RU2383497C1 - Device and method of producing biogas from biodegradable material containing liquid and solid components, particularly production wastes, as well as reservoir for producing biogas for use in said device - Google Patents

Device and method of producing biogas from biodegradable material containing liquid and solid components, particularly production wastes, as well as reservoir for producing biogas for use in said device Download PDF

Info

Publication number
RU2383497C1
RU2383497C1 RU2008128492A RU2008128492A RU2383497C1 RU 2383497 C1 RU2383497 C1 RU 2383497C1 RU 2008128492 A RU2008128492 A RU 2008128492A RU 2008128492 A RU2008128492 A RU 2008128492A RU 2383497 C1 RU2383497 C1 RU 2383497C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
biogas
liquid
production
tank
chamber zone
Prior art date
Application number
RU2008128492A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008128492A (en
Inventor
Дитрих АЙХЛЕР (DE)
Дитрих АЙХЛЕР
Фридрих ВАЙГАНД (DE)
Фридрих ВАЙГАНД
Маттиас РАБЕНЕР (DE)
Маттиас РАБЕНЕР
Original Assignee
Ререн-Унд Пумпенверк Бауер Гезелльшафт М.Б.Х.
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
Priority claimed from DE102005059723A external-priority patent/DE102005059723A1/en
Priority claimed from DE102006005859A external-priority patent/DE102006005859A1/en
Application filed by Ререн-Унд Пумпенверк Бауер Гезелльшафт М.Б.Х. filed Critical Ререн-Унд Пумпенверк Бауер Гезелльшафт М.Б.Х.
Publication of RU2008128492A publication Critical patent/RU2008128492A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2383497C1 publication Critical patent/RU2383497C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • C02F11/04Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/02Froth-flotation processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/1431Dissolved air flotation machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/1443Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
    • B03D1/1462Discharge mechanisms for the froth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/1493Flotation machines with means for establishing a specified flow pattern
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/16Flotation machines with impellers; Subaeration machines
    • B03D1/18Flotation machines with impellers; Subaeration machines without air supply
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/24Pneumatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • C02F3/282Anaerobic digestion processes using anaerobic sequencing batch reactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02Stirrer or mobile mixing elements
    • C12M27/06Stirrer or mobile mixing elements with horizontal or inclined stirrer shaft or axis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/24Recirculation of gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/04Phase separators; Separation of non fermentable material; Fractionation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: device has a reservoir 9 for producing biogas with supply of biodegradable material and a zone 11 for collecting biogas with an outlet of biogas and apparatus for producing micro-bubbles 15. The foam separation device has a chamber area 14 bordered inside the reservoir 9 for producing biogas. Clarified liquid from the chamber area 14 and gas, specifically biogas from the biogas collection zone 11, can be fed into the device for producing micro-bubbles 15 for saturating the liquid with gas. The outlet of the device for producing micro-bubbles is connected to the inlet 18 of the chamber area 14 so as to feed back clarified liquid forming micro-bubbles. Near the bottom of the chamber area 14 there is an outlet 16 for clarified liquid. Foam separation is carried out in the chamber area in counterflow to the micro-bubbles.
EFFECT: compact device, increased efficiency of the method with respect to output of biogas per unit time, and reduced production and investment expenses.
23 cl, 7 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к установке и способу производства биогаза из содержащего жидкие и твердые компоненты органического биологически разлагаемого материала, в частности отходов производства, таких как навозная жижа из сельскохозяйственных предприятий, а также к резервуару для производства биогаза для использования в такой установке.The invention relates to a plant and method for producing biogas from liquid and solid components of organic biodegradable material, in particular production waste, such as slurry from agricultural enterprises, and also to a tank for biogas production for use in such a plant.

Изобретение касается, в частности, концентрации анаэробной биомассы в ферментерах для производства биогаза.The invention relates in particular to the concentration of anaerobic biomass in fermenters for the production of biogas.

Известная установка (US 5015384 А) содержит производственный резервуар биогаза, из верхней зоны которого полученный биогаз может отбираться, и предусмотренное снаружи резервуара флотационное разделительное устройство. Отведенная из резервуара жидкая биомасса вместе с газом может подаваться в устройство для образования микропузырьков, предназначенных для отделения из биомассы твердых веществ. Последние вновь подаются в резервуар, между тем как очищенная жидкость может отводиться для дальнейшего использования. Таким образом, флотационное разделение осуществляется за пределами резервуара для производства биогаза в отдельном флотационном сепараторе.The known installation (US 5015384 A) contains a biogas production tank, from the upper zone of which biogas can be taken, and a flotation separation device provided outside the tank. The liquid biomass withdrawn from the reservoir together with the gas can be supplied to a device for the formation of microbubbles intended to separate solids from the biomass. The latter are again fed into the tank, while the purified liquid can be discharged for further use. Thus, flotation separation is carried out outside the tank for biogas production in a separate flotation separator.

Задача изобретения состоит в создании установки для производства биогаза, имеющей компактную конструкцию, и соответствующего способа повышенной эффективности в отношении выхода биогаза в единицу времени с обеспечением снижения производственных и инвестиционных расходов.The objective of the invention is to create a plant for the production of biogas, having a compact design, and a corresponding method of increased efficiency in relation to the output of biogas per unit time with a reduction in production and investment costs.

Эта задача решается за счет пунктов 1 и 8 формулы изобретения.This problem is solved by paragraphs 1 and 8 of the claims.

Отличительным признаком изобретения является флотационное разделение на жидкие и твердые компоненты внутри резервуара для производства биогаза посредством ограниченной в нем камерной зоны. В камерной зоне содержится осветленная жидкость, которая может откачиваться с нижней части камерной зоны. Одновременно происходит непрерывный обмен отсепарированной твердой биомассы из камерной зоны для смешения с находящимися в резервуаре отходами производства и отходами производства в камерную зону, причем для этого не требуются отдельные подводящая и отводящая системы. Таким образом происходит постоянная концентрация анаэробной биомассы для производства биогаза, в результате чего повышается эффективность установки. Получение микропузырьков в камерной зоне может осуществляться согласно варианту выполнения изобретения за счет того, что отводимый частичный поток осветленной жидкости из камерной зоны подается на устройство насыщения газом и насыщенная газом жидкость вновь подается в камерную зону, где газ вследствие эффектов расширения выделяется в виде микропузырьков. Согласно другому варианту выполнения в пористую подложку в камерной зоне может быть введен газ, который выходит из подложки в виде микропузырьков. Требуется создать как можно более мелкие микропузырьки, чтобы захватить большую часть твердой биомассы за счет действия поверхностного натяжения и обеспечить ее всплытие в камерной зоне. Ограниченная камерная зона заканчивается на достаточном расстоянии ниже уровня жидкости в резервуаре биогаза. Следовательно, подаваемые отходы производства протекают сверху к ограниченной зоне противотоком по отношению к поднимающимся микропузырькам.A distinctive feature of the invention is the flotation separation into liquid and solid components inside the biogas tank by means of a chamber zone limited therein. The chamber zone contains clarified liquid that can be pumped out from the bottom of the chamber zone. At the same time, there is a continuous exchange of separated solid biomass from the chamber zone for mixing with production waste and production waste in the chamber into the chamber zone, and for this, separate supply and discharge systems are not required. Thus, there is a constant concentration of anaerobic biomass for biogas production, as a result of which the efficiency of the installation is increased. The production of microbubbles in the chamber zone can be carried out according to an embodiment of the invention due to the fact that the diverted partial stream of clarified liquid from the chamber zone is supplied to the gas saturation device and the gas-saturated liquid is again supplied to the chamber zone, where gas due to expansion effects is released in the form of micro bubbles. According to another embodiment, gas can be introduced into the porous substrate in the chamber zone, which exits from the substrate in the form of micro bubbles. It is required to create as small microbubbles as possible in order to capture most of the solid biomass due to the action of surface tension and to ensure its ascent in the chamber zone. The limited chamber zone ends at a sufficient distance below the liquid level in the biogas tank. Consequently, the supplied production waste flows from above to a limited area in countercurrent with respect to rising micro bubbles.

