RU2251536C1 - Method of a serial phase-by-phase anaerobic fermentation of solid and liquid fermentable organic and household waste products and a methane-tank for its realization - Google Patents
Method of a serial phase-by-phase anaerobic fermentation of solid and liquid fermentable organic and household waste products and a methane-tank for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2251536C1 RU2251536C1 RU2004104489A RU2004104489A RU2251536C1 RU 2251536 C1 RU2251536 C1 RU 2251536C1 RU 2004104489 A RU2004104489 A RU 2004104489A RU 2004104489 A RU2004104489 A RU 2004104489A RU 2251536 C1 RU2251536 C1 RU 2251536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- waste
- digester
- tank
- organic
- Prior art date
Links
Images
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
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретение предназначается для применения в коммунальном и в сельском хозяйстве для рационального использования городских бытовых отходов /мусора/ и различных органических сельхозотходов с выработкой из продуктов анаэробного их сбраживания горючего биогаза на энергетические цели и высококачественных обеззараженных от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков жидких минерализованных органических удобрений с высоким содержанием гумуса и других стимуляторов роста и плодоношения разных растений.The invention is intended for use in municipal and agriculture for the rational use of urban household waste / garbage / and various organic agricultural waste with the production of products of their anaerobic digestion of combustible biogas for energy purposes and high-quality disinfected from pathogenic microflora, helminths, their eggs and liquid weed seeds mineralized organic fertilizers with a high content of humus and other growth stimulators and fruiting of various plants.
Известен способ последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных неизмельчаемых твердых и жидких органических отходов с выработкой из них удобрений и горючего биогаза, осуществляемый в установке для анаэробного сбраживания твердых и жидких органических отходов в режиме частичной рециркуляции сбраживаемой массы, снабженной газосборником и цепочно-скребковым элеватором загрузки и выгрузки твердых отходов /ж-л "БИОТЕХНОЛОГИЯ", 1989 г., т.5, №2, стр.222-224, рис.3б/.A known method of sequential phase-by-phase anaerobic digestion of various non-crushed solid and liquid organic wastes with the production of fertilizers and combustible biogas from them, carried out in an apparatus for anaerobic digestion of solid and liquid organic wastes in the partial recirculation mode of the fermented mass, equipped with a gas collector and chain-scraped elevator for loading and unloading solid waste / railway station "BIOTECHNOLOGY", 1989, v.5, No. 2, p. 222-224, Fig.3b /.
Недостатком этого известного способа анаэробного сбраживания твердых неизмельченных и неразжиженных органических отходов в снабженном цепочно-скребковым элеватором метантенке является то, что твердые отходы погружают лишь в среднюю и нижнюю зоны метантенка, т.е. в нейтральную при рН=7,0 и в щелочную при рН более 7,2 зоны сбраживания, в которых первая фаза анаэробного сбраживания при рН менее 7,0 осуществляется при слабой активности симбиоза расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов, что составляет более 90% количества загружаемых в метантенк твердых органических отходов без их расщепления и образования из них биогаза.The disadvantage of this known method of anaerobic digestion of solid unmilled and non-liquefied organic waste in a digester equipped with a chain-scraping elevator is that solid wastes are immersed only in the middle and lower zones of the digester, i.e. into the neutral zone at pH = 7.0 and into the alkaline zone at a pH of more than 7.2, in which the first phase of anaerobic digestion at a pH of less than 7.0 is carried out with a weak symbiosis activity of cleaving / hydrolyzing / microorganisms, which is more than 90% of the number of loaded in the digester of solid organic waste without their splitting and formation of biogas from them.
Конструктивным недостатком приведенной выше известной установки для анаэробного сбраживания твердых отходов в виде встроенного в метантенк загрузочно-разгрузочного цепочно-скребкового элеватора является то, что транспортирование ветвей его элеватора осуществлено лишь только через нейтральную и щелочную зоны сбраживания в центре и снизу метантенка и не проходит через расположенную в верхней части метантенка кислотную зону с рН менее 7,0 активного расщепления, в которой осуществляется активная первая фаза анаэробного сбраживания симбиозом расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов.A structural drawback of the above known installation for anaerobic digestion of solid waste in the form of a loading and unloading chain-scraper elevator integrated into the digester is that the branches of its elevator are transported only through the neutral and alkaline digestion zones in the center and bottom of the digester and do not pass through the located digester in the upper part of the digester, an acid zone with a pH of less than 7.0 active cleavage, in which the active first phase of anaerobic digestion is carried out biosome of cleaving / hydrolyzing / microorganisms.
Известен также способ последовательного пофазного анаэробного сбраживания разжиженных органических отходов, осуществляемый в метантенке по патенту РФ №2163750, согласно которому органические отходы перед их сбраживанием измельчают и разжижают до влажности пульпы 93±4% и по трубопроводу под напором вводят в межстенную камеру, где производят первую фазу кислого сбраживания, а вторую, фазу щелочного сбраживания, - выполняют в основном резервуаре метантенка с удалением из него в составе сброженной массы в виде осадка несброженную часть загруженных на сбраживание в метантенк органических отходов и несбраживаемых в отходы включений.There is also known a method of sequential phase-by-phase anaerobic digestion of liquefied organic waste, carried out in a digester according to the patent of the Russian Federation No. 2163750, according to which organic waste is ground and liquefied before it is fermented to a pulp moisture of 93 ± 4% and introduced into the inter-wall chamber through a pipeline under pressure, where the first the acidic fermentation phase, and the second, alkaline fermentation phase, - a digester is carried out in the main tank with the unfermented part of the charge being removed from it as part of the fermented mass in the form of a precipitate ennyh to digestion in the digester and non-fermentable organic waste in the waste inclusions.
Недостатком известного по патенту РФ №2163750 способа является то, что твердые органические отходы необходимо измельчать и разжижать перед их загрузкой в метантенк, а при наличии в составе бытовых отходов /мусора/ несбраживаемых веществ и предметов - их до загрузки в метантенк на сбраживание необходимо из отходов удалять.The disadvantage of the method known by the RF patent No. 2133750 is that solid organic waste must be crushed and liquefied before being loaded into a digester, and if domestic waste / garbage / non-fermentable substances and objects are present, it must be removed from waste before being loaded into a digester delete.
Недостатком в выполнении метантенка по патенту РФ №2163750 является отсутствие в его составе каких-либо технических средств по загрузке в него твердых отходов с различными несбраживаемыми включениями в них и по выгрузке их из него с отделением от сброженной массы.The disadvantage in the implementation of the digester according to the patent of the Russian Federation No. 2163750 is the absence in its composition of any technical means for loading into it solid waste with various non-fermentable inclusions in them and for unloading them from it with separation from the fermented mass.
Вместе с тем по своей технической сущности и достигаемому результату известные по патенту РФ №2163750 способ и метантенк являются наиболее близкими к изобретению.However, according to their technical nature and the achieved result, the method and digester known according to the patent of the Russian Federation No. 2163750 are the closest to the invention.
Задачей настоящего изобретения является создание такого способа и метантенка для его осуществления, которое устраняло бы приведенные выше недостатки известных способа и метантенка и обеспечило бы возможность осуществлять последовательное пофазное анаэробное сбраживание различных по своему состоянию сбраживаемых органических сельских и городских бытовых отходов /мусора/ с различными в их состав включениями без измельчения, сортировки и разжижения и обладало бы возможностью отделять и удалять несброженные отходы и несбраживаемые включения, обеспечивало бы наиболее полное расщепление /гидролизацию/ сбраживаемых органических веществ при выработке из них большего количества высококачественного обеззараженного жидкого минерализованного органического удобрения с наибольшим содержанием гумуса и стимуляторов роста и плодоношения разных растений, а также обеспечивало бы выработку наибольшего количества высококалорийного горючего биогаза.The objective of the present invention is to provide such a method and digester for its implementation, which would eliminate the above disadvantages of the known method and digester and would provide the ability to carry out sequential phase-by-phase anaerobic digestion of different in their state fermentable organic rural and urban household waste / garbage / with different waste composition by inclusions without grinding, sorting and liquefying and would have the ability to separate and remove unfermented waste and non-fermented in for prison, have provided the most complete splitting / hydrolyzation / fermentable organic matter in the formulation of these large amounts of high decontaminated liquid mineralized organic fertilizer with the highest content of humus and growth stimulants and fruiting of different plants, and would provide the greatest amount of production of high energy fuel biogas.
