RU2448913C2 - Bioenergetical complex ''biocheck'' - Google Patents

Bioenergetical complex ''biocheck'' Download PDF

Info

Publication number
RU2448913C2
RU2448913C2 RU2010100899/13A RU2010100899A RU2448913C2 RU 2448913 C2 RU2448913 C2 RU 2448913C2 RU 2010100899/13 A RU2010100899/13 A RU 2010100899/13A RU 2010100899 A RU2010100899 A RU 2010100899A RU 2448913 C2 RU2448913 C2 RU 2448913C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
outlet
rsgs
ghs
methane
treatment
Prior art date
Application number
RU2010100899/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010100899A (en
Inventor
Вадим Авенирович Козлов (RU)
Вадим Авенирович Козлов
Рафаел Артаваздович Зурнаджян (RU)
Рафаел Артаваздович Зурнаджян
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Черноморская Энергетическая Компания "
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Черноморская Энергетическая Компания " filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Черноморская Энергетическая Компания "
Priority to RU2010100899/13A priority Critical patent/RU2448913C2/en
Publication of RU2010100899A publication Critical patent/RU2010100899A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2448913C2 publication Critical patent/RU2448913C2/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to treatment of wastes by biological treatment. Proposed complex comprises integrated gas-turbine electric power station (GTEPS) and raw stock gasification system (RSGS) arranged in heated enclosed space. RSGS comprises module of waste disposal plants (WDP) for hydrophytologic waste processing by aquatic vegetation, module of gaseous bio fuel production (MBF) and RSGS control unit (CU). WDP comprises, at least, one settler and, at least, one bio pond with surface free-floating solute higher macro vegetation (HMV), i.e. water hyacinth (Eichhornia). MBF comprises HMV biomass mincer, homogeniser and, at least, one anaerobic digester for raw stock gasification with production of bio gas-methane. Settler outlet makes wastes feed inlet into bioenergetical complex. Settler first outlet is communicated via pipeline with homogeniser first inlet. Settler second outlet is communicated with bio pond. Outlet of the latter is communicated via pipeline and mincer with homogeniser second inlet. Homogeniser outlet is communicated via pipeline with anaerobic digester inlet. Said anaerobic digester is used for heating RSGS premise. CU data and control inputs-outputs are connected with those of all RSGS assemblies. Outlet of anaerobic digester is communicated via compressor and gas holder by methane gas pipeline with inlet of GTEPS. Output of RSGS is connected with inputs of RSGS power consuming equipment. Outlet of exhaust flue gases is communicated with RSGS additional heat supply unit supplying heat for bio pond as well.
EFFECT: deep treatment of contaminated effluents irrespective of season, higher efficiency and reliability.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки отходов путем их биологической обработки и может быть использовано при проектировании и строительстве инженерных сооружений для промышленных или сельскохозяйственных целей специального назначения.The invention relates to the field of waste processing through their biological treatment and can be used in the design and construction of engineering structures for industrial or agricultural special purposes.

Известные традиционные технологии утилизации отходов путем термической переработки [7, с.314] и биологической очистки [7, с.49] в последнее время получают инновационное развитие, особенно в области биологической обработки промышленных и бытовых сточных вод [1-5].The well-known traditional technologies for waste disposal through thermal processing [7, p. 314] and biological treatment [7, p. 49] have recently received innovative development, especially in the field of biological treatment of industrial and domestic wastewater [1-5].

Так, в известной установке [3] биологической очистки сточных вод, содержащей отстойник (механическое разделение загрязненных вод) и аэротэнк, для повышения качества и производительности очистки использованы устройства рационального смешивания сточных вод с активным илом в аэротэнке. Достаточно высокую степень очистки сточных вод показывают системы очистки (см. например [2, 5]), включающие кроме отстойников биологические пруды, засаженные высшими водными растениями (ВВР).So, in the well-known installation [3] of biological wastewater treatment, containing a sump (mechanical separation of contaminated water) and an aerotank, devices for rational mixing of wastewater with activated sludge in an aerotank were used to improve the quality and productivity of treatment. A fairly high degree of wastewater treatment is shown by treatment systems (see, for example, [2, 5]), which include biological ponds planted with higher aquatic plants (WWR) in addition to sedimentation tanks.

Наибольшую эффективность, подтвержденную обширной практикой применения [6], дают биологические сооружения [1, 4], включающие совокупность водоемов, засаженных ВВР, и мелководных биологических прудов, поверхность которых заселена свободно плавающими неукореняющимися ВВР (ряска, многокоренник, водный гиацинт Эйхорния). Как правило, такие водоемы [1, 4, 5] с ВВР выполнены в виде открытых водных бассейнов, поэтому использование их ограничено при низких температурах, а создание отапливаемых теплиц на очистных сооружениях для их круглогодичной работы, в общем случае, считается высокозатратным.The greatest efficiency, confirmed by the extensive practice of application [6], is given by biological structures [1, 4], which include a combination of reservoirs planted with WWR and shallow biological ponds, the surface of which is populated by freely floating non-rooting WWR (duckweed, multi-root, Eichhornia water hyacinth). As a rule, such reservoirs [1, 4, 5] with VVR are made in the form of open water basins, therefore, their use is limited at low temperatures, and the creation of heated greenhouses at treatment plants for their year-round operation is generally considered to be costly.

Одним из последних известных запатентованных технических решений является очистное сооружение [1], содержащее группу сообщающихся водоемов и средства гидроботанической обработки воды водной растительностью, которые выполнены в виде обособленного водоема с ВВР Эйхорния в качестве водной растительности. При такой технологии [1] круглогодичная очистка загрязненных вод обеспечивается периодической (сезонной) сменой традиционных физико-механических средств обработки воды во вневегатационный период ВВР на средства биологической обработки воды посредством ВВР Эйхорния в вегетационный период с соответствующей перенастройкой циркуляции воды в очистном сооружении. Таким образом, в технологии [1] делается акцент на установленные [6] исключительные адсорбционные свойства и способности ВВР Эйхорния, являющейся одним из наиболее активных видов ВВР, по очищению воды (поглощению загрязнений), по переработке иловых отложений, по подавлению болезненных бактерий и микроорганизмов, по ускорению разложения нефтепродуктов, по накапливанию тяжелых металлов.One of the last known patented technical solutions is a wastewater treatment plant [1], which contains a group of interconnected reservoirs and means for hydrobotanical treatment of water with aquatic vegetation, which are made in the form of a separate reservoir with Eichornia WWR as aquatic vegetation. With this technology [1], the year-round treatment of contaminated water is ensured by a periodic (seasonal) change of traditional physico-mechanical means of water treatment during the non-vegetative period of WWR to biological water treatment means by Eichornia WWR during the growing season with a corresponding reconfiguration of the water circulation in the treatment plant. Thus, the technology [1] focuses on the established [6] exceptional adsorption properties and abilities of Eichornia VVR, which is one of the most active types of VVR, for water purification (absorption of pollution), for the processing of silt deposits, for the suppression of painful bacteria and microorganisms to accelerate the decomposition of petroleum products, the accumulation of heavy metals.

Технология [1] является специфической, но, учитывая свойства Эйхорнии как поглотителя, не использует, однако, ее уникальные возможности как производителя биогаза.The technology [1] is specific, but, taking into account the properties of Eichhornia as an absorber, it does not use, however, its unique capabilities as a producer of biogas.

Таким образом, основным препятствием для широкого круглогодичного применения тропического теплолюбивого растения Эйхорния в средних широтах является невозможность ее использования при понижении температуры в осенне-зимний период (ниже 16°С), поскольку создание теплых водоемов для эффективного функционирования ВВР является сложным и высокозатратным и может быть целесообразным только в особых условиях при удовлетворении оптимального комплексного критерия производства (процесса) «сложность - стоимость - эффективность» (получение максимальной эффективности при приемлемых сложности и стоимости).Thus, the main obstacle to the wide year-round use of the tropical heat-loving plant Eichornia in the middle latitudes is the impossibility of its use when the temperature drops in the autumn-winter period (below 16 ° C), since the creation of warm reservoirs for the effective functioning of VVR is complex and costly and can be advisable only in special conditions when the optimal complex criterion of production (process) is met “complexity - cost - efficiency” (max. effective efficiency with acceptable complexity and cost).