Биологически разлагаемый материал предпочтительно перед или после ввода в резервуар для производства биогаза подвергается дополнительному механическому разделению на жидкие и твердые компоненты предпочтительно посредством шнекового пресс-сепаратора. При этом согласно другому варианту изобретения полученные после механического отделения жидкие компоненты могут делиться на различные частичные объемы и возвращаться назад в камерную зону. Вследствие этого в камерной зоне происходит определенный предпочтительный раздел направленных в сторону дна и открытого конца камерной зоны потоков жидкости различного объема в противотоке к поднимающимся микропузырькам, что может привести к дальнейшему повышению эффективности установки. Согласно другому аспекту изобретения создан резервуар для производства биогаза.The biodegradable material is preferably, before or after being introduced into the biogas production tank, subjected to additional mechanical separation into liquid and solid components, preferably by means of a screw press separator. Moreover, according to another embodiment of the invention, the liquid components obtained after mechanical separation can be divided into various partial volumes and returned back to the chamber zone. As a result of this, a certain preferred section of fluid flows of different volumes directed towards the bottom and the open end of the chamber zone in countercurrent to rising micro bubbles occurs, which can lead to a further increase in the installation efficiency. According to another aspect of the invention, a reservoir for biogas production is provided.

Далее изобретение поясняется более детально с помощью примеров выполнения и чертежей, где:Further, the invention is explained in more detail using examples and drawings, where:

Фиг.1 - схематический вид с частичным разрезом биогазовой установки согласно первому варианту выполнения изобретения, встроенной в установку для разделения навозной жижи с сельскохозяйственных предприятий на жидкие и твердые компоненты,Figure 1 is a schematic view in partial section of a biogas plant according to a first embodiment of the invention, which is integrated in a plant for separating slurry from agricultural enterprises into liquid and solid components,

Фиг.2 - вид и условия, аналогичные фиг.1, для биогазовой установки согласно второму варианту выполнения изобретения,FIG. 2 is a view and conditions similar to FIG. 1 for a biogas plant according to a second embodiment of the invention,

Фиг.3 - увеличенный фрагментарный вид ограниченной зоны резервуара биогаза по фиг.2,Figure 3 is an enlarged fragmentary view of the limited area of the biogas tank of figure 2,

Фиг.4 - вид сверху в поперечном разрезе ограниченной зоны резервуара биогаза по фиг.3,Figure 4 is a top view in cross section of a limited area of the biogas tank of figure 3,

Фиг.5 - вид, аналогичный фиг.1, биогазовой установки согласно третьему варианту выполнения,5 is a view similar to FIG. 1 of a biogas plant according to a third embodiment,

Фиг.6 - вид сверху в поперечном разрезе, аналогичный фиг.4, ограниченной зоны резервуара биогаза по фиг.5 иFig.6 is a top view in cross section similar to Fig.4, a limited area of the biogas tank of Fig.5 and

Фиг.7 - вид сверху в поперечном разрезе ограниченной зоны резервуара биогаза по фиг.5.Fig.7 is a top view in cross section of a limited area of the biogas tank of Fig.5.

Несмотря на то, что описание изобретения и представление его на чертежах дается в связи с производством биогаза из получающейся на сельскохозяйственных предприятиях в виде побочного продукта навозной жижи, это применение не следует рассматривать как ограничение объема охраны изобретения. Более того, оно может иметь также предпочтительное применение для получения биогаза из материалов и отходов из других источников, в частности коммунальных и промышленных предприятий.Despite the fact that the description of the invention and its presentation in the drawings is given in connection with the production of biogas obtained from agricultural enterprises as a by-product of slurry, this application should not be construed as limiting the scope of protection of the invention. Moreover, it can also have a preferred application for producing biogas from materials and waste from other sources, in particular utilities and industrial enterprises.

Как показано на фиг.1, в первом варианте выполнения изобретения получающаяся в стойлах навозная жижа, которая может содержать жидкие и твердые компоненты, по трубопроводу 1 направляется в сборник 3 и там может быть гомогенизирована посредством мешалки 4. Для подачи гомогенизированной навозной жижи из сборника 3 на сепаратор 6 твердой фазы от жидкости предусмотрен насос 5. Сепаратор 6 твердой фазы от жидкости представляет собой преимущественно шнековый пресс-сепаратор, как он описан, например, в EU-В-0367037, так что на него можно ссылаться при дальнейшем изложении деталей. При желании могут быть использованы также другие конструкции сепараторов твердой фазы от жидкости.As shown in FIG. 1, in a first embodiment of the invention, the slurry obtained in the stalls, which may contain liquid and solid components, is sent through a pipe 1 to a collector 3 and therein can be homogenized by means of a mixer 4. To supply a homogenized slurry from a collector 3 a pump 5 is provided on the separator 6 of the solid phase from the liquid. The separator 6 of the solid phase from the liquid is mainly a screw press separator, as described, for example, in EU-B-0367037, so that it can be referenced when further details. If desired, other designs of solid phase separators from the liquid can also be used.

Отделенную в сепараторе 6 твердую фазу, обозначенную позицией 7, собирают и она может быть доставлена как удобрение, при необходимости в виде компоста, на поля или после соответствующей аэробной обработки использована как подстилочный материал в стойлах.The solid phase separated in the separator 6, indicated by 7, is collected and it can be delivered as fertilizer, if necessary in the form of compost, to the fields or after appropriate aerobic treatment used as bedding material in the stalls.

Освобожденная в значительной мере от твердых компонентов жидкая фаза навоза подается по трубопроводу 8 в резервуар для производства биогаза или в биогазовый ферментер 9 выполненной в соответствии с изобретением биогазовой установки. В резервуаре 9 предусмотрена мешалка 10 с тем, чтобы постоянно перемешивать находящуюся в нем жидкость, обозначенную на чертеже штрихпунктирными линиями.The liquid phase of manure freed up to a large extent from solid components is fed via line 8 to a biogas tank or to a biogas fermenter 9 of a biogas plant made in accordance with the invention. A stirrer 10 is provided in the tank 9 so as to constantly mix the liquid contained in it, indicated by dash-dotted lines in the drawing.

Вместо мешалки 10, или в дополнение к ней, может быть предусмотрена также принудительная циркуляция (не показана) посредством циркуляционного насоса, всасывающего из резервуара и вновь тангенциально направляющего в него жидкость.Instead of the agitator 10, or in addition to it, forced circulation (not shown) can also be provided by means of a circulation pump, which is sucked from the reservoir and again tangentially directing liquid into it.