Согласно изобретению поставленная задача в выполнении способа достигается тем, что последовательное пофазное анаэробное сбраживание органических отходов осуществляют в метантенке, разделенном вертикальной не доходящей до его дна перегородкой на две неравные по объему камеры, в верхнюю часть меньшей из которых введен защищенный перфорированным ограждением загрузочно-разгрузочный элеватор отходов, где выполняют первую кислую фазу сбраживания симбиозом расщепляющих микроорганизмов при рН менее 7,0, а продукты их жизнедеятельности в виде жирных кислот, аминокислот и других выделений вводят во вторую фазу сбраживания в щелочной среде при рН более 7,2 метаногенными микроорганизмами в основном в большей камере метантенка при образовании ими горючего биогаза, тогда как несбраживаемые вещества и различные включения, загружаемые в метантенк на сбраживание в составе любых и в городских бытовых твердых отходах без их сортировки, выгружают элеватором из метантенка.According to the invention, the task in carrying out the method is achieved by the fact that sequential phase-by-phase anaerobic digestion of organic waste is carried out in a digester, divided by a vertical partition that does not reach its bottom, into two unequal chambers in volume, into the upper part of the smaller one a loading and unloading elevator protected by a perforated guard is introduced waste, where they perform the first acid phase of the digestion by symbiosis of decomposing microorganisms at a pH of less than 7.0, and their metabolic products in de fatty acids, amino acids and other secretions are introduced into the second phase of fermentation in an alkaline medium at a pH of more than 7.2 by methanogenic microorganisms, mainly in the larger chamber of the digester, when they form combustible biogas, while non-fermentable substances and various inclusions loaded into the digester for digestion in composition of any and in municipal solid waste without sorting, unload the elevator from the digester.
Достигается поставленная задача в выполнении способа и тем, что подогрев сбраживаемых в обособленных камерах отходов осуществляют в разных или в одинаковых температурных режимах, устанавливаемых в зависимости от состава, качества, влажности и количества загружаемых отходов.The task is achieved in the method and the fact that the waste fermented in separate chambers is heated in different or the same temperature conditions, set depending on the composition, quality, humidity and amount of waste loaded.
Поставленная задача в новом конструктивном выполнении метантенка для осуществления приведенного выше нового способа последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных сбраживаемых органических и бытовых отходов, содержащем изготавливаемый из разных материалов разделенный на обособленные камеры сбраживания герметичный резервуар круглой, овальной, квадратной, прямоугольной или многоугольной формы в плане с днищем и куполом с патрубками подвода отходов и отвода сброженной массы, со средствами перемешивания и подогрева сбраживаемых отходов, патрубками отвода биогаза из камер метантенка, соединенных газопроводом с инжектором, взаимодействующим с теплообменником автоматически регулирующим температуру нагревателя и с насосом со своим всасывающим патрубком сбраживаемой в резервуаре массы, а также с напорным трубопроводом газожидкостной смеси, введенным в метантенк и соединенным с рассредоточителем потока, тогда как патрубки отвода биогаза из камер метантенка соединены между собой двумя параллельно обособленными газопроводами, в каждый из которых встроен редукционный клапан сброса давления биогаза в одной из камер по отношению к другой в устанавливаемых пределах, достигается в выполнении тем, что к куполу резервуара прикреплена не доходящая до днища перегородка, разделяющая резервуар на малую и большую сообщающиеся снизу камеры с газосборниками, сбоку в малой камере из которых сверху с противоположных сторон выполнены одинаковые горловины с введенным в одну из них и присоединенным к ней съемным цепочно-скребковым загрузочно-разгрузочным элеватором Г-образной формы с патрубками загрузки свежих отходов на сбраживание и выгрузки несброженных, приводом, ведущими и направляющими звездочками и горизонтально расположенными друг над другом и противоположно направленно работающими цепочно-скребковыми ветвями с перфорированным ограждением между ними, сбоку и сверху над ними, а в куполе над малой камерой выполнен патрубок отвода из нее биогаза, соединенный газопроводом с устройством газоотбора и приготовления подогреваемой газожидкостной смеси перемешивания сбраживаемой в резервуаре массы.The task in the new constructive implementation of the digester for the implementation of the above new method of sequential phase-by-phase anaerobic digestion of various fermentable organic and household waste, containing a sealed tank of round, oval, square, rectangular or polygonal shape, made of different materials, separated into separate fermentation chambers and a dome with nozzles for supplying waste and removal of the fermented mass, with means of mixing and heating with fermented waste, biogas discharge pipes from the digesters chambers connected by a gas pipeline to the injector, which interacts with the heat exchanger automatically adjusts the temperature of the heater and with the pump with its suction nozzle of the mass fermented in the tank, as well as with the gas-liquid mixture pressure pipe introduced into the digester and connected to the flow distributor , while the biogas discharge pipes from the digesters are interconnected by two parallel separate gas pipelines, in each of which The pressure reducing valve for biogas pressure relief in one of the chambers with respect to the other within the established limits is achieved by the fact that a partition that does not extend to the bottom is attached to the dome of the tank, dividing the tank into small and large chambers communicating from below with gas collectors, on the side in the small chamber of which identical necks are made from above from opposite sides with a removable chain-scraper loading and unloading elevator of a L-shaped form inserted into one of them and connected to it fresh waste for fermentation and unloading of non-fermented, driven, guiding and guiding sprockets and horizontally located one above the other and oppositely directed chain-scraper branches with perforated guards between them, side and top above them, and in the dome above the small chamber a branch pipe is made from it biogas connected by a gas pipeline to a gas sampling device and to prepare a heated gas-liquid mixture for mixing the mass fermented in the tank.