Задачу круглогодичного применения ВВР Эйхорния вне тропических зон (средние широты) с учетом этого комплексного критерия можно решить при использовании свойств Эйхорнии не только как очистителя вод и поглотителя загрязнений и ила (деструктора органических и неокисленных минеральных соединений), но и при реализации уникального свойства этого ВВР как высокоэффективного симбионта бактерий метанообразования, процесс которого сопровождается спонтанным саморазогревом смеси отходов и биомассы ВВР Эйхорния. С учетом известных технологий [1, 2 и др.], являющихся аналогами предлагаемого технического решения в части обработки отходов, и введением нового концептуального подхода к очистке отходов с одновременным получением биогаза-метана может быть создан самодостаточный автономный комплекс «очистное сооружение - энергоблок» без внешнего энергопотребления.Taking into account this complex criterion, the problem of year-round use of Eichornia’s WWR outside tropical zones (middle latitudes) can be solved using the properties of Eichhornia not only as a water purifier and absorber of pollutants and silt (a destructor of organic and non-oxidized mineral compounds), but also when implementing a unique property of this WWR as a highly effective symbiont of methane-forming bacteria, the process of which is accompanied by spontaneous self-heating of a mixture of waste and biomass of WWR Eichornia. Taking into account the well-known technologies [1, 2, etc.], which are analogues of the proposed technical solution in terms of waste treatment, and the introduction of a new conceptual approach to waste treatment with the simultaneous production of biogas-methane, a self-sufficient autonomous complex “treatment plant - power unit” can be created without external power consumption.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании комплекса (специальное название: Биоэнергетический комплекс «БиоЧЭК»), реализующего пионерную, не имеющую аналогов технологию круглогодичной вне зависимости от климатической зоны глубокой биологической переработки загрязнений сточных вод, ила и других отходов с самодостаточным для процесса автономной работы очистного сооружения производством электро- и тепловой энергии, которое обеспечивается биогазом-метаном, выработанным при взаимодействии биомассы ВВР Эйхорния со сточными водами и/или промышленными и бытовыми отходами.The essence of the invention consists in the creation of a complex (special name: BioCHEK Bioenergy complex) that implements a pioneer, unparalleled technology year-round regardless of the climatic zone of deep biological processing of wastewater, sludge and other waste contaminants with a self-sufficient treatment plant for autonomous operation the production of electric and thermal energy, which is provided by biogas-methane generated by the interaction of Eichornia WWR biomass with waste water bubbled water and / or industrial and household waste.

Основной технический результат изобретения - синергетический эффект круглогодичной глубокой биологической переработки отходов при одновременном производстве электро- и тепловой энергии, достаточной для автономной работы комплекса и передачи ее внешнему потребителю. Замкнутое высокоэкологичное бесперебойное производство с использованием ВВР Эйхорния вне зависимости от климатической зоны и температуры окружающей среды ускоряет процесс устранения загрязнений и бактериального разложения нефтепродуктов, подавляет болезнетворные бактерии и микроорганизмы, обеспечивает наиболее полное извлечение тяжелых металлов и тем самым позволяет достигнуть оптимального критерия функционирования комплекса «сложность - стоимость - эффективность».The main technical result of the invention is the synergistic effect of year-round deep biological processing of waste while producing electric and thermal energy sufficient for the autonomous operation of the complex and transfer it to an external consumer. The closed highly ecological uninterrupted production using Eichornia VVR, regardless of the climatic zone and ambient temperature, accelerates the process of eliminating pollution and bacterial decomposition of oil products, suppresses pathogenic bacteria and microorganisms, provides the most complete extraction of heavy metals, and thereby allows to achieve the optimal criterion for the functioning of the complex “complexity - cost is efficiency. ”

Технический результат в предложенном биоэнергетическом комплексе «БиоЧЭК» достигается следующим образом.The technical result in the proposed bioenergy complex "BioCHEC" is achieved as follows.