Образование биогаза осуществляется посредством ферментации биомассы в присутствии анаэробных бактерий, как это в принципе известно специалисту, так что более детальное пояснение этого процесса излишне.The formation of biogas is carried out by fermentation of biomass in the presence of anaerobic bacteria, as the specialist knows in principle, so a more detailed explanation of this process is unnecessary.

Несмотря на то, что это не отображено на чертеже, может быть предусмотрено еще одно сепарирование находящихся еще в жидком продукте сепаратора 6 твердой фазы и жидкости твердых мелкодиспенсных частиц вещества, например, в виде мелких песочных компонентов. Предпочтительно, если это отделение может осуществляться посредством встроенного в трубопровод 8 центробежного сепаратора. Дополнительное разделение обеспечивает то, что в резервуаре 9 для производства биогаза не образуются биологически неразрушаемые шламовые отложения.Despite the fact that this is not shown in the drawing, another separation of the solid phase separator 6 and the solid fine particles of the substance still present in the liquid product of the separator 6 may be provided, for example, in the form of small sand components. Preferably, if this separation can be carried out by means of a centrifugal separator integrated in the pipe 8. An additional separation ensures that biologically indestructible sludge deposits are not formed in the tank 9 for biogas production.

Полученный биогаз собирают, как показано пунктирными линиями на чертеже, в верхней покрытой пленкой или тому подобным зоне 11 резервуара 9, которая служит аккумулятором биогаза. Оттуда биогаз можно отводить по трубопроводу 12 для использования по другому назначению, например для производства тока при помощи газовой микротурбины.The resulting biogas is collected, as shown by dashed lines in the drawing, in the upper film-coated or the like zone 11 of the reservoir 9, which serves as the biogas accumulator. From there, biogas can be diverted via line 12 for other purposes, for example, for producing current using a gas microturbine.

Согласно изобретению внутри резервуара 9 предусмотрена отстоящая кверху разделительная стенка 13, которая в резервуаре 9 создает открытую сверху ограниченную зону 14, ср. также фиг.4. Разделительная стенка 13 заканчивается на соответствующем расстоянии, например в пределах 0,5-1,0 м, ниже уровня жидкости в резервуаре 9, который на чертеже указан штриховой линией.According to the invention, inside the reservoir 9, a dividing wall 13 is arranged upward, which in the reservoir 9 creates a bounded zone 14 open from above, cf. also figure 4. The separation wall 13 ends at an appropriate distance, for example within 0.5-1.0 m, below the liquid level in the tank 9, which is indicated by a dashed line in the drawing.

В ограниченной зоне 14 осуществляют новое разделение жидкой и еще имеющейся твердой биомассы по принципу флотационного разделения. Для этого по трубопроводу 16 около дна ограниченной зоны 14 очищенная жидкость отводится наружу и подается на устройство 15 для образования микропузырьков. Подобного типа устройства для производства микропузырьков известны специалисту. Они служат для того, чтобы посредством начального ввода газа в жидкость под повышенным давлением с последующим интенсивным гидродинамическим разрежением жидкости в кавитационном поле создать необходимые для флотационного разделения микропузырьки газа. В качестве газа в установке согласно изобретению из трубопровода 12 отводят часть биогаза и подают по трубопроводу 17 в устройство 15 для производства микропузырьков. В частности, посредством дросселирования потока жидкости перед центробежным насосом (не показан) биогаз может засасываться и подаваться под давлением с очищенной жидкостью для раствора. Вследствие интенсивного гидродинамического разрежения в кавитационном поле растворенный газ вновь вырывается из жидкости. При этом образуются микропузырьки в микрометрическом диапазоне. Конструкция устройства для производства микропузырьков описана, например, в публикации DE 3733583 A.In the restricted zone 14, a new separation of liquid and still existing solid biomass is carried out according to the principle of flotation separation. To do this, through the pipe 16 near the bottom of the restricted area 14, the purified liquid is discharged outward and fed to the device 15 for the formation of microbubbles. A similar type of microbubble device is known to those skilled in the art. They serve to ensure that through the initial introduction of gas into the liquid under increased pressure, followed by intensive hydrodynamic rarefaction of the liquid in the cavitation field, to create the necessary microbubbles of gas for flotation separation. As a gas in the apparatus according to the invention, part of the biogas is withdrawn from the pipeline 12 and fed through the pipe 17 to the microbubble production device 15. In particular, by throttling the fluid flow in front of a centrifugal pump (not shown), biogas can be sucked in and pumped under pressure with a purified solution fluid. Due to the intense hydrodynamic rarefaction in the cavitation field, the dissolved gas again escapes from the liquid. In this case, microbubbles are formed in the micrometric range. The design of the device for the production of microbubbles is described, for example, in publication DE 3733583 A.

Насыщенную газом осветленную жидкость по трубопроводу 18 отводят назад в ограниченную зону 14 около ее дна. Вырывающиеся из жидкости пузырьки газа поднимаются вверх в ограниченной зоне 14, в то время как введенная по трубопроводу 8 в резервуар 9 биомасса втекает сверху в ограниченную зону 14 в противотоке к поднимающимся микропузырькам. При всплытии микропузырьки захватывают с собой вверх частицы в жидкой биомассе так, что у дна ограниченной зоны 14 остается осветленная и в значительной степени дезодорированная жидкость. В виду поверхностных напряжений очень мелкие частицы биомассы также соединяются с микропузырьками и переносятся ими вверх.The clarified liquid saturated with gas is led back through a pipe 18 to a restricted area 14 near its bottom. Gas bubbles escaping from the liquid rise upward in the confined zone 14, while the biomass introduced through the conduit 8 into the reservoir 9 flows from above into the confined zone 14 in countercurrent to the rising micro bubbles. During the ascent, microbubbles take particles up in the liquid biomass with them so that a clarified and substantially deodorized liquid remains at the bottom of the restricted zone 14. In view of surface stresses, very small particles of biomass are also connected to microbubbles and transported upward by them.

Осветленная жидкость по отходящему от трубопровода 16 трубопроводу 20 может отводиться наружу. Может быть предусмотрена деаэрация 21, обеспечивающая в трубопроводе 20 постоянный не требующий всасывания слив. Позицией 19 обозначен установленный трубопроводом 20 уровень перелива, который определяет максимальную высоту наполнения жидкой биомассы в резервуаре 9.The clarified liquid can be discharged to the outside through the pipeline 20 leaving the pipeline. Deaeration 21 may be provided to provide a permanent drain in the pipe 20 that does not require suction. 19 denotes the level of overflow installed by the pipeline 20, which determines the maximum filling height of the liquid biomass in the tank 9.

Мешалка 10 поддерживает жидкую биомассу в движении по всему резервуару и одновременно отводит поднимающуюся в силу флотации из ограниченной зоны твердую биомассу и смешивает ее с остальным содержимым резервуара 9.The mixer 10 supports the liquid biomass in motion throughout the tank and at the same time removes the solid biomass rising due to flotation from the confined zone and mixes it with the rest of the tank 9.

Для поддержания смешения отсепарированной твердой биомассы с остальным содержимым резервуара всасывающая сторона мешалки 10 может быть снабжена направляющей трубой (не показана), которая от образующегося плавающего слоя биомассы возле ограниченной зоны 14 может быть проведена к задней части мешалки 10.To maintain mixing of the separated solid biomass with the rest of the tank, the suction side of the mixer 10 can be equipped with a guide tube (not shown), which from the resulting floating biomass layer near the restricted area 14 can be led to the back of the mixer 10.

На фиг.2-4 показан второй вариант выполнения изобретения.Figure 2-4 shows a second embodiment of the invention.

В этом варианте выполнения, как и в вышеописанном первом варианте выполнения, состоящая из жидких и твердых компонентов навозная жижа 100 поступает в определенном количестве из стойлов (не показаны) в сборник 102; там она может быть гомогенизирована мешалкой 103. Насос 104 перекачивает жидкость из сборника 102 в резервуар 105 биогаза. Образованный там биогаз 106 скапливается под аккумулирующей пленкой 107, которая может представлять собой, например, покрытую ПВХ полиэфирную ткань 108. Оттуда биогаз может отводиться для использования по другому назначению.In this embodiment, as in the first embodiment described above, the slurry 100, consisting of liquid and solid components, enters in a certain quantity from stalls (not shown) into the collector 102; there, it can be homogenized with a stirrer 103. A pump 104 pumps fluid from a reservoir 102 into a biogas tank 105. The biogas 106 formed there accumulates under an accumulating film 107, which may be, for example, a PVC-coated polyester fabric 108. From there, the biogas can be diverted for other purposes.

В диаметрально противоположных местах резервуара 105 биогаза может быть предусмотрена пара мешалок 109 для постоянного перемешивания содержимого резервуара.In diametrically opposite locations of the biogas tank 105, a pair of mixers 109 may be provided to constantly mix the contents of the tank.

Внутри резервуара 105, как и в первом варианте выполнения изобретения, предусмотрена отстоящая от дна резервуара вверх разделительная стенка 113, создающая в резервуаре 105 открытую кверху ограниченную зону 114, ср. также фиг.4. Разделительная стенка 113 заканчивается на определенном расстоянии, например в пределах 0,5-1,0 м ниже уровня жидкости в резервуаре 105, который на чертеже обозначен штриховыми линиями.Inside the tank 105, as in the first embodiment of the invention, there is provided a dividing wall 113 spaced upward from the bottom of the tank, creating a restricted area 114 upwardly open in the tank 105, cf. also figure 4. The separation wall 113 ends at a certain distance, for example within 0.5-1.0 m below the liquid level in the tank 105, which is indicated by dashed lines in the drawing.

По всасывающему трубопроводу 110 со дна резервуара 105 биогаза, в месте за пределами ограниченной зоны 114, насос 111 может откачивать навозную жижу и подавать ее на сепаратор 112 твердой фазы от жидкости. Предпочтительно сепаратор 112 твердой фазы от жидкости представляет собой шнековый пресс-сепаратор аналогично, как и в первом варианте выполнения.Through the suction pipe 110 from the bottom of the biogas tank 105, in a place outside the restricted area 114, the pump 111 can pump out the slurry and feed it to the solid phase separator 112 from the liquid. Preferably, the solid-liquid separator 112 is a screw press separator in the same manner as in the first embodiment.

Количество откачиваемой из резервуара 105 биогаза навозной жижи в единицу времени составляет согласно изобретению примерно на 10-20% больше, чем пропускная способность через установку.The amount of slurry pumped out of the biogas tank 105 per unit time is according to the invention about 10-20% more than the throughput through the installation.

В сепараторе 112 отделяют твердые компоненты из навозной жижи. Отделенная твердая фаза может, как обозначено позицией 130, собираться для дальнейшего использования, например, для транспортировки на прицепе.In the separator 112, solid components are separated from the slurry. The separated solid phase may, as indicated by 130, be collected for future use, for example, for transport on a trailer.

Большая часть всего отходящего от сепаратора 112 объема жидкости подается по трубопроводу 122 в отдельную зону 114 резервуара 105 биогаза на соответствующее место возле верхнего открытого конца, предпочтительно, например, в пределах его верхней трети. Как и в вышеописанном первом варианте выполнения изобретения, в трубопроводе 122 может быть предусмотрен центробежный сепаратор или другое подходящее разделительное устройство, чтобы отделить, например, песочные не разлагаемые бактериями компоненты в жидкости.Most of the total volume of liquid leaving the separator 112 is piped 122 to a separate zone 114 of the biogas tank 105 at a suitable location near the upper open end, preferably, for example, within its upper third. As in the first embodiment described above, a centrifugal separator or other suitable separation device may be provided in line 122 to separate, for example, sandy, non-degradable bacteria components in a liquid.

Небольшой частичный поток отходящего от сепаратора 112 расхода жидкости подается на устройство 115 для образования микропузырьков и покидает устройство в виде наполненной микропузырьками жидкости, которая по трубопроводу 123 подается в отделенную зону 114, в соответствующее место около ее дна, предпочтительно, например, в пределах нижней трети.A small partial stream of liquid flowing from the separator 112 is supplied to the microbubble formation device 115 and leaves the device in the form of a microbubble-filled liquid, which is supplied through a pipe 123 to the separated zone 114 to a suitable place near its bottom, preferably, for example, within the lower third .

Устройство для производства микропузырьков 115 может иметь аналогичную конструкцию, как и в первом варианте выполнения изобретения. В качестве газа на этот раз также используется предпочтительно часть произведенного биогаза, как это обозначено штриховым отводным трубопроводом 127 на фиг.2.A device for producing microbubbles 115 may have a similar construction as in the first embodiment of the invention. Preferably, a part of the biogas produced is also used as gas this time, as indicated by the dashed outlet pipe 127 in FIG. 2.

По предусмотренному около дна отделенной зоны 114 выпускному трубопроводу 121 жидкость с ограниченным содержанием твердых компонентов может отводиться из отделенной зоны 114 биогазовой установки и собираться для дальнейшего использования во временном хранилище 117. Например, собранная во временном хранилище 117 жидкость по выпускному трубопроводу 118 может быть направлена в виде жидкого удобрения на сельскохозяйственные нужды.In a discharge line 121 provided near the bottom of the separated zone 114, liquid with a limited content of solid components can be discharged from the separated zone 114 of the biogas plant and collected for further use in the temporary storage 117. For example, the liquid collected in the temporary storage 117 through the exhaust pipe 118 can be sent to form of liquid fertilizer for agricultural purposes.

Произведенный биогаз может подаваться по трубопроводу 127 для дальнейшего использования, например выработки тока или тепла, на блочную теплоэлектроцентраль 119. Отходящее тепло может быть использовано, как это показано позицией 120, для стимулирующего биодеструкцию подогрева материала, содержащегося в резервуаре 105 биогаза посредством предусмотренного в нем теплообменного аппарата.The biogas produced can be supplied via line 127 for further use, such as generating current or heat, to the block cogeneration plant 119. The waste heat can be used, as shown at 120, to stimulate biodegradation of the heating of the material contained in the biogas tank 105 through the heat exchange provided therein apparatus.

Ниже, со ссылкой на фиг.3, поясняются маршруты потоков, полученные в результате вышеназванной подачи жидкости в ограниченной зоне 114.Below, with reference to figure 3, the flow paths resulting from the above-mentioned fluid supply in the restricted area 114 are explained.

По трубопроводу 122 небольшой поток частичного расхода поступает в ограниченную зону 114, основной же поток расхода подается по трубопроводу 123, так что сумма обоих частичных объемов в целом попадает в ограниченную зону 114. По расположенному около дна отделенной зоны 114 трубопроводу 121 перекачивается определенное количество жидкости с ограниченным содержанием твердых веществ. При этом поступающая из трубопровода 122 жидкость делится на частичный поток 124 с небольшим расходом, который поступает назад в резервуар 105 биогаза, а частичный поток 125 с большим расходом течет на дно ограниченной зоны 114 и по выпускному трубопроводу 121 отводится наружу.A small partial flow rate flows through a pipe 122 to a restricted area 114, while a main flow flows through a 123, so that the sum of both partial volumes flows into a restricted area 114. A certain amount of liquid is pumped through a pipe 121 located near the bottom of the separated zone 114. limited solids content. In this case, the liquid coming from the pipeline 122 is divided into a partial stream 124 with a small flow rate, which flows back into the biogas tank 105, and a partial flow 125 with a high flow rate flows to the bottom of the restricted area 114 and is discharged outward through the exhaust pipe 121.

Микропузырьки подведенного по трубопроводу 123 насыщенного газом объема жидкости под действием их подъемной силы перемещаются в противоток частичному потоку 125 кверху и при этом соединяются за счет их поверхностного натяжения с находящейся в частичном потоке 126 твердой биомассой, которая вместе с частичным потоком 124 попадает таким образом назад в резервуар 105 биогаза.The microbubbles of the gas-saturated liquid volume brought through the pipeline 123 under the action of their lifting force move upstream against the partial flow 125 and are connected due to their surface tension to the solid biomass located in the partial flow 126, which, together with the partial flow 124, thus falls back into biogas reservoir 105.

На фиг.4 показан вид сверху ограниченной зоны 114. Как можно видеть, разделительная стенка 113 проходит дугообразно от одного места крепления на боковой стенке резервуара 105 биогаза до отстоящего в окружном направлении другого места крепления так, что ограниченная зона 114 может иметь по существу сечение в форме сегмента. Однако изобретение не ограничено такого рода конфигурацией ограниченной зоны 114, которая может быть выполнена также соответственно другим подходящим образом.Figure 4 shows a top view of the restricted area 114. As you can see, the separation wall 113 extends in an arcuate manner from one attachment point on the side wall of the biogas tank 105 to another attachment point spaced in the circumferential direction so that the restricted area 114 can have a substantially cross-section in segment shape. However, the invention is not limited to such a configuration of the restricted area 114, which may also be performed accordingly in another suitable manner.

Пример 1Example 1

На сепаратор 112 твердой фазы от жидкости приходится в целом 10 м3/h отделенной жидкости. Она делится на больший частичный объем 9 м3/h и меньший частичный объем 1 м3/h. Больший частичный объем подают по трубопроводу 122 в верхнюю треть камерной зоны 114, а меньший частичный объем после насыщения газом по трубопроводу 123 в нижнюю треть. По трубопроводу 121 из камерной зоны откачивают 8 м3/h очищенной жидкости. Расход в единицу времени направленного вверх потока 124 жидкости в камерной зоне составляет 2 м3/h, а потока 125, направленного вниз, 7 м3/h. Следовательно, направленный вниз поток 125 и частичный расход 123 соответствуют в сумме 8 м3/h откаченного потока 121.A solid phase separator 112 from the liquid accounts for a total of 10 m 3 / h of the separated liquid. It is divided into a larger partial volume of 9 m 3 / h and a smaller partial volume of 1 m 3 / h. A larger partial volume is supplied via line 122 to the upper third of chamber chamber 114, and a smaller partial volume after being saturated with gas through line 123 to the lower third. By pipeline 121, 8 m 3 / h of purified liquid is pumped out of the chamber zone. The flow rate per unit time of upward flow of liquid 124 in the chamber zone is 2 m 3 / h, and flow 125 downward is 7 m 3 / h. Therefore, the downward flow 125 and the partial flow rate 123 correspond to a total of 8 m 3 / h of the evacuated flow 121.

На фиг.5-7 показан третий вариант выполнения изобретения. От второго варианта выполнения он отличается по существу модифицированным способом образования микропузырьков в ограниченной камерной зоне так, что в отношении остальных элементов конструкции можно ссылаться на описание второго варианта выполнения. Поэтому одинаковые или аналогичные детали/узлы обозначены на чертеже одинаковыми позициями, но с измененной на «2» первой цифрой.5-7 show a third embodiment of the invention. It differs from the second embodiment in a substantially modified way of microbubble formation in a limited chamber zone so that, with respect to the remaining structural elements, a description of the second embodiment can be referred to. Therefore, the same or similar parts / assemblies are indicated in the drawing by the same positions, but with the first digit changed to “2”.

Образование микропузырьков осуществляется иначе, чем в вышеописанных вариантах выполнения, не посредством предусмотренного снаружи резервуара биогазового устройства, а посредством предусмотренной внутри него микропористой керамической дискообразной подложки 229 около дна ограниченной камерной зоны 214, в которую (подложку) по трубопроводу 228 может вводиться находящийся под давлением газ, поднимающийся из микропористой керамической подложки 229 в виде микропузырьков. Соответствующий микропористый керамический материал подложки может быть приобретен под торговой маркой «Kerafol» по адресу Keramische Folien GmbH, Stegenthumbach 4-6, D-92676, Эшенбах/Германия. В свою очередь, газ представляет собой предпочтительно откаченный из резервуара 205 биогаз, который смешивается посредством встроенного в трубопровод 228 компрессора 231 под соответствующим давлением, прежде чем его подают в микропористую керамическую подложку 229.The formation of microbubbles is carried out differently than in the above-described embodiments, not by means of a biogas device provided on the outside of the tank, but by means of a microporous ceramic disk-shaped substrate 229 provided inside it near the bottom of the restricted chamber zone 214 into which pressurized gas can be introduced via a pipe 228 rising from the microporous ceramic substrate 229 in the form of micro bubbles. Corresponding microporous ceramic substrate material can be purchased under the brand name Kerafol at Keramische Folien GmbH, Stegenthumbach 4-6, D-92676, Eschenbach / Germany. In turn, the gas is preferably biogas evacuated from the reservoir 205, which is mixed by means of the compressor 231, which is integrated in the pipeline 228, at an appropriate pressure, before it is supplied to the microporous ceramic substrate 229.

Пример 2Example 2

На сепаратор 212 твердой фазы от жидкости приходится в целом 10 м3/h отделенной жидкости. По трубопроводу 222 ее подают в верхнюю треть камерной зоны 214. По трубопроводу 221 из камерной зоны откачивают 8 м3/h очищенной жидкости. По трубопроводу 228 биогаз под давлением 2,2 бар подают в микропористую керамическую подложку 229. Расход в единицу времени направленного вверх потока 224 жидкости в камерной зоне составляет 2 м3/h, а потока 225, направленного вниз, составляет 8 м3/h.A solid phase separator 212 from the liquid accounts for a total of 10 m 3 / h of separated liquid. Through conduit 222 is fed in its upper third chamber area 214. The pipeline 221 is evacuated from the chamber area of 8 m 3 / h of purified liquid. Biogas is supplied through a pipe 228 at a pressure of 2.2 bar to a microporous ceramic substrate 229. The flow rate per unit of upward flow of liquid 224 in the chamber zone is 2 m 3 / h, and downstream 225 is 8 m 3 / h.

Несмотря на то, что выше была описана предпочтительно подача газа в устройстве для производства микропузырьков с использованием полученного биогаза, при желании могут быть привлечены, разумеется, также соответствующие посторонние газы из стороннего источника газа.Despite the fact that the gas supply to the device for producing microbubbles using the obtained biogas has been preferably described above, of course, corresponding extraneous gases from an external gas source can also be attracted.

Claims (23)

1. Установка для производства биогаза из содержащего жидкие и твердые компоненты органического, биологически разлагаемого материала, содержащая:
резервуар (9, 105, 205) для производства биогаза с подачей биологически разлагаемого материала и зоной (11, 106, 206) сбора биогаза с выпуском биогаза, и
флотационное разделительное устройство с устройством (15, 115) для производства микропузырьков для отделения твердых компонентов от жидких компонентов биологически разлагаемого материала,
при этом флотационное разделительное устройство содержит ограниченную внутри резервуара для производства биогаза, по существу, действующую в направлении силы тяжести камерную зону (14, 114, 214) с закрытым дном и расположенным ниже уровня наполнения жидкостью резервуара для производства биогаза, открытым верхним концом, и
при этом устройство для производства микропузырьков выполнено с возможностью подачи в него газа, в частности биогаза из зоны сбора биогаза, для создания в камерной зоне микропузырьков.
1. Installation for the production of biogas from containing liquid and solid components of an organic, biodegradable material, containing:
a tank (9, 105, 205) for the production of biogas with the supply of biodegradable material and a zone (11, 106, 206) for collecting biogas with the release of biogas, and
flotation separation device with a device (15, 115) for the production of microbubbles for separating solid components from liquid components of a biodegradable material,
wherein the flotation separation device comprises a chamber zone (14, 114, 214) with a closed bottom and below the liquid filling level of the biogas production tank, with an open upper end, which is limited inside the biogas production tank, and which acts essentially in the direction of gravity
wherein the device for the production of micro bubbles is made with the possibility of supplying gas, in particular biogas from the biogas collection zone, to create micro bubbles in the chamber zone.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство (15, 115) для производства микропузырьков расположено снаружи резервуара (9, 105) для производства биогаза, с возможностью подачи в устройство для производства микропузырьков очищенной жидкости из камерной зоны (14, 114) и газа для насыщения очищенной жидкости газом, при этом выпуск устройства для производства микропузырьков для насыщенной газом осветленной жидкости соединен с впуском (18, 123) камерной зоны.2. Installation according to claim 1, characterized in that the device (15, 115) for the production of micro bubbles is located outside the tank (9, 105) for the production of biogas, with the possibility of supplying the purified liquid from the chamber zone to the device for the production of micro bubbles (14, 114 ) and gas to saturate the purified liquid with gas, while the release of the device for the production of microbubbles for gas-saturated clarified liquid is connected to the inlet (18, 123) of the chamber zone. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что впуск (8, 123) для насыщенной газом осветленной жидкости предусмотрен около дна ограниченной камерной зоны (14, 114).3. Installation according to claim 2, characterized in that the inlet (8, 123) for the gas-saturated clarified liquid is provided near the bottom of the limited chamber zone (14, 114). 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для производства микропузырьков содержит расположенную внутри камерной зоны (214) микропористую керамическую подложку (229), выполненную с возможностью ввода в нее находящегося под давлением газа.4. Installation according to claim 1, characterized in that the device for the production of microbubbles contains located inside the chamber zone (214) microporous ceramic substrate (229), made with the possibility of introducing into it a gas under pressure. 5. Установка по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что она содержит перемешивающее устройство (10, 109, 209), расположенное внутри резервуара (9, 105, 205) для производства биогаза для перемешивания содержимого резервуара.5. Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that it contains a mixing device (10, 109, 209) located inside the tank (9, 105, 205) for the production of biogas for mixing the contents of the tank. 6. Установка по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что перед резервуаром (9) для производства биогаза она содержит устройство (6) разделения твердой фазы и жидкости для отделения твердых компонентов биологически разлагаемого материала перед его подачей в резервуар для производства биогаза.6. Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that in front of the tank (9) for biogas production it contains a device (6) for separating the solid phase and liquid for separating the solid components of the biodegradable material before feeding it into the tank for biogas production . 7. Установка по п.5, отличающаяся тем, что перед резервуаром (9) для производства биогаза она содержит устройство (6) разделения твердой фазы и жидкости для отделения твердых компонентов биологически разлагаемого материала перед его подачей в резервуар для производства биогаза.7. Installation according to claim 5, characterized in that in front of the tank (9) for biogas production it contains a device (6) for separating the solid phase and liquid for separating the solid components of the biodegradable material before it is fed into the tank for biogas production. 8. Установка по п.6, отличающаяся тем, что устройство (6) разделения твердой фазы и жидкости содержит шнековый пресс-сепаратор.8. Installation according to claim 6, characterized in that the device (6) for separating the solid phase and the liquid contains a screw press separator. 9. Установка по п.7, отличающаяся тем, что устройство (6) разделения твердой фазы и жидкости содержит шнековый пресс-сепаратор.9. Installation according to claim 7, characterized in that the device (6) for separating the solid phase and the liquid contains a screw press separator. 10. Установка по п.5, отличающаяся тем, что перемешивающее устройство (10, 109, 209) содержит направляющую трубу для всасывания плавающего слоя биомассы, образующегося возле верхнего открытого конца камерной зоны (14, 114, 214), и отвода его в заднюю часть перемешивающего устройства.10. Installation according to claim 5, characterized in that the mixing device (10, 109, 209) contains a guide tube for suction of the floating biomass layer formed near the upper open end of the chamber zone (14, 114, 214) and its removal to the rear part of the mixing device. 11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит устройство (112, 212) разделения твердой фазы и жидкости, впуск которого соединен с придонным выпуском (110, 210) резервуара (105, 205) для производства биогаза, а выпуск жидкости устройства разделения твердой фазы от жидкости соединен с впуском (122, 222) возле открытого конца камерной зоны (114, 214), при этом около дна камерной зоны предусмотрен выпуск (121, 221) для очищенной жидкости.11. Installation according to claim 1, characterized in that it contains a device (112, 212) for separating the solid phase and the liquid, the inlet of which is connected to the bottom outlet (110, 210) of the reservoir (105, 205) for the production of biogas, and the release of liquid a device for separating a solid phase from a liquid is connected to an inlet (122, 222) near the open end of the chamber zone (114, 214), while an outlet (121, 221) for the purified liquid is provided near the bottom of the chamber zone. 12. Установка по п.1, отличающаяся тем, что материалом для получения биогаза является побочный продукт производства, в частности навозная жижа, с сельскохозяйственных предприятий.12. Installation according to claim 1, characterized in that the material for biogas production is a by-product of production, in particular slurry, from agricultural enterprises. 13. Способ производства биогаза из содержащего жидкие и твердые компоненты органического, биологически разлагаемого материала, при осуществлении которого
резервуар для производства биогаза заполняют биологически разлагаемым материалом до уровня наполнения выше открытого верхнего конца ограниченной внутри резервуара для производства биогаза, по существу, действующей в направлении силы тяжести камерной зоны с закрытым дном, и, по существу, поддерживают этот уровень наполнения,
осуществляют в камерной зоне флотационное разделение для отделения твердых от жидких компонентов биологически разлагаемого материала, при этом в камерной зоне производят микропузырьки, и
обеспечивают всплытие произведенных в камерной зоне микропузырьков в противотоке к втекающему в камерную зону через ее верхний конец биологически разлагаемому материалу так, что микропузырьки захватывают с собой вверх его твердые компоненты, с одновременным удалением около дна камерной зоны, по существу, очищенной от твердых компонентов жидкости.
13. Method for the production of biogas from liquid and solid components of organic, biodegradable material, the implementation of which
the biogas production tank is filled with biodegradable material to a filling level above the open upper end of the inside of the biogas production tank, which acts essentially in the direction of gravity of the chamber zone with a closed bottom, and essentially maintain this level of filling,
flotation separation is carried out in the chamber zone to separate solid from liquid components of the biodegradable material, while microbubbles are produced in the chamber zone, and
they ensure the emergence of microbubbles produced in the chamber zone in countercurrent to the biodegradable material flowing into the chamber zone through its upper end so that the microbubbles take its solid components up along with the simultaneous removal of substantially liquid solid components near the bottom of the chamber zone.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что биологически разлагаемый материал перед подачей в производственный резервуар биогаза подвергают предварительному механическому разделению на твердые и жидкие компоненты.14. The method according to item 13, wherein the biodegradable material is subjected to preliminary mechanical separation into solid and liquid components before being fed into the biogas production tank. 15. Способ по п.13, отличающийся тем, что биологически разлагаемый материал подают в резервуар для производства биогаза и часть объема органического материала отбирают из резервуара для производства биогаза и подвергают механическому разделению на твердые и жидкие компоненты.15. The method according to item 13, wherein the biodegradable material is fed into the biogas tank and part of the volume of organic material is taken from the biogas tank and subjected to mechanical separation into solid and liquid components. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что
полученную из механического разделения жидкость делят на первый и второй частичный объемы, при этом первый частичный объем больше, чем второй частичный объем,
во второй частичный объем вводят газ, в частности биогаз, из камеры сбора биогаза с получением насыщенной газом жидкости,
насыщенную газом жидкость вводят в камерную зону возле ее придонного конца с одновременным вводом первого частичного объема в камерную зону возле ее верхнего конца, и
из камерной зоны около ее дна отбирают осветленную жидкость в объеме на единицу времени, который меньше первого частичного объема и больше второго частичного объема, а также меньше суммы первого и второго частичных объемов, с разделением первого частичного объема в камерной зоне на потоки жидкости, направленные в сторону дна и открытого конца.
16. The method according to clause 15, wherein
the liquid obtained from mechanical separation is divided into first and second partial volumes, wherein the first partial volume is larger than the second partial volume,
a gas, in particular biogas, is introduced into the second partial volume from the biogas collection chamber to obtain a liquid saturated with gas,
a gas-saturated liquid is introduced into the chamber zone near its bottom end while simultaneously introducing a first partial volume into the chamber zone near its upper end, and
clarified liquid is taken from the chamber zone near its bottom in a volume per unit time that is less than the first partial volume and greater than the second partial volume, and also less than the sum of the first and second partial volumes, with the separation of the first partial volume in the chamber zone into liquid flows directed to side of the bottom and open end.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что
полученную механическим разделением жидкость подают в камерную зону возле ее верхнего конца,
микропузырьки в камерной зоне образуют около ее дна и
из камерной зоны около ее дна отбирают осветленную жидкость в объеме на единицу времени, который меньше полученного механическим разделением подведенного объема жидкости, с его разделением в камерной зоне на потоки жидкости, направленные в сторону дна и открытого конца.
17. The method according to clause 15, wherein
obtained by mechanical separation of the liquid is fed into the chamber zone near its upper end,
microbubbles in the chamber zone form near its bottom and
clarified liquid is taken from the chamber zone near its bottom in a volume per unit time that is less than that obtained by mechanical separation of the supplied liquid volume, with its separation in the chamber zone into liquid flows directed towards the bottom and the open end.
18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что осуществляют подачу полученной механическим разделением жидкости в верхнюю треть продольной длины камерной зоны.18. The method according to clause 16 or 17, characterized in that the flow obtained by mechanical separation of the liquid into the upper third of the longitudinal length of the chamber zone. 19. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве материала для получения биогаза используют побочный продукт производства, в частности навозную жижу, с сельскохозяйственных предприятий.19. The method according to item 13, characterized in that as a material for biogas use a by-product of production, in particular dung, from agricultural enterprises. 20. Резервуар для производства биогаза для применения в установке по п.1, содержащий
подачу содержащего жидкие и твердые компоненты биологически разлагаемого материала,
ограниченную внутри резервуара для производства биогаза, по существу, действующую в направлении силы тяжести камерную зону (14, 114) с закрытым дном и открытым верхним концом,
при этом резервуар для производства биогаза выполнен с возможностью заполнения до уровня наполнения выше верхнего открытого конца камерной зоны,
по меньшей мере один впуск (8, 123) около дна камерной зоны для подачи в камерную зону образующей микропузырьки жидкости, и
выпуск (16, 121) для осветленной жидкости около дна камерной зоны.
20. The tank for the production of biogas for use in the installation according to claim 1, containing
supplying liquid and solid components of biodegradable material,
a chamber zone (14, 114) with a closed bottom and an open upper end, which is limited inside the biogas tank, essentially acting in the direction of gravity
wherein the biogas production tank is configured to be filled to a filling level above the upper open end of the chamber zone,
at least one inlet (8, 123) near the bottom of the chamber zone for supplying microbubbles of liquid to the chamber zone, and
outlet (16, 121) for clarified liquid near the bottom of the chamber zone.
21. Резервуар по п.20, отличающийся тем, что материалом для получения биогаза является побочный продукт производства, в частности навозная жижа, с сельскохозяйственных предприятий.21. The tank according to claim 20, characterized in that the material for biogas production is a by-product of production, in particular slurry, from agricultural enterprises. 22. Резервуар для производства биогаза для применения в установке по п.1, содержащий
подачу содержащего жидкие и твердые компоненты биологически разлагаемого материала,
ограниченную внутри резервуара для производства биогаза, по существу, действующую в направлении силы тяжести камерную зону (214) с закрытым дном и открытым верхним концом,
при этом производственный резервуар биогаза выполнен с возможностью заполнения до уровня наполнения выше верхнего открытого конца камерной зоны,
расположенную около дна камерной зоны микропористую керамическую подложку,
впуск (228) для сжатого газа в микропористую керамическую подложку и
выпуск (221) для осветленной жидкости из камерной зоны около ее дна.
22. The tank for the production of biogas for use in the installation according to claim 1, containing
supplying liquid and solid components of biodegradable material,
a chamber zone (214) with a closed bottom and an open upper end, which is limited inside the biogas tank, essentially acting in the direction of gravity
wherein the biogas production tank is configured to fill to a level of filling above the upper open end of the chamber zone,
a microporous ceramic substrate located near the bottom of the chamber zone,
an inlet (228) for the compressed gas into the microporous ceramic substrate and
outlet (221) for clarified liquid from the chamber zone near its bottom.
23. Резервуар по п.22, отличающийся тем, что материалом для получения биогаза является побочный продукт производства, в частности навозная жижа, с сельскохозяйственных предприятий. 23. The tank according to claim 22, characterized in that the material for biogas production is a by-product of production, in particular slurry, from agricultural enterprises.
RU2008128492A 2005-12-14 2006-12-12 Device and method of producing biogas from biodegradable material containing liquid and solid components, particularly production wastes, as well as reservoir for producing biogas for use in said device RU2383497C1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005059723.8 2005-12-14
DE102005059723A DE102005059723A1 (en) 2005-12-14 2005-12-14 Arrangement for the concentration of biomass in biogas fermenters using micro-bubbles for flotation purposes, comprises a device control for formation of micro-bubbles, a booster pump and an agitator for mixing the bio-sludge
DE102006005859.3 2006-02-09
DE102006005859A DE102006005859A1 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Plant for generating biogas from organic biodegradable material containing solid or liquid components such as liquid manure from agricultural enterprises, comprises biogas generation container having feed for degradable material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008128492A RU2008128492A (en) 2010-01-20
RU2383497C1 true RU2383497C1 (en) 2010-03-10

Family

ID=37888299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008128492A RU2383497C1 (en) 2005-12-14 2006-12-12 Device and method of producing biogas from biodegradable material containing liquid and solid components, particularly production wastes, as well as reservoir for producing biogas for use in said device

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1966095A1 (en)
CA (1) CA2628323A1 (en)
RU (1) RU2383497C1 (en)
WO (1) WO2007068446A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8877468B2 (en) 2010-09-24 2014-11-04 Anaergia Inc. Method for converting biomass to methane or ethanol
CN102172596B (en) 2010-12-09 2012-07-11 潍坊金丝达实业有限公司 Urban and rural household garbage resource utilizing method
CA2862132A1 (en) 2012-01-23 2013-08-01 Anaergia Inc. Syngas biomethanation process and anaerobic digestion system
DE102012024552A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-18 Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Energy-optimized storage and fermentation container for power generation and energy storage systems and methods for optimizing the use of heat in such a container
WO2015003273A1 (en) 2013-07-11 2015-01-15 Anaergia Inc. Anaerobic digestion and pyrolysis system
US9724460B2 (en) 2014-03-25 2017-08-08 Oakwood Healthcare, Inc. Controlled nucleation from gas-supersaturated liquid
WO2016123714A1 (en) 2015-02-06 2016-08-11 Anaergia Inc. Solid waste treatment with conversion to gas and anaerobic digestion
US9879285B2 (en) 2015-07-20 2018-01-30 Anaergia Inc. Production of biogas from organic materials
ZA201602521B (en) 2016-03-18 2018-07-25 Anaergia Inc Solid waste processing wih pyrolysis of cellulosic waste
DE102017206190A1 (en) * 2017-04-11 2018-10-11 Röhren- Und Pumpenwerk Bauer Ges.M.B.H. Method for operating a biogas plant and for using manure

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3106422C2 (en) * 1981-02-20 1986-10-23 Techtransfer GmbH, 7000 Stuttgart Method and device for the anaerobic degradation of organic substances present in wastewater
JPS60220194A (en) * 1984-04-18 1985-11-02 Kurita Water Ind Ltd Anaerobic treatment apparatus
DE3733583C2 (en) * 1987-10-03 1996-04-18 Fan Engineering Gmbh Device for generating microbubbles from fumigated liquids for the flotation of sludges
US5015384A (en) * 1988-05-25 1991-05-14 Burke Dennis A Anaerobic digestion process
US4948509A (en) * 1988-08-24 1990-08-14 Charles Stack & Associates, Inc. Anaerobic fermentation process
EP0367037B1 (en) * 1988-11-03 1993-12-22 Fan Engineering Gmbh Dehydration process of aqueous suspensions, and screw press therefor
US5670047B1 (en) * 1996-04-15 1999-09-07 Burke, Dennis, A. Anaerobic treatment process for the rapid hydrolysis and conversion of organic materials to soluble and gaseous components
NL1004455C2 (en) * 1996-11-06 1998-05-08 Pacques Bv Device for the biological treatment of waste water.
JP2002001310A (en) * 2000-06-23 2002-01-08 Toshiba Plant Kensetsu Co Ltd Method for removing scum in fermentation tank
NL1017690C2 (en) * 2001-03-26 2002-09-27 Paques Bio Syst Bv Process and apparatus for anaerobically purifying an organic-containing slurry.
DE10251923A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-19 Fan Separator Gmbh Gas and liquid mixing system for producing liquid laden with micro-bubbles for flotation mineral separating plants has air and liquid compressor feeding high-pressure fluid to intake of mixing pump

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008128492A (en) 2010-01-20
CA2628323A1 (en) 2007-06-21
EP1966095A1 (en) 2008-09-10
WO2007068446A1 (en) 2007-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2383497C1 (en) Device and method of producing biogas from biodegradable material containing liquid and solid components, particularly production wastes, as well as reservoir for producing biogas for use in said device
US7993521B2 (en) Plant and method for generating biogas from biologically degradable material containing liquid and solid components, in particular waste products, and a biogas generation container for use in the plant
EP0225965B1 (en) Method of treating waste water and equipment therefor
CN104628226B (en) Plant's garbage total system
JP2004528981A (en) Anaerobic digesters, anaerobic digestion methods and methods for minimizing the use of inhibitory polymers in digestion
US6555359B2 (en) Process for the anaerobic treatment of flowable and nonflowable organic waste
JP4778459B2 (en) Construction method of organic waste treatment facility
JP6725538B2 (en) Method and device for purifying domestic or industrial water
JP6514207B2 (en) Method and apparatus for organic wastewater treatment
JP4014581B2 (en) Biological filtration device
CN102674924B (en) Airlift cylinder type reactor and urban sludge composting processing system using same
JP2006326386A (en) Organic sludge water treatment method
KR100498882B1 (en) An apparatus for livestock manure preliminary treatment
CN108383349B (en) Device and method for recycling carbon source of residual activated sludge
JP5623854B2 (en) Methane fermentation purification system
KR100742509B1 (en) Apparatus for sewage sludge flotation using surfactant micro bubble
CA2573511A1 (en) Process and reactor for intensified and energy-efficient, biological (waste-)water treatment
RU2136614C1 (en) Device for biological elimination of organic substances, nitrogen and phosphorus compounds from sewage waters
DE102006005859A1 (en) Plant for generating biogas from organic biodegradable material containing solid or liquid components such as liquid manure from agricultural enterprises, comprises biogas generation container having feed for degradable material
JP2006326387A (en) Aeration tank structure
KR101080754B1 (en) Method for aerobic treatment of dried and wetted organic waste
CN107686215A (en) A kind of Treatment of Wastewater from Wool Washing method
CN206590977U (en) Big flow Multifunctional water treatment equipment
JP2011062636A (en) Methane fermentation and purification apparatus
CN201553672U (en) Sludge dewatering integrated device

Legal Events

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

Effective date: 20101213