Отличается предлагаемый метантенк и тем, что объем его малой камеры составляет менее 30% от полного объема резервуара, при этом установка рабочих ветвей цепочно-скребкового загрузочно-разгрузочного элеватора в проектное положение производится на горизонтально расположенные направляющие, выполненные на перегородке и на противоположной стенке малой камеры резервуара, а на боковых перфорированных ограждениях рабочих ветвей элеватора выполнены взаимодействующие с направляющими установочные ролики, тогда как установка элеватора в малую камеру с его закреплением в ней производится в любую из двух противоположно выполненных горловин и закрытием крышкой второй.The proposed digester also differs in that the volume of its small chamber is less than 30% of the total tank volume, while the working branches of the chain-scraper loading and unloading elevator in the design position are made on horizontally arranged guides made on the partition and on the opposite wall of the small chamber reservoir, and on the side perforated barriers of the working branches of the elevator, installation rollers interacting with the guides are made, while installing the elevator in a small the camera with its fastening in it is made into any of two oppositely made necks and the second one is closed with a lid.
На чертежах схематично приведено устройство предлагаемого изобретением метантенка, где на фиг.1 показан схематично его общий вид в разрезе с присоединенными к нему взаимодействующих с ним устройств; на фиг.2 - показан вид на метантенк сверху; на фиг.3 - показан вид по А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид по Б-Б на фиг.3; фиг.5 - вид фрагмента цепочно-скребкового элеватора сверху; на фиг.6 - вид фрагмента цепочно-скребкового элеватора на фиг.5 сбоку.The drawings schematically show the device of the inventive digester, where Fig. 1 shows schematically a general view in section with attached devices interacting with it; figure 2 - shows a view of the digester from above; figure 3 - shows a view aa in figure 2; figure 4 is a view along BB in figure 3; 5 is a top view of a fragment of a chain-scraper elevator; in Fig.6 is a side view of a fragment of a chain-scraper elevator in Fig.5.
Показанный на чертежах метантенк представляет собой герметичный резервуар 1, выполняемый в плане круглой, овальной, квадратной, прямоугольной или многоугольной формы и изготавливаемый из различных материалов с днищем 2 и куполом 3, имеет присоединенную к куполу 3 и не доходящую до днища 2 перегородку 4, разделяющую резервуар 1 на малую 5 и большую 6 камеры соответственно с газосборниками над ними 7 и 8. Сбоку в малой камере 5 с противоположных сторон соосно выполнены одноразмерные горловины 9 и 10 с присоединительными фланцами, в одну из которых введен и на болтах присоединен съемный цепочно-скребковый загрузочно-разгрузочный Г-образный элеватор 11 с патрубками загрузки свежих отходов 12 и выгрузки несброженных 13, приводом 14, ведущими 15 и направляющими 16 и 17 боковыми звездочками, горизонтально расположенными друг над другом и противоположно направленно работающими верхней 18 и нижней 19 цепочно-скребковыми ветвями с перфорированным ограждением /решето, сетка/ между ними 20, сбоку 21 и сверху 22 над ними. Патрубок выгрузки несброженных отходов 13 по высоте выполняют так, что отметка уровня перелива из него жидкости должна быть выше основания горловины газосборника 8 на величину "Н", значение которой по величине должно быть выше отметки уровня регулятора жидкости в резервуаре 1 с учетом того, что в соответствии с требованиями СНиП давление биогаза, устанавливаемое газгольдером в газопроводе 30, должно быть в пределах от 1,5 до 2,5 кПа /150-250 мм вод. столба/.The digester shown in the drawings is a sealed
В куполе 3 над малой камерой 5 выполнен патрубок-газосборник 7 отвода из камеры 5 биогаза, соединенный газопроводом 23 с устройством газоотбора и приготовления подогреваемой газожидкостной смеси перемешивания сбраживаемой в резервуаре 1 массы в составе инжектора 24, теплообменника 25, нагревателя 26 с циркуляционным насосом 27, насоса 28 с всасывающим патрубком 29 сбраживаемой в малой камере 5 резервуара 1 массы. Между газопроводами 23 и 30 выполнены два параллельных газопровода 31 и 32, в первый из которых 31 встроен редукционный клапан 33 ввода биогаза из газопровода 30 в газопровод 23 при образовании в нем вакуума более 2,0 кПа /200 мм вод. столба/, а во