Биоэнергетический комплекс характеризуется тем, что содержит совокупность взаимосвязанных между собой газотурбинной теплоэлектростанции (ГТЭС) и размещенной в закрытом помещении под теплой кровлей системы газификации сырья (СГС), которая включает последовательно соединенные модуль очистных сооружений (МОС) для гидроботанической переработки отходов, в том числе сточных вод и/или иловых отложений, водной растительностью, модуль производства газообразного биотоплива-биогаза (МПГ), а также блок управления и контроля (БУК) СГС. При этом модуль МОС содержит, по крайней мере, один отстойник и, по крайней мере, один биопруд, поверхность которого заселена свободно плавающими неукореняющимися высшими водными растениями - макрофитами (ВВР), например водным гиацинтом (Эйхорнией), а модуль МПГ содержит измельчитель биомассы ВВР, гомогенизатор и, по крайней мере, один метантенк для газификации сырья с получением биогаза-метана. Причем вход отстойника является входом подачи отходов в биоэнергетический комплекс, первый выход отстойника посредством трубопровода соединен с первым входом гомогенизатора, второй выход отстойника связан с биопрудом, выход которого посредством трубопровода соединен через измельчитель биомассы ВВР с вторым входом гомогенизатора, выход которого соединен трубопроводом с входом метантенка, используемого для обогрева размещенной под теплой кровлей СГС, информационные и управляющие входы-выходы БУК соединены с соответствующими информационно-управляющими входами-выходами всех узлов СГС, а выход метантенка через компрессор и газгольдер соединен газопроводом биогаза-метана с входом ГТЭС, которая имеет выход электроэнергии, соединенный с входами аппаратуры электропотребления в СГС, и выход уходящих дымовых газов, соединенный с дополнительной установкой теплоснабжения СГС, в том числе подогрева биопруда.The bioenergy complex is characterized by the fact that it contains a set of interconnected gas turbine thermal power plants (GTES) and a raw gasification system (GHS) located in a closed room under a warm roof, which includes a series-connected module of treatment facilities (MOS) for hydro-botanical waste treatment, including sewage water and / or sludge, aquatic vegetation, the module for the production of gaseous biofuel-biogas (PGM), as well as the GHS control and monitoring unit (BUK). In this case, the MOC module contains at least one sedimentation tank and at least one biopond, the surface of which is populated by freely floating non-rooting higher aquatic plants - macrophytes (WWR), for example, water hyacinth (Eichornia), and the PGM module contains a WWR biomass grinder , homogenizer and at least one digester for gasification of raw materials to produce biogas-methane. Moreover, the entrance of the sump is the input of waste to the bioenergy complex, the first outlet of the sump through a pipeline is connected to the first input of the homogenizer, the second outlet of the sump is connected to the biopond, the output of which is connected through a pipeline through the WWR biomass grinder to the second input of the homogenizer, the output of which is connected by a pipe to the inlet of the digester used for heating the GHS located under the warm roof, the information and control inputs and outputs of the BUK are connected to the corresponding inform control inputs and outputs of all GHS units, and the methane output through the compressor and gas tank is connected by a biogas-methane gas pipeline to the GTES input, which has an electric output connected to the inputs of the power consumption equipment in the GHS, and an exhaust flue gas output connected to an additional heat supply unit GHS, including biopond heating.

В конкретных случаях выполнения комплекса количество отстойников и биопрудов модуля МОС очистных сооружений, а также количество метантенков модуля МПГ производства биогаза-метана составляет два или более.In specific cases of the complex, the number of sedimentation tanks and biological ponds of the sewage treatment plant module, as well as the number of digesters of the PGM module of biogas-methane production is two or more.

Отличием комплекса является то, что гомогенизатор модуля МПГ выполнен с возможностью гомогенизации ила и других отходов с измельченной биомассой ВВР Эйхорния в массовом соотношении 1:1.The difference of the complex is that the homogenizer of the PGM module is made with the possibility of homogenizing sludge and other waste with crushed Eichornia WWR biomass in a mass ratio of 1: 1.

Кроме того, комплекс отличается тем, что метантенк модуля МПГ выполнен с возможностью обеспечения при переработке смеси ила и других отходов с измельченной биомассой ВВР Эйхорния высокотемпературного процесса метанообразования при температуре от 70 до 90°С.In addition, the complex is characterized in that the digester of the PGM module is configured to provide a sludge and other waste mixture with crushed biomass ECHORNIA during processing of a high-temperature methane formation process at a temperature of 70 to 90 ° С.

При этом ГТЭС имеет дополнительные выходы электроэнергии и тепловой энергии на установки потребления, внешнего по отношению к СГС.At the same time, a gas turbine power plant has additional electricity and heat outputs for consumption plants external to the GHS.

Сущность технического решения поясняется чертежом с изображением блок схемы биоэлектрического комплекса «БиоЧЭК», где использованы следующие обозначения:The essence of the technical solution is illustrated by a drawing depicting a block diagram of the bioelectric complex "BioCHEK", where the following notation is used:

1 - газотурбинная теплоэлектростанция (ГТЭС);1 - gas turbine power plant (GTES);

2 - система газификации сырья (СГС), размещенная в закрытом помещении под теплой кровлей;2 - a system of gasification of raw materials (GHS), placed indoors under a warm roof;

3 - модуль очистных сооружений (МОС) для гидроботанической переработки отходов;3 - module sewage treatment plants for hydro-botanical waste treatment;

4 - модуль производства газообразного биотоплива-биогаза (МПГ);4 - module for the production of gaseous biofuel-biogas (PGM);

