RU2500627C2 - Device for aerobic-anaerobic processing of organic substrates - Google Patents
Device for aerobic-anaerobic processