ρж - плотность жидкости, кг/м3.ρ W - the density of the liquid, kg / m 3 .

Причем трубопровод системы загрузки исходной массы снабжен устройством для предотвращения самопроизвольного опорожнения метантенка, выполненным в виде воздушного клапана, а патрубок для вывода отфильтрованной фракции после центрифуги снабжен распределительным устройством, выполненным в виде тройника, внутри которого размещены запорный подвижный клапан и перепускные неподвижные клапаны.Moreover, the pipeline of the initial mass loading system is equipped with a device for preventing spontaneous emptying of the digester, made in the form of an air valve, and the nozzle for outputting the filtered fraction after the centrifuge is equipped with a distribution device made in the form of a tee, inside of which a shut-off movable valve and bypass fixed valves are placed.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки для переработки органических отходов.The drawing shows a diagram of the proposed installation for the processing of organic waste.

Установка содержит средство 1 для подачи исходной массы, преимущественно навоза или помета, фильтрующую центрифугу 2, емкость-дозатор 3, рассчитанный на объем, равный суточной дозе загрузки метантенка 4, и систему загрузки и выгрузки в виде трубопроводов и насоса.The installation contains means 1 for supplying the initial mass, mainly manure or litter, filtering a centrifuge 2, a metering tank 3, designed for a volume equal to the daily loading dose of a digester 4, and a loading and unloading system in the form of pipelines and a pump.

Фильтрующая центрифуга 2 для разделения исходной массы на фракции снабжена патрубками для ввода исходной массы 5, вывода твердой фракции 6 и вывода отфильтрованной фракции 7. К патрубку 7 герметично подсоединен тройник 8, внутри которого размещены подвижный запорный клапан 9 с прикрепленным к нему приводным штоком 10 и неподвижные перепускные клапаны 11 и 12, сообщенные трубопроводами 13 и 14 (соответственно) с емкостью-дозатором 3 и наполнителем 15 для жидкой отфильтрованной фракции. Емкость-дозатор 3 может иметь нагревательный элемент 16 для предварительного нагрева исходной массы и сообщена с метантенком 4 посредством всасывающего трубопровода 17, насоса 18 и трубопровода 19 для загрузки исходной массы, который внутри метантенка 4 в его конусной, цилиндрической или другой части формы расположен вертикально по центру, а снаружи метантенка 4 трубопровод 19 в своей верхней части сообщен с воздушным клапаном 20, содержащим подвижный клапан 21, седло клапана 22 и патрубок 23, сообщенный с атмосферой. Нижний конец трубопровода 19 расположен с зазором не менее 120 мм от днища метантенка 4 и выполнен в виде распределительного конуса 24 с двойными стенками и зазором между ними. Конус 24 предназначен для равномерного распределения исходной массы по поверхности дна метантенка 4.The filtering centrifuge 2 for separating the initial mass into fractions is equipped with nozzles for introducing the initial mass 5, outputting the solid fraction 6 and outputting the filtered fraction 7. A tee 8 is tightly connected to the nozzle 7, inside which a movable shut-off valve 9 with a drive rod 10 attached to it fixed bypass valves 11 and 12, communicated by pipelines 13 and 14 (respectively) with a metering tank 3 and a filler 15 for the liquid filtered fraction. The dispensing tank 3 may have a heating element 16 for preheating the initial mass and communicated with the digester 4 through the suction pipe 17, the pump 18 and the pipe 19 for loading the initial mass, which is located inside the digester 4 in its conical, cylindrical or other part of the mold vertically along to the center, and outside the digester 4, the pipe 19 in its upper part is in communication with the air valve 20 containing a movable valve 21, a valve seat 22 and a pipe 23 in communication with the atmosphere. The lower end of the pipeline 19 is located with a gap of at least 120 mm from the bottom of the digester 4 and is made in the form of a distribution cone 24 with double walls and a gap between them. The cone 24 is designed for uniform distribution of the initial mass on the bottom surface of the digester 4.