второй газопровод 32 встроен редукционный клапан 34 ввода биогаза из газопровода 23 в газопровод 30 при образовании в нем давления биогаза более 2,5 кПа /250 мм вод. столба/. Для подогрева сбраживаемой массы в малой камере 5 в ней установлен радиатор 35, тогда как в большей камере 6 выполнен рассредоточитель потока 36, посредством которого выполняют как подогрев сбраживаемой в ней массы, так и перемешивание нагретой жидкостью из камеры 5 или нагретой газожидкостной смесью из инжектора 24. Радиатор 35 и рассредоточитель потока 36 соединены между собой и с инжектором 24 и теплообменником 25 трубопроводами, в которые встроены регулировочные вентили 37, 38, 39 и 40, обеспечивающие установление задаваемой температуры в камерах 5 и 6 и интенсивность жидкостного или газожидкостного перемешивания сбраживания массы в камере 6. Схема установки датчиков температуры и выполнения программного устройства управления температурным режимом в камерах 5 и 6, схема установки приборов определения рН сбраживаемой массы, установка приборов КИПА, как и устройство с выполнением теплоизоляции метантенка, на чертежах не показаны и их выполнение возможно во многих вариантах.In the
Уровень жидкости в резервуаре 1, с учетом величины давления биогаза в газопроводе 30, устанавливают шибером 41 переливной трубы 42, тогда как для опорожнения резервуара 1 выполнен сливной патрубок 43.The liquid level in the
Выполнение съемного цепочно-скребкового загрузочно-разгрузочного Г-образного элеватора 11 предусматривает простоту и удобство его установки в проектное положение в горловину 9 или 10 и съем его при необходимости на ревизию, ремонт и регулировку, что обеспечивается выполнением на его боковинах 21 роликов 44, перемещаемых по направляющим 45 и выполненных в камере 5 на перегородке 4 и на противоположной стенке резервуара 1. В качестве рабочих ветвей элеватора 11 использованы тяговые цепи 46 с закрепленными на них скребками 47. Для предотвращения заиливания камеры 5 различными мелкими несбраживаемыми веществами и минеральными осадками /грунт, песок, мелкий щебень и др./ нижнее ограждение 48 рабочих ветвей 18 и 19 цепочно-скребкового загрузочно-разгрузочного элеватора 11 выполняют сплошным. Соединение элеватора 11 с присоединительными фланцами горловин 9 или 10, как и глухой к ним крышки 49, осуществляется болтами 50, тогда как для обеспечения перегруза сбраживаемых отходов с верхней ветви 18 на нижнюю 19 в конце промежуточной межветвевой перфорации 20 выполнено перегрузочное окно 51.The implementation of a removable chain-scraper loading and unloading L-
Работа предлагаемого изобретением метантенка по осуществлению способа последовательного пофазного анаэробного сбраживания неизмельченных твердых и жидких сбраживаемых органических отходов, -в зависимости от вида, качества, количества и влажности сырья, выработки из него требуемого количества и качества горючего биогаза и жидкого минерализованного органического удобрения, необходимости обеспечения эффективного обеззараживания сбраживаемых отходов от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков, - может осуществляться в широком диапазоне размеров и производительности различной формы метантенков из разных материалов, изменяемых суточных доз одноразовой, цикличной или непрерывной загрузки отходами при температурах сбраживания от +10 до +60°С, что назначается технологическим регламентом конкретного использования метантенка избранной емкости и формы изготовления с учетом местных климатических условий.The work of the inventive digester for the implementation of the method of sequential phase-by-phase anaerobic digestion of unmilled solid and liquid fermentable organic waste, depending on the type, quality, quantity and humidity of the raw material, the production of the required quantity and quality of combustible biogas and liquid mineralized organic fertilizer, the need to ensure effective disinfection of fermentable waste from pathogenic microflora, helminths, their eggs and weed seeds - can be carried out I am in a wide range of sizes and performance of various forms of digesters from different materials, variable daily doses of disposable, cyclical or continuous waste loading at fermentation temperatures from +10 to + 60 ° C, which is prescribed by the technological regulations for the specific use of the digester of the selected capacity and manufacturing form, taking into account local climatic conditions.
Последовательное пофазное анаэробное сбраживание твердых неизмельченных различных сбраживаемых органических отходов с содержанием в их составе разных несбраживаемых веществ и предметов, образуемых как в сельском и в коммунальном хозяйстве, в производственных и бытовых условиях фабрик, ферм, комплексов, индивидуальных домов и усадеб, дачных и садово-огородных участках, так и на пищевых и им подобных предприятиях общественного питания, столовых, ресторанах, кафе и др., в предложенном изобретением метантенке выполняют следующим образом.Consistent phase-by-phase anaerobic digestion of solid unmilled various fermentable organic wastes containing various non-fermentable substances and objects formed in agriculture and public utilities, production and living conditions of factories, farms, complexes, individual houses and estates, country houses and gardens garden plots, and at food and similar catering establishments, canteens, restaurants, cafes, etc., in the digesters proposed by the invention are performed as follows.
Свежие или несколько подсушенные или подвяленные и подгнившие неизмельченные различные сбраживаемые твердые и жидкие органические отходы в пределах лабораторно установленной суточной дозы их сбраживания - одноразово, циклично или непрерывно - при вращении привода 14 ежесуточно загружают в патрубок 12 на верхнюю ветвь 18 при равномерном и равноплотном разравнивании. При одноразовой загрузке суточной дозы отходов их размещают примерно на 1/3-1/4 общей длины элеватора, т.е. от уровня жидкости у патрубка 12 до положения окна перегрузки 51, показанного на фиг.3 дуговой стрелкой, что обеспечивает полное погружение свежих отходов в сбраживаемую в камере 5 резервуара 1 жидкую заранее приготовленную массу из органических веществ, каковыми могут быть экскременты или навоз животных и птицы или сброженная в другом метантенке масса. Первично загруженные твердые органические отходы, при одноразовой их загрузке в патрубок 12, сутки выдерживают на ветви 18 в кислой среде при рН менее 7,0 первой фазы анаэробного сбраживания симбиозом расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов при образовании как жидких и газообразных продуктов распада органического вещества, так и жидких и газообразных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в виде жирных кислот, аминокислот и других выделений, стекающих вниз через перфорированное ограждение 21 и 22 в сбраживаемую в камере 5 массу и выходе газа при этом через газосборник 7.Fresh or slightly dried or dried and decayed unmilled various fermentable solid and liquid organic wastes within the laboratory-determined daily dose of their fermentation - once, cyclically or continuously - when the
В зависимости от вида и качества первично загруженных твердых и жидких отходов, их количества и габаритов отдельных составляющих не всегда за одни сутки может быть обеспечено полное сбраживание всей загруженной и размещенной на ветви 18 массы в первой фазе, что обуславливает необходимость продлить время сбраживания для недосброженной части первой дозы суточной их загрузки путем перегруза ее на нижнюю ветвь 19. Осуществление перегруза и увеличение тем самым времени проведения первой фазы сбраживания первично загруженной суточной дозы отходов автоматически выполняется при загрузке через сутки следующей суточной дозы отходов. При этом остатки недосброженных твердых отходов первой дозы суточной загрузки, как и несбраживаемые неорганические включения, загруженные в метантенк в составе твердых отходов без их сортировки, перегружаются через окно 51 с ветви 18 на ветвь 19, а ветвь 18 через патрубок 12 будет заполнена следующей суточной дозой отходов, тогда как на ветви 19 к концу вторых суток будет осуществлено полное досбраживание ранее загруженной органической части первой дозы отходов. На третий день, при загрузке очередной суточной дозы отходов на ветвь 18, автоматически осуществляется перегруз как недосброженной на ветви 18 второй суточной дозы на ветвь 19, так и с ветви 19 через патрубок 13 будет осуществлен выгруз несброженной части первой суточной дозы отходов и несбраживаемых неорганических включений.Depending on the type and quality of the initially loaded solid and liquid wastes, their quantity and dimensions of the individual components, it is not always possible for one day to completely ferment the entire mass loaded and placed on
Для малоразмерных и легкосбраживаемых твердых органических отходов /навоз крупного рогатого скота, свиней и птицы, растительные отходы полей и личных участков/ доза одноразовой суточной загрузки может быть увеличена вдвое и за одну их загрузку в сутки могут быть заполнены твердыми отходами одновременно обе ветви 18 и 19 на всю их длину горизонтальной части, т.е. почти весь погруженный в жидкость цепочно-скребковый элеватор 11, что обеспечивает наиболее высокую производительность метантенка.For small and lightly digestible solid organic waste / manure of cattle, pigs and poultry, vegetable waste from fields and private plots / dose of a one-time daily load can be doubled, and for one loading per day, both
При осуществлении цикличной или непрерывной загрузки твердых и жидких отходов в загрузочный патрубок 12 элеватора 11 приведенные выше операции сбраживания выполняют в той же последовательности, что и при одноразовой, но при меньших скоростях перемещения ветвей 18 и 19 элеватора 11 в соответствии с временем между загрузками.When cyclic or continuous loading of solid and liquid waste into the
Одноразовая, цикличная, непрерывная или комбинация вариантов их загрузок твердыми отходами патрубка 12 элеватора 11 обеспечивают за время выполнения первой фазы сбраживания соответствующее поступление жидких и газообразных продуктов распада сбраживаемых твердых и жидких органических отходов расщепляющими /гидролизующими/ микроорганизмами в сбраживаемую в большей камере 6 резервуара 1 во второй фазе массу с образованием в ней метаногенными микроорганизмами горючего биогаза, поднимающегося вверх в газосборник 8. Приведенный выше порядок загрузки метантенка отходами обуславливает строгую последовательность в выполнении пофазности анаэробного сбраживания в обособленных снизу сообщающихся камерах 5 и 6 с установлением кислой среды первой фазы с рН менее 7,0 в малой камере 5 и щелочной среды второй фазы с рН более 7,2 в большей камере 6 с введением в камеру 6 из камеры 5 всех жидких и газообразных продуктов распада органического вещества органических отходов и продуктов жизнедеятельности симбиоза расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов и их выделений. Активно этому способствуют как газожидкостное перемешивание сбраживаемой в камере 6 массы продуктами распада из камеры 5, так и широкая возможность в установлении наиболее эффективных температур сбраживания обособленно в каждой из камер 5 и 6.Disposable, cyclic, continuous, or a combination of solid waste loading options of the
Для метантенков малых объемов /примерно от 1 до 12-15 м3 общей их емкости/, использование которых предназначается в основном для сельского дома и усадьбы, дачных и садово-огородных участков может быть применен цепочно-скребковый элеватор 11 с ручным приводом 14 при использовании его преимущественно для одноразовой загрузки отходами в сутки или один раз за 2-3 и более суток, так как длительный перерыв между загрузками свежими твердыми сбраживаемыми органическими отходами, что подтверждено многолетним опытом, не приостанавливает процесс их сбраживания и отражается лишь на производительности метантенка и суточной выработке биогаза и его калорийности, тогда как прекращение подогрева сбраживаемой массы утепленного метантенка на длительное время также не приостанавливает процесс сбраживания, но снижает его производительность.For small-sized digesters (from about 1 to 12-15 m 3 of their total capacity), the use of which is mainly intended for a rural house and manor, summer cottages and garden plots, a chain-
Сбраживание твердых органических отходов в метантенке с встроенным в него цепочно-скребковым загрузочно-разгрузочным элеватором выявило высокую и надежную его работоспособность при использовании различных по составу неизмельченных твердых отходов из навоза животных и птицы, растительных отходов и поврежденных плодов. Так, например, в первой фазе сбраживания на опытной установке на птицефабрике были полностью расщеплены /гидролизованы/ включенные в твердый помет кур их неизмельченные маховые перья, сброшенные курами при линьке.Fermentation of solid organic waste in a digester with a chain-scraper loading and unloading elevator built into it revealed its high and reliable performance when using different composition of unmilled solid waste from animal and poultry manure, vegetable waste and damaged fruit. So, for example, in the first phase of fermentation in a pilot plant at the poultry farm, their unshredded feathers, thrown by chickens when molted, were completely split / hydrolyzed / included in the solid litter of chickens.