5 - блок управления и контроля (БУК) СГС;5 - block control and monitoring (BUK) GHS;

6 - отстойники;6 - sedimentation tanks;

7 - биопруды, поверхность которых заселена ВВР Эйхорния;7 - biological ponds, the surface of which is populated by WWII Eichornia;

8 - измельчитель биомассы ВВР;8 - chopper biomass VVR;

9 - гомогенизатор;9 - homogenizer;

10 - метантенки для плучения биогаза-метана;10 - digesters for the production of biogas-methane;

11 - компрессор;11 - compressor;

12 - газгольдер;12 - gas holder;

13 - выход электроэнергии ГТЭС для аппаратуры электропотребления в СГС;13 - GTES electricity output for power consumption equipment in the GHS;

14 - выход уходящих дымовых газов для теплоснабжения СГС и подогрева биопруда 7;14 - exit flue gas for heat supply of the GHS and heating the biopond 7;

15, 16 - дополнительные выходы электро- и тепловой энергии ГТЭС на установки внешнего потребления.15, 16 - additional outputs of electric and thermal energy of GTES to external consumption units.

Работа биоэнергетического комплекса «БиоЧЭК» заключается в следующем.The work of the bioenergy complex "BioCHEC" is as follows.

На входы отстойников 6 модуля МОС 3 поступают отходы в виде сточных вод и активного ила. Отстойники 6 комплекса могут являться вторичными по отношению к внешним (первичным) отстойникам очистных сооружений, полей орошения, дорожных стоков, иловых площадок, нефтеочистных полигонов и т.п. (см. [7, с.356]). В отстойниках 6 под действием силы тяжести происходит осаждение примесей (загрязнений) при малых скоростях потока. С выходов отстойников 6 стоки поступают в биопруды 7, поверхность которых заселена плавающими неукореняющимися ВВР Эйхорния, где происходит интенсивный процесс деструкции органических и неокисленных минеральных соединений, содержащихся в загрязненных водах. При этом ВВР Эйхорния, поглощая загрязнения, быстро наращивают свою биомассу [6], которая подается в измельчитель 8 и, далее, в гомогенизатор 9, куда также поступает активный ил из отстойников 6. После перемешивания в гомогенизаторе 9 ила и других отходов с измельченной биомассой ВВР Эйхорния, предпочтительно в массовом соотношении 1:1, смесь поступает в метантенки 10 модуля 4 производства биогаза-метана. В метантенках 10 благодаря уникальным свойствам ВВР Эйхорния как симбионта бактерий метанообразования происходит интенсивный процесс образования и накапливания метана (перерабатывается в метан до 60% биоила и биомассы ВВР Эйхорния), который сопровождается спонтанным саморазогревом смеси отходов и измельченной массы Эйхорнии до температуры от 70 до 90°С. Как показывают промышленные испытания, средняя температура саморазогрева метантенка 10 в процессе метанообразования составляет 78-80°С, что вполне достаточно для отопления помещения, где размещены СГС 2, отстойники 6 и биопруды 7, и создания тепличных условий (псевдотропического климата) для интенсивного развития и роста массы ВВР Эйхорния. Блок 5 БУК служит для управления работой СГС 2 и контроля текущих параметров всех узлов СГС (температуры в биопрудах 7, степени заполнения гомогенизатора 9 и метантенков 10, температуры метантенков, объема накопленного метана и др.).Waste water and activated sludge are delivered to the entrances of the settling tanks 6 of the MOS 3 module. Sumps 6 of the complex can be secondary to external (primary) sumps of treatment facilities, irrigation fields, road drains, silt sites, oil treatment landfills, etc. (see [7, p. 356]). In sedimentation tanks 6, under the influence of gravity, sedimentation of impurities (contaminants) occurs at low flow rates. From the outflows of the settlers 6, the effluent enters the biological ponds 7, the surface of which is populated by floating non-rooting Eichornia WWR, where an intensive process of destruction of organic and non-oxidized mineral compounds contained in contaminated waters takes place. At the same time, Eichornia’s WWR, absorbing pollution, quickly increase their biomass [6], which is fed to the grinder 8 and then to the homogenizer 9, which also receives activated sludge from settling tanks 6. After mixing in the homogenizer 9, sludge and other wastes with ground biomass Eichornia VVR, preferably in a mass ratio of 1: 1, the mixture enters the digesters 10 of module 4 for the production of biogas-methane. Due to the unique properties of Eichornia VVR as a symbiont of methane forming bacteria, in digesters 10, an intensive process of methane formation and accumulation takes place (up to 60% of biochilin and Eichornia VVR biomass and methane are processed into methane), which is accompanied by spontaneous self-heating of a mixture of wastes and crushed Eichornia mass to a temperature of 70 to 90 ° FROM. As industrial tests show, the average temperature of self-heating of the digester 10 in the process of methane formation is 78-80 ° С, which is quite enough for heating the room where the GHS 2, settling tanks 6 and biological ponds 7 are located, and creating greenhouse conditions (pseudotropic climate) for intensive development and mass growth of ECHORNIA VVR. Block 5 of the BUK serves to control the operation of the GHS 2 and to monitor the current parameters of all GHS nodes (temperature in bio ponds 7, degree of filling of the homogenizer 9 and digesters 10, temperatures of digesters, volume of accumulated methane, etc.).