К наружной поверхности распределительного конуса 24 в его основании соосно и герметично с ним закреплен конус 25, направляющий поток сбраживаемой жидкости к зоне разгрузки.To the outer surface of the distribution cone 24, at its base, a cone 25 is coaxially and hermetically fixed to it, directing the flow of the fermented liquid to the discharge zone.

Большее основание конуса 25 размещено с зазором между стенкой корпуса метантенка 4. Над корпусом 25 с зазором к нему и своим большим основанием, герметично соединенным со стенкой корпуса метантенка, расположен конус 26, который между своим меньшим основанием и стенкой трубопровода 19 имеет зазор для прохождения потока сбраживаемой массы. Выше таким же способом установлены следующие конусы, количество которых устанавливается в зависимости от скорости передвижения (флотации) сбраживаемой массы по поверхности конусов:A larger base of the cone 25 is placed with a gap between the wall of the digester tank 4. Over the housing 25 with a gap to it and its large base, hermetically connected to the wall of the digester, there is a cone 26, which has a clearance between the smaller base and the wall of the pipe 19 fermented mass. The following cones are installed in the same way above, the number of which is set depending on the speed of movement (flotation) of the fermented mass over the surface of the cones:

Figure 00000004
Figure 00000004

где r - радиус частицы пузырька биогаза, м;where r is the radius of the particle of the biogas bubble, m;

ρж - плотность сбраживаемой массы, кг/м3;ρ W - the density of the fermented mass, kg / m 3 ;

q - ускорение свободного падения, м/сек2;q is the acceleration of gravity, m / s 2 ;

μ - коэффициент динамической вязкости, Н·с/ м2;μ is the dynamic viscosity coefficient, N · s / m 2 ;

α - угол наклона образующей конуса к горизонтальной плоскости,α is the angle of inclination of the generatrix of the cone to the horizontal plane,

Для фильтрата навоза влажностью 92% скорость флотации по поверхности конусов составляет 0,11 м/час, и при выдержке в 72 часа необходимая общая длина образующих конусов составит 72×0,11=7,2 метра.For manure filtrate with a moisture content of 92%, the flotation speed over the surface of the cones is 0.11 m / h, and with an exposure of 72 hours the required total length of the forming cones will be 72 × 0.11 = 7.2 meters.

В нижней части метантенка 4 размещены нагревательные элементы 27 для осуществления подогрева сбраживаемой массы. В зоне разгрузки А метантенк содержит устройство для предотвращения коркообразования в виде усеченного конуса 28, меньшее основание которого герметично сообщено с трубопроводом 29 для слива готового продукта.In the lower part of the digester 4 there are heating elements 27 for heating the fermented mass. In discharge zone A, the digester contains a device for preventing crust formation in the form of a truncated cone 28, the smaller base of which is hermetically connected to the pipe 29 for draining the finished product.

Трубопровод 29 сообщен с гидрозатвором 30, размещенным в емкости 31 для готового продукта (удобрения). Емкость 31 сообщена со всасывающим трубопроводом 17 посредством трубопровода 32 и задвижки 33. В своей верхней части метантенк содержит газовый колпак 34 и патрубок 35 для выхода биогаза.The pipeline 29 is in communication with a water lock 30, placed in the tank 31 for the finished product (fertilizer). The tank 31 is in communication with the suction pipe 17 through the pipe 32 and the valve 33. In its upper part, the digester contains a gas cap 34 and a pipe 35 for biogas exit.

Работа установки осуществляется путем подачи навоза насосом 1 через приемный патрубок 5 в центрифугу 2, откуда твердая фракция удаляется через патрубок 6 для ее дальнейшего использования, а жидкая отфильтрованная фракция самотеком через клапан 11 поступает в емкость-дозатор 3, при этом поршень 9 находится возле неподвижного перепускного клапана 9, перекрывая его. Когда емкость-дозатор 3 заполнится, чтобы не останавливать работу центрифуги, посредством штока 10 поршень 9 перемещается к клапану 11, перекрывая его отверстие, и фильтрат также самотеком через клапан 12 по трубопроводу 14 поступает в накопитель 15, где отфильтрованная жидкая фракция может выдерживаться в течение 6 месяцев с целью ее естественного обеззараживания и далее использоваться для целей удобрения с/х культур. Из емкости-дозатора 3, в которой при необходимости может также осуществляться подогрев массы, посредством нагревательного элемента 16 (ТЭН, теплообменник и др.) суточная доза фильтрата посредством насоса 18 и всасывающего трубопровода 17 подается по трубопроводу 19 и конусу 24 в нижнюю часть метантенка 4, при этом задвижка 33 закрыта, задвижка 34 открыта, а подвижный клапан 21 прижат к седлу 22, разобщая воздушный клапан 23 с атмосферой. Поступивший в нижнюю часть исходный продукт подвергается воздействию анаэробных микроорганизмов, в результате чего происходит разложение органических веществ, содержащихся в навозе, и обильное образование пузырьков биогаза с размерами от 0,1 мм. Всплытие пузырьков вместе с прилипшими к ним твердыми частицами, содержащимися в навозе, происходит по наклонным поверхностям конусов 25, 26 и др., через зазоры между ними (на схеме направление движения указано стрелками) в зону разгрузки А. Время движения, как было изложено выше, каждой частицы от начала ее поступления в метантенк до ее выхода составляет не менее 3-х суток, что обеспечивает ее полное обеззараживание и нормативное разложение органического вещества до 40%.The operation of the installation is carried out by feeding manure with a pump 1 through a receiving pipe 5 to a centrifuge 2, from where the solid fraction is removed through a pipe 6 for its further use, and the filtered liquid fraction by gravity through valve 11 enters the metering tank 3, while the piston 9 is near the stationary bypass valve 9, blocking it. When the dispensing tank 3 is filled so as not to stop the centrifuge from working, by means of the rod 10 the piston 9 moves to the valve 11, blocking its opening, and the filtrate also flows by gravity through the valve 12 through the pipe 14 to the accumulator 15, where the filtered liquid fraction can be maintained for 6 months for the purpose of its natural disinfection and to be further used for the purpose of fertilizing agricultural crops. From the metering tank 3, in which, if necessary, the mass can also be heated, by means of the heating element 16 (heater, heat exchanger, etc.), the daily dose of the filtrate through the pump 18 and the suction pipe 17 is fed through the pipe 19 and the cone 24 to the lower part of the digester 4 while the valve 33 is closed, the valve 34 is open, and the movable valve 21 is pressed against the seat 22, separating the air valve 23 with the atmosphere. The initial product received in the lower part is exposed to anaerobic microorganisms, resulting in the decomposition of organic substances contained in manure, and the abundant formation of biogas bubbles with sizes from 0.1 mm. Bubbles rise together with the solid particles adhering to them that are contained in the manure along the inclined surfaces of the cones 25, 26, etc., through the gaps between them (in the diagram, the direction of movement is indicated by arrows) into the discharge zone A. The travel time, as described above , each particle from the beginning of its entry into the digester to its exit is at least 3 days, which ensures its complete disinfection and normative decomposition of organic matter up to 40%.

Далее готовый продукт, проходя через кольцевой зазор между конусом 28 и стенкой метантенка и не давая при этом образоваться корке, поступает внутрь конуса 28 и по трубопроводу 29 поступает самотеком в гидрозатвор 30 и далее в емкость 31 для готового продукта. После отключения насоса 18 давление в трубопроводе 19 падает, подвижный клапан 21 опускается в нижнее положение, сообщая при этом трубопровод 19 с атмосферой и прерывая струю обратного тока жидкости из метантенка, что полностью предотвращает самопроизвольное опорожнение метантенка. Трубопровод 32 включается в работу только в период запуска установки до выхода ее на установившийся режим. Это происходит следующим образом: метантенк заполняют исходной массой до уровня верхнего основания конуса 28 и бак 31 на 1/3 его объема, включают подогрев элементами 27, например поверхностными теплообменниками при помощи горячей воды, и выдерживают при заданной температуре, например 53-55°С, в течение 5 суток. При этом во избежание образования корки в зоне разгрузки несколько раз в сутки открывают задвижку 33, закрывают задвижку 34 и включают насос 18, забирая массу из емкости 31 и подавая ее в эту же емкость через трубопровод 19 и метантенк 4 по приведенной выше схеме.Next, the finished product, passing through the annular gap between the cone 28 and the wall of the digester and preventing the formation of a crust, enters the cone 28 and flows by gravity into the water trap 30 and then to the container 31 for the finished product by gravity. After turning off the pump 18, the pressure in the pipeline 19 drops, the movable valve 21 lowers to the lower position, communicating with the atmosphere 19 and interrupting the return flow of liquid from the digester, which completely prevents spontaneous emptying of the digester. The pipeline 32 is included in the work only during the start-up of the installation until it reaches steady state. This happens as follows: the digester is filled with the initial mass to the level of the upper base of the cone 28 and the tank 31 by 1/3 of its volume, it is heated by elements 27, for example, surface heat exchangers with hot water, and maintained at a given temperature, for example 53-55 ° С for 5 days. At the same time, in order to avoid the formation of crust in the discharge zone, the valve 33 is opened several times a day, the valve 34 is closed and the pump 18 is turned on, taking the mass from the tank 31 and feeding it into the same tank through the pipeline 19 and the digester 4 according to the above diagram.

Образующийся в процессе брожения биогаз поступает в газовый колпак 34 и через патрубок 35 направляется в газгольдер для его использования по классической схеме (не показано).The biogas formed during the fermentation process enters the gas cap 34 and is sent through the pipe 35 to the gas tank for its use according to the classical scheme (not shown).

Использование предлагаемой установки для переработки органических отходов позволяет повысить эффективность процесса переработки, качество получаемого удобрения, снизить энергозатраты и металлоемкость установки при одновременном повышении ее надежности.Using the proposed installation for the processing of organic waste can improve the efficiency of the processing process, the quality of the resulting fertilizer, reduce energy consumption and metal consumption of the installation while increasing its reliability.

Claims (2)

1. Установка для переработки органических отходов в биогаз и удобрения, содержащая средство для подачи исходной массы, центрифугу для разделения исходной массы на твердую и жидкую фракции с патрубками для ввода исходной массы, вывода твердой фракции и вывода жидкой фракции, емкость-дозатор, метантенк, снабженный в зоне разгрузки средством для предотвращения коркообразования, и системы загрузки и выгрузки, отличающаяся тем, что система загрузки выполнена в виде вертикально расположенного по центру метантенка трубопровода, вокруг которого соосно расположены направляющие потока сбраживаемой массы, выполненные в виде усеченных конусов, установленных поочередно большими и малыми основаниями один над другим с перекрывающим зазором относительно друг друга, средство для предотвращения коркообразования выполнено также в виде установленного вертикально по центру в зоне разгрузки усеченного конуса, малое основание которого герметично сообщено с трубопроводом для разгрузки сброженной массы, а большое основание размещено с зазором относительно днища метантенка, причем угол наклона образующих усеченных конусов направляющих потока сбраживаемой массы и образующей усеченного конуса средства для предотвращения коркообразования к горизонтальной плоскости определяется неравенством1. Installation for processing organic waste into biogas and fertilizers, containing a means for supplying the initial mass, a centrifuge for separating the initial mass into solid and liquid fractions with nozzles for entering the initial mass, output of the solid fraction and output of the liquid fraction, metering tank, digester, equipped with a means for preventing crust formation in the discharge zone, and a loading and unloading system, characterized in that the loading system is made in the form of a pipe vertically located in the center, around which the flow guides of the fermented mass are coaxially arranged, made in the form of truncated cones installed alternately by large and small bases one above the other with an overlapping gap relative to each other, the means for preventing crust formation is also made in the form of a truncated cone installed vertically centrally in the discharge zone, a small base which is tightly connected with the pipeline for unloading the fermented mass, and a large base is placed with a gap relative to the bottom of the digester, and the angle the inclination of the generators of the truncated cones of the flow guides of the fermented mass and the generatrix of the truncated cone of the means for preventing crust formation to the horizontal plane is determined by the inequality
Figure 00000005
Figure 00000005
где f - коэффициент трения материала, равный 0,6;where f is the coefficient of friction of the material, equal to 0.6; ρг - плотность газа, кг/м3;ρ g - gas density, kg / m 3 ; ρж - плотность жидкости, кг/м3.ρ W - the density of the liquid, kg / m 3 .
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что трубопровод системы загрузки исходной массы снабжен устройством для предотвращения самопроизвольного опорожнения метантенка, выполненным в виде воздушного клапана, а патрубок для вывода жидкой фракции после центрифуги снабжен распределительным устройством, выполненным в виде тройника, внутри которого размещены запорный подвижный клапан с приводом и перепускные неподвижные клапаны.2. Installation according to claim 1, characterized in that the pipeline of the initial mass loading system is equipped with a device for preventing spontaneous emptying of the digester, made in the form of an air valve, and the nozzle for outputting the liquid fraction after the centrifuge is equipped with a distribution device made in the form of a tee, inside of which a shut-off movable valve with actuator and bypass fixed valves are placed.
RU2003102512/12A 2003-01-31 2003-01-31 Organic wastes processing apparatus RU2234829C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003102512/12A RU2234829C1 (en) 2003-01-31 2003-01-31 Organic wastes processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003102512/12A RU2234829C1 (en) 2003-01-31 2003-01-31 Organic wastes processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003102512A RU2003102512A (en) 2004-08-10
RU2234829C1 true RU2234829C1 (en) 2004-08-27

Family

ID=33413878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003102512/12A RU2234829C1 (en) 2003-01-31 2003-01-31 Organic wastes processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2234829C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473473C2 (en) * 2011-03-24 2013-01-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Apparatus for processing fermented organic substrates

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473473C2 (en) * 2011-03-24 2013-01-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Apparatus for processing fermented organic substrates

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4121539A (en) Animal enclosure system with waste treatment means
ES2358543T3 (en) DEVICE AND PROCESS TO PRODUCE BIOGAS FROM ORGANIC MATTER.
SK285015B6 (en) Method and device for processing of mixture of substances containing organic components
RU2315721C1 (en) Method of the anaerobic reprocessing of the organic wastes and the installation for the method realization
US11952300B2 (en) Anaerobic waste digestion system
MXPA04001991A (en) A process for the anaerobic treatment of flowable and nonflowable organic waste.
RU2463761C1 (en) Method of production of biogas from agricultural waste and biogas plant for its implementation
DE102012015908A1 (en) Continuous biochemical conversion of biomass for producing biogas with large optimization of the conversion method into narrow boundaries provided by the surrounding, comprises e.g. preparing and heating the biomass into a charging lock
CN201080460Y (en) Vertical operation dry-type anaerobic digestion device
JP2021534958A (en) Granular sludge reactor system with external separator
US6860997B1 (en) Apparatus and method for processing organic materials
RU110217U1 (en) BIOGAS PLANT FOR PRODUCING BIOGAS FROM AGRICULTURAL WASTE
RU2234829C1 (en) Organic wastes processing apparatus
WO2009071053A2 (en) Device and method for producing biogas from organic matters
RU2399184C1 (en) Biogas complex
EP0560981B1 (en) System for treating organic wastes and waste water
GB2358147A (en) Fluid treatment system
US4488960A (en) Biological reactor apparatus for biological decomposition of organic refuse
CZ289748B6 (en) Container for a liquid medium, method and apparatus for maintaining solids in suspension in the liquid medium
RU2540019C1 (en) Bioreactor
RU2655795C1 (en) Device for producing pig breeding sewage wastes biogas and fertilizers
RU2427998C1 (en) Biogas complex
RU97026U1 (en) BIOGAS COMPLEX
RU220962U1 (en) BIOREACTOR WITH AN ACTIVE SYSTEM FOR MOVEMENT OF FERMENTABLE MASS
RU2776792C1 (en) Installation for production of biogas and compost in recycling of animal waste and food waste

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060201