RU2443749C1 - Способ комплексной переработки углеродсодержащих отходов - Google Patents
Способ комплексной переработки углеродсодержащих отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443749C1 RU2443749C1 RU2010133205/05A RU2010133205A RU2443749C1 RU 2443749 C1 RU2443749 C1 RU 2443749C1 RU 2010133205/05 A RU2010133205/05 A RU 2010133205/05A RU 2010133205 A RU2010133205 A RU 2010133205A RU 2443749 C1 RU2443749 C1 RU 2443749C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- filler
- rolling
- subjected
- waste
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для переработки осадков бытовых и сточных вод, животноводческих предприятий, илистого осадка водохранилищ и озер, угольных и коксовых технологических отходов, а также отходов деревообработки. Углеродсодержащие отходы сначала подвергают анаэробному сбраживанию, после чего полученный сброженный остаток смешивают с наполнителем, формуют и подвергают термической деструкции в восстановительной среде без доступа кислорода при температуре 300-1050°С. В качестве наполнителя используют твердые горючие углеродсодержащие материалы. Формование смеси производят скатыванием с добавлением в процессе скатывания длинноволокнистых углеродсодержащих материалов. Изобретение позволяет увеличить эффективность процесса переработки углеродсодержащих отходов. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих отходов, в том числе осадков бытовых и сточных вод, животноводческих предприятий и птицефабрик, илистого осадка водохранилищ и озер, угольных и коксовых технологических отходов, отходов деревообработки для обеспечения их утилизации и получения газообразных, жидких и твердых продуктов.
Известен способ переработки органосодержащего илистого осадка сточных вод (Патент РФ №2239620, МПК7 C05F 7/00, 20.01.2004), включающий смешение наполнителя с частично обезвоженным илистым осадком. Полученные гранулы или брикеты подвергают термической обработке в пиролизной установке при температуре 350-500°C в восстановительной среде без доступа воздуха с образованием полукокса и парогазовой смеси.
Известен способ получения биогаза (Заявка РФ №93032012, МПК6 C02F 11/04, 09.07.1995), включающий пиролиз целлюлозосодержащего сырья во время загрузки в метантенк для получения метана.
Общим недостатком указанных аналогов является низкая эффективность превращения углеродсодержащих отходов в энергетическую продукцию, в связи с тем, что процесс пиролиза с точки зрения получения энергии менее эффективен, чем процесс биологической деструкции. Так, при ферментации 1 т отходов можно получить топливо, теплота сгорания которого эквивалентна 1470 кВт·ч, а методом пиролиза - лишь 306 кВт·ч (Хитров А.Н. Сельскохозяйственная биомасса как источник энергии // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1980. - №4. - С.57-61).
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является способ получения горючего газа из отходов (Патент СССР №1556543, МПК5 C10B 53/00, C02F 11/04, B09B 3/00, Бюл. №13 07.04.90), включающий разделение отходов на влажную и легкую фракцию, при этом легкую фракцию прессуют в брикеты, комки или гранулы и дегазируют посредством пиролиза, а влажную фракцию подают на биогазовую установку для образования метана.
Недостатком известного способа является низкая эффективность превращения углеродсодержащих отходов в энергетическую продукцию, в связи с тем, что процесс пиролиза с точки зрения получения энергии менее эффективен, чем процесс биологической деструкции.
Технический результат изобретения - увеличение эффективности процесса переработки углеродсодержащих отходов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе комплексной переработки углеродсодержащих отходов, включающем стадии биологической и термической деструкции органического вещества, согласно изобретению углеродсодержащие отходы сначала подвергают анаэробному сбраживанию, после чего полученный сброженный остаток смешивают с наполнителем, формуют и подвергают термической деструкции в восстановительной среде без доступа кислорода при температуре 300-1050°C.
Указанный технический результат достигается также тем, что в качестве наполнителя используют твердые горючие углеродсодержащие материалы.
Указанный технический результат достигается также тем, что формование смеси производят скатыванием с добавлением в процессе окатывания длинноволокнистых углеродсодержащих материалов.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
Углеродсодержащие отходы, в том числе осадки бытовых и сточных вод, илистый осадок водохранилищ и озер, отходы животноводческих предприятий и птицефабрик, загружают в метантенки известных конструкций (Баадер В., Доне Е., Бренндерфер. Биогаз: теория и практика / Пер. с нем М.И.Серебряный. - М.: Колос, 1982. - С.32-36).
В процессе анаэробного сбраживания образуется биогаз, который с высокой эффективностью используется как топливо для обеспечения автономности очистных сооружений, как бытовое и альтернативное моторное топливо (Кириллов Н.Г. Альтернативные виды моторного топлива из биосырья для сельскохозяйственной техники // Достижения науки и техники АПК. - 2002. - №2. - С.11-15; Моисеев И.И., Платэ Н.А. Альтернативные источники органических топлив // Вестник РАН. - 2006. - №5. - С.433-434).
Сбраживание углеродсодержащих отходов проводят в течение 15-35 суток. После чего сброженный остаток смешивают с наполнителем, в том числе с угольными и коксовыми нетоварными материалами, отходами деревообработки, и формуют скатыванием в аппаратах-окомкователях известных конструкций (барабанный, тарельчатый и т.п.) (Класссен П.В., Гришаев И.Г., Шомин И.П. Гранулирование. - М.: Химия, 1991. - С.154-159). В процессе скатывания в аппарат-окомкователь вводят длинноволокнистые углеродсодержащие материалы для предотвращения слипания гранул между собой и прилипания их к внутренним поверхностям аппарата-окомкователя, что способствует получению прочных гранул правильной шарообразной формы, а также дает возможность контролировать размер гранул.
В результате получают шарообразные гранулы твердого топлива, которые подвергают термической деструкции для получения газообразных, жидких и твердых продуктов. Газообразные продукты сжигают для получения тепловой и электрической энергии, а также используют как сырье для органического синтеза. Жидкие продукты разделяют на подсмольную воду и смолу, первую направляют на очистные сооружения, а вторую сжигают для получения тепла или разгоняют для получения товарной продукции. Твердые продукты используют как бытовое топливо, как сырье для получения активированных углей.
Ниже приведен конкретный пример осуществления заявляемого способа.
10 кг навоза крупнорогатого скота влажностью 85% смешивают с 1 л воды, загружают в вертикальный цилиндрический метантенк объемом 15 л, метантенк герметизируют и поддерживают температуру сбраживаемых отходов на уровне 47-50°C. Процесс сбраживания проводят в течение 20 дней. В результате образуется 40 л биогаза с теплотой сгорания 32 МДж/м3 и 10,2 кг сброженного остатка. Сброженный остаток смешивают в смесителе с 4,3 кг древесных опилок, после чего готовую смесь порционно по 0,5 кг направляют в барабанный аппарат-окомкователь; в процессе скатывания в аппарат-окомкователь вводят дополнительно 25 г древесных опилок. В результате получают топливные гранулы шаровидной формы, которые сушат в сушильном аппарате, а затем на воздухе до воздушно-сухого состояния. После чего топливные гранулы загружают в аппарат-пиролизатор в количестве 250 г и подвергают термической деструкции при нагреве смеси до 600°C в течение 1,5 ч. При этом выделяется 6 л пирогаза с теплотой сгорания 9,3 МДж/м3, 160 г твердого продукта и 20 г жидких продуктов.
Применение заявляемого способа позволит увеличить эффективность процесса переработки углеродсодержащих отходов за счет деструкции углеродсодержащих отходов сначала биологическим, а потом термическим путем, потому что данная последовательность стадий позволит получить больше энергетической продукции, чем при обратной последовательности. Это объясняется тем, что ферментация 1 т отходов дает топливо, теплота сгорания которого эквивалентна 1470 кВт·ч, а метод пиролиза - лишь 306 кВт·ч. При этом в результате пиролиза образуются высокоуглеродистые твердые и жидкие продукты, слабо подверженные анаэробному сбраживанию.
Claims (3)
1. Способ комплексной переработки углеродсодержащих отходов,
включающий стадии биологической и термической деструкции органического вещества, отличающийся тем, что углеродсодержащие отходы сначала подвергают анаэробному сбраживанию, после чего полученный сброженный остаток смешивают с наполнителем, формуют и подвергают термической деструкции в восстановительной среде без доступа кислорода при температуре 300-1050°С.
включающий стадии биологической и термической деструкции органического вещества, отличающийся тем, что углеродсодержащие отходы сначала подвергают анаэробному сбраживанию, после чего полученный сброженный остаток смешивают с наполнителем, формуют и подвергают термической деструкции в восстановительной среде без доступа кислорода при температуре 300-1050°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют твердые горючие углеродсодержащие материалы.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формование смеси производят окатыванием с добавлением в процессе окатывания длинноволокнистых углеродсодержащих материалов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010133205/05A RU2443749C1 (ru) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Способ комплексной переработки углеродсодержащих отходов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010133205/05A RU2443749C1 (ru) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Способ комплексной переработки углеродсодержащих отходов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2443749C1 true RU2443749C1 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010133205/05A RU2443749C1 (ru) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Способ комплексной переработки углеродсодержащих отходов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2443749C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014009938A3 (en) * | 2012-07-10 | 2014-03-06 | Hamid Hojaji | Products made from biomass |
| RU2671742C1 (ru) * | 2017-12-19 | 2018-11-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" | Комплекс для переработки иловых осадков сточных вод |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1556543A3 (ru) * | 1985-08-16 | 1990-04-07 | Пка Пюролюзе Крафтанлаген Гмбх (Фирма) | Способ получени горючего газа из отходов |
| RU2162380C1 (ru) * | 1999-07-21 | 2001-01-27 | Чиж Роберт Федорович | Комплекс по переработке и обезвреживанию отходов |
| RU2186475C2 (ru) * | 2001-07-23 | 2002-08-10 | Винаров Александр Юрьевич | Способ переработки навозных стоков и установка для его реализации |
-
2010
- 2010-08-06 RU RU2010133205/05A patent/RU2443749C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1556543A3 (ru) * | 1985-08-16 | 1990-04-07 | Пка Пюролюзе Крафтанлаген Гмбх (Фирма) | Способ получени горючего газа из отходов |
| RU2162380C1 (ru) * | 1999-07-21 | 2001-01-27 | Чиж Роберт Федорович | Комплекс по переработке и обезвреживанию отходов |
| RU2186475C2 (ru) * | 2001-07-23 | 2002-08-10 | Винаров Александр Юрьевич | Способ переработки навозных стоков и установка для его реализации |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КИРИЛЛОВ Н.Г. Альтернативные виды моторного топлива из биосырья для сельскохозяйственной автотракторной техники. Достижения науки и техники, 2002, №2, с.11-15. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014009938A3 (en) * | 2012-07-10 | 2014-03-06 | Hamid Hojaji | Products made from biomass |
| US9168573B2 (en) | 2012-07-10 | 2015-10-27 | Hamid Hojaji | Products made from biomass and method of making the same |
| US20160023948A1 (en) * | 2012-07-10 | 2016-01-28 | Hamid Hojaji | Products made from biomass and method of making the same |
| US9745223B2 (en) * | 2012-07-10 | 2017-08-29 | Hamid Hojaji | Memorialization products made from biomass and method for making the same |
| RU2671742C1 (ru) * | 2017-12-19 | 2018-11-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" | Комплекс для переработки иловых осадков сточных вод |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Aragón-Briceño et al. | Hydrothermal carbonization of wet biomass from nitrogen and phosphorus approach: A review | |
| ES2383107T3 (es) | Procedimiento para la conversión de biomasa procedente de materias primas renovables en biogás en fermentadores anaerobios | |
| US8771980B2 (en) | Combined liquid to solid-phase anaerobic digestion for biogas production from municipal and agricultural wastes | |
| RU2012147912A (ru) | Способы газификации углеродных материалов | |
| WO2017000444A1 (zh) | 生物化学—热化学多点交联处理生物质废物的方法及系统 | |
| Wu et al. | Improving nutrients removal and energy recovery from wastes using hydrochar | |
| CN101531936A (zh) | 一种含可燃气的固体燃料及其生产工艺 | |
| KR101775696B1 (ko) | 하수 슬러지를 이용한 연료탄 제조방법 | |
| KR102218612B1 (ko) | 저함수 바이오 매스를 위한 고효율 에너지 회수 장치 및 방법 | |
| CN105331376A (zh) | 基于微波水热碳化的新鲜生物质高值化处理装置及方法 | |
| CN105174245A (zh) | 一种废弃资源再利用制作生物活性炭的系统 | |
| KR101348132B1 (ko) | 유기성 폐기물을 이용한 고체연료와 ＮＯｘ환원제의 복합 생산 공정 | |
| RU2326900C1 (ru) | Способ переработки органических углеродсодержащих отходов и углеродсодержащие формовки | |
| RU2443749C1 (ru) | Способ комплексной переработки углеродсодержащих отходов | |
| WO2022092358A1 (ko) | 유기성 폐기물 발효 부산물을 이용한 고형연료 제조 시스템 | |
| Hoyos-Seba et al. | Animal manure in the context of renewable energy and value-added products: A review | |
| Costa et al. | Biochar production from microalgae: a new sustainable approach to wastewater treatment based on a circular economy | |
| US10196569B2 (en) | Method and system of treating biomass wastes by biochemistry-thermochemistry multi-point interconnection | |
| Özçimen et al. | Hydrothermal carbonization processes applied to wet organic waste streams | |
| CN116656388B (zh) | 湿生物质废弃物的共液碳化处理方法、装置及用途 | |
| Praptyana | Biohydrogen production from wood dust mahogany (Swietenia mahagony) by dark fermentation using Enterobacter aerogenes: Effect of ozone pretreatment time and pH | |
| CN110877953A (zh) | 污泥资源化利用的反应系统 | |
| Upadhyay et al. | Effective utilization of agricultural waste–Review paper | |
| WO2009093926A1 (ru) | Переработка органических отходов в углеродсодержащие формовки | |
| CN211946744U (zh) | 污泥资源化利用的反应系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120807 |