Производимый в метантенках 10 метан посредством компрессора 11 перекачивается в газгольдер 12, где накапливается с последующим поступлением на вход газотурбинной теплоэлектростанции ГТЭС 1. При этом выработанная электроэнергия с выхода 13 ГТЭС 1 обеспечивает аппаратуру электропотребления СГС 2, в том числе измельчитель 8, гомогенизатор 9, систему освещения и вентиляции и др., а также используется для снабжения внешних электроустановок с выхода 15. Уходящие дымовые газы, являющиеся теплоносителем, с выхода 14 ГТЭС 1 могут обеспечивать дополнительное теплоснабжение СГС 2, либо с выхода 16 - теплоснабжение внешних потребителей. При этом метантенк 10 используется как основной источник тепла для создания тепличных условий в СГС 2, а теплоснабжение СГС 2 с выхода 14 ГТЭС 1 является резервным и может использоваться при значительном понижении температуры окружающей среды или в высоких широтах с суровым климатом.The methane produced in the digesters 10 is pumped through a compressor 11 to a gas tank 12, where it is accumulated and then fed to the inlet of a gas turbine thermal power station GTES 1. At the same time, the generated electricity from the outlet 13 of the GTES 1 provides the power consumption equipment of SGS 2, including a grinder 8, a homogenizer 9, a system lighting and ventilation, etc., and is also used to supply external electrical installations from exit 15. The flue gases leaving as a heat carrier, from exit 14 of GTPP 1 can provide additional GHG 2 heat supply, or from exit 16 - heat supply to external consumers. At the same time, digester 10 is used as the main heat source for creating greenhouse conditions in GHS 2, and heat supply to GHS 2 from outlet 14 of GTPP 1 is reserve and can be used with a significant decrease in ambient temperature or in high latitudes with a harsh climate.

Предложенное техническое решение в отличие от известных технологий позволяет реализовать технический результат по оптимизации комплексного критерия «сложность - стоимость - эффективность», т.е. достигнуть высокой эффективности при приемлемой сложности и минимальной стоимости работ за счет синергии круглогодичной глубокой биологической переработки отходов с одновременным производством электро- и тепловой энергии, достаточной для автономной работы комплекса «БиоЧЭК» и передачи ее внешнему потребителю.The proposed technical solution, unlike the known technologies, allows to realize the technical result of optimizing the complex criterion “complexity - cost - efficiency”, i.e. to achieve high efficiency with acceptable complexity and minimal cost of work due to the synergy of year-round deep biological waste processing with simultaneous production of electric and thermal energy, sufficient for the autonomous operation of the BioCHEK complex and transfer it to an external consumer.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. RU 47349 U1,27.08.2005.1. RU 47349 U1,27.08.2005.

2. RU 2200802 C1, 20.03.2003.2. RU 2200802 C1, 03.20.2003.

3. RU 2114793 С1,10.07.1998.3. RU 2114793 C1.10.07.1998.

4. RU 2137884 С1, 20.09.1999.4. RU 2137884 C1, 09/20/1999.

5. RU 49526 U1. 27.11.2005.5. RU 49526 U1. 11/27/2005.

6. Информационный обзор способа очистки (доочистки) вод с применением Эйхорнии (водного гиацинта). Хронология: Эйхорния в центральной прессе, на центральном телевидении. © 1999-2009 webmaster: http://www.essentuki.com.6. Information review of the method of water purification (post-treatment) using Eichornia (water hyacinth). Timeline: Eichornia in the central press, on central television. © 1999-2009 webmaster: http://www.essentuki.com.