Последовательное выполнение операций обособленного пофазного сбраживания неизмельченных твердых органических отходов обеспечивает полное их расщепление /гидролизацию/ с образованием из продуктов их распада горючего биогаза и жидких минерализованных органических обеззараженных удобрений без осадка в них, что позволяет на очистных станциях городских сточных вод существенно снизить потребность в устройстве иловых площадок для анаэробно сброженных в метантенках осадков отстойников и избыточного активного ила аэротенков.The sequential performance of operations of separate phase-by-phase fermentation of unmilled solid organic waste ensures their complete decomposition / hydrolysis / with the formation of combustible biogas and liquid mineralized organic disinfected fertilizers from their decomposition products without sediment in them, which allows significantly reducing the need for sludge treatment at municipal wastewater treatment plants sites for sediment sedimentation tanks and excess activated sludge aeration tanks fermented in anaerobic digesters.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104489A RU2251536C1 (en) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | Method of a serial phase-by-phase anaerobic fermentation of solid and liquid fermentable organic and household waste products and a methane-tank for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104489A RU2251536C1 (en) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | Method of a serial phase-by-phase anaerobic fermentation of solid and liquid fermentable organic and household waste products and a methane-tank for its realization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2251536C1 true RU2251536C1 (en) | 2005-05-10 |
Family
ID=35746890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004104489A RU2251536C1 (en) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | Method of a serial phase-by-phase anaerobic fermentation of solid and liquid fermentable organic and household waste products and a methane-tank for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2251536C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531400C2 (en) * | 2009-03-06 | 2014-10-20 | Веолиа Вотер Солюшнз Энд Текнолэджис Сэпорт | Method and installation for obtaining non-rotting sediment and energy |
RU2616803C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-04-18 | Михаил Иванович Голубенко | Device for trapping biogas from neutralized livestock waste during aerobic preparation of undiluted manure |
-
2004
- 2004-02-16 RU RU2004104489A patent/RU2251536C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531400C2 (en) * | 2009-03-06 | 2014-10-20 | Веолиа Вотер Солюшнз Энд Текнолэджис Сэпорт | Method and installation for obtaining non-rotting sediment and energy |
RU2616803C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-04-18 | Михаил Иванович Голубенко | Device for trapping biogas from neutralized livestock waste during aerobic preparation of undiluted manure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200078840A1 (en) | Ecological pollution treatment system for livestock and poultry farms based on combination of planting and breeding | |
US9894856B2 (en) | Cultivation, harvesting and processing of floating aquatic species with high growth rates | |
CN102174586B (en) | Method and device for recycling edible mushroom residues | |
CN107651822B (en) | Livestock and poultry manure liquid ecological treatment system and method | |
US11229171B2 (en) | Methods of culturing a floating aquatic species using an apparatus for fluid conveyance in a continuous loop | |
CN102260019A (en) | Separated two-phase anaerobic fermentation device | |
CN101629139B (en) | Large-scale solar energy medium-temperature solid-liquid anaerobic fermentation and gas storage device | |
CN108220134B (en) | Ecological farm straw cyclic utilization fermentation biogas system | |
CN108128894B (en) | Dirty low-cost high-efficient fermentation processing system of milk cow and live pig plant excrement | |
RU2463761C1 (en) | Method of production of biogas from agricultural waste and biogas plant for its implementation | |
KR20170134034A (en) | Bio-gas system for organic material waste | |
CN202107700U (en) | Separate two-phase anaerobic fermentation device | |
CN106148171B (en) | A kind of device and application method of straw degradation and anaerobic ferment for methane | |
CN202643689U (en) | Plant straw solar energy gasification and waste residue and waste water collection and utilization device | |
RU2251536C1 (en) | Method of a serial phase-by-phase anaerobic fermentation of solid and liquid fermentable organic and household waste products and a methane-tank for its realization | |
CN216890944U (en) | Double-dry fermentation device for waste biomass | |
RU2399184C1 (en) | Biogas complex | |
CN105087366A (en) | Biomass waste continuous solid anaerobic digestion device | |
Deng et al. | Biogas Plant | |
RU2655795C1 (en) | Device for producing pig breeding sewage wastes biogas and fertilizers | |
CN112553053A (en) | Device and method for co-producing gas fertilizer in integrated methane tank | |
RU2250878C1 (en) | Methane-tank | |
RU2234468C1 (en) | Methane tank | |
RU2253631C1 (en) | Method of a serial phase-by-phase fermentation of non-ground solid fermentable organic wastes and a methane tank for its realization | |
KR101932571B1 (en) | complex equipment for manufacturing biogas and humos |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090217 |