7. Новый политехнический словарь / Под ред. А.Ю.Ишлинского. -М.: Большая Российская энциклопедия. 2003. - 671 с.7. New Polytechnical Dictionary / Ed. A.Yu. Ishlinsky. -M .: Great Russian Encyclopedia. 2003 .-- 671 p.

Claims (5)

1. Биоэнергетический комплекс, характеризующийся тем, что содержит совокупность взаимосвязанных между собой газотурбинной теплоэлектростанции (ГТЭС) и размещенной в закрытом помещении под теплой кровлей системы газификации сырья (СГС), которая включает последовательно соединенные модуль очистных сооружений (МОС) для гидроботанической переработки отходов, в том числе сточных вод и/или иловых отложений, водной растительностью, модуль производства газообразного биотоплива-биогаза (МПГ), а также блок управления и контроля (БУК) СГС, при этом МОС содержит, по крайней мере, один отстойник и, по крайней мере, один биопруд, поверхность которого заселена свободно плавающими неукореняющимися высшими водными растениями - макрофитами (ВВР), например водным гиацинтом Эйхорнией, a МПГ содержит измельчитель биомассы ВВР, гомогенизатор и, по крайней мере, один метантенк для газификации сырья с получением биогаза-метана, причем вход отстойника является входом подачи отходов в биоэнергетический комплекс, первый выход отстойника посредством трубопровода соединен с первым входом гомогенизатора, второй выход отстойника связан с биопрудом, выход которого посредством трубопровода соединен через измельчитель биомассы ВВР с вторым входом гомогенизатора, выход которого соединен трубопроводом с входом метантенка, используемого для обогрева размещенной под теплой кровлей СГС, информационные и управляющие входы-выходы БУК соединены с соответствующими информационно-управляющими входами-выходами всех узлов СГС, а выход метантенка через компрессор и газгольдер соединен газопроводом биогаза-метана с входом ГТЭС, которая имеет выход электроэнергии, соединенный с входами аппаратуры электропотребления в СГС, и выход уходящих дымовых газов, соединенный с дополнительной установкой теплоснабжения СГС, в том числе подогрева биопруда.1. Bioenergy complex, characterized in that it contains a set of interconnected gas turbine power plants (GTES) and a raw gasification system (GHS) located in a closed room under a warm roof, which includes a series of treatment plants (MOS) for hydro-botanical waste treatment, in including wastewater and / or sludge, aquatic vegetation, the module for the production of gaseous biofuel-biogas (PGM), as well as the GHS control and monitoring unit (BUK), while m MOS contains at least one sedimentation tank and at least one biological pond, the surface of which is populated by freely floating non-rooting higher aquatic plants - macrophytes (WWR), for example, water hyacinth Eichornia, and MPG contains a WWR biomass grinder, a homogenizer, and, at least one digester for gasification of raw materials to produce biogas-methane, the input of the sump being the input of the waste to the bioenergy complex, the first outlet of the sump through a pipeline connected to the first input of homogenization ator, the second outlet of the sump is connected to the biopond, the outlet of which is connected through a pipeline through the VVR biomass grinder to the second input of the homogenizer, the outlet of which is connected by a pipe to the inlet of the digester used for heating the GHS installed under the warm roof, the information and control inputs and outputs of the BUK are connected to the corresponding information and control inputs and outputs of all GHS units, and the methane output through the compressor and gas tank is connected by a biogas-methane gas pipeline to the GTES input, which has Exit electricity connected to the inputs of a power consumption of equipment in the GHS, and the output of exhaust flue gases, coupled with the additional installation of GHS heating, including heating bioponds. 2. Биоэнергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что количество отстойников и биопрудов МОС, а также количество метантенков МПГ составляет два или более.2. The bioenergy complex according to claim 1, characterized in that the number of sedimentation tanks and biological ponds of the MOC, as well as the number of PGM digesters, is two or more. 3. Биоэнергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что гомогенизатор МПГ выполнен с возможностью гомогенизации ила и других отходов с измельченной биомассой ВВР Эйхорния в массовом соотношении 1:1.3. The bioenergy complex according to claim 1, characterized in that the PGM homogenizer is configured to homogenize sludge and other wastes with crushed Eichornia VVR biomass in a weight ratio of 1: 1. 4. Биоэнергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что метантенк МПГ выполнен с возможностью обеспечения при переработке смеси ила и других отходов с измельченной биомассой ВВР Эйхорния высокотемпературного процесса метанообразования при температуре от 70 до 90°С.4. The bioenergy complex according to claim 1, characterized in that the MPG digester is capable of providing a high-temperature methane formation process at a temperature of from 70 to 90 ° C during processing of a mixture of sludge and other waste with ground Eichornia VVR biomass. 5. Биоэнергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что ГТЭС имеет дополнительные выходы электроэнергии и тепловой энергии на установки потребления, внешнего по отношению к СГС. 5. The bioenergy complex according to claim 1, characterized in that the gas turbine power plant has additional electricity and heat outputs for consumption installations external to the GHS.
RU2010100899/13A 2010-01-12 2010-01-12 Bioenergetical complex ''biocheck'' RU2448913C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010100899/13A RU2448913C2 (en) 2010-01-12 2010-01-12 Bioenergetical complex ''biocheck''

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010100899/13A RU2448913C2 (en) 2010-01-12 2010-01-12 Bioenergetical complex ''biocheck''

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010100899A RU2010100899A (en) 2010-04-10
RU2448913C2 true RU2448913C2 (en) 2012-04-27

Family

ID=42670967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010100899/13A RU2448913C2 (en) 2010-01-12 2010-01-12 Bioenergetical complex ''biocheck''

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2448913C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2136147C1 (en) * 1998-04-20 1999-09-10 Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия Bioenergetic production complex
RU2234644C1 (en) * 2003-09-11 2004-08-20 Закрытое Акционерное Общество "Медтехника" Bioenergetic complex
RU47349U1 (en) * 2005-04-28 2005-08-27 Лялин Сергей Владимирович CLEANING STRUCTURE
RU2284967C1 (en) * 2005-06-03 2006-10-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Bioenergetic installation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2136147C1 (en) * 1998-04-20 1999-09-10 Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия Bioenergetic production complex
RU2234644C1 (en) * 2003-09-11 2004-08-20 Закрытое Акционерное Общество "Медтехника" Bioenergetic complex
RU47349U1 (en) * 2005-04-28 2005-08-27 Лялин Сергей Владимирович CLEANING STRUCTURE
RU2284967C1 (en) * 2005-06-03 2006-10-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Bioenergetic installation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010100899A (en) 2010-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Monfet et al. Nutrient removal and recovery from digestate: a review of the technology
KR102602040B1 (en) Systems and methods for biomass growth and processing
US7736508B2 (en) System and method for biological wastewater treatment and for using the byproduct thereof
Shilton et al. Solar-powered aeration and disinfection, anaerobic co-digestion, biological CO2 scrubbing and biofuel production: the energy and carbon management opportunities of waste stabilisation ponds
US20090230040A1 (en) Apparatus and Process for Biological Wastewater Treatment
Gude Energy positive wastewater treatment and sludge management
EP3119725B1 (en) Portable wastewater treatment systems
Sobhi et al. Selecting the optimal nutrients recovery application for a biogas slurry based on its characteristics and the local environmental conditions: A critical review
CA2697983C (en) Apparatus and process for biological wastewater treatment
JP2010505620A (en) Comprehensive utility equipment
Sunday et al. Phycoremediation: an eco-solution to environmental protection and sustainable remediation
US8673615B2 (en) Enhanced photosynthesis and photocatalysis water treatment/biomass growth process
KR20070021335A (en) Hybrid Anaerobic-Aerobic Advanced Wastewater Treatment Process for the Combined Treatment of Food-waste and Pig-manure.
RU95567U1 (en) BIOENERGY COMPLEX "BIOCHEK" FOR WASTE MANAGEMENT
RU2448913C2 (en) Bioenergetical complex ''biocheck''
CN202849213U (en) Farming wastewater efficient treatment system
BEKchANOV Potentials of waste and wastewater resources recovery and re-use (RRR) options for improving water, energy and nutrition security
Brenner et al. Water purification: algae in wastewater oxidation ponds
Soares et al. Closing cycles in anaerobic-based sewage treatment systems
Kuo Adsorbent-based algal cultivation system to facilitate integration of algal biofuel production with wastewater treatment
González-González et al. Environmental and energetic benefits derived from the anaerobic digestion of agroindustrial wastes
CN101851044B (en) Apparatus and process for biological wastewater treatment
Kraetsch Nutrient Removal from Clarified Municipal Wastewater using Microalgae Raceway Ponds
Foix-Cablé Combination of an anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) with microalgae production for decentralized wastewater treatment
CN102583907A (en) Organic sewage treatment system

Legal Events

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

Effective date: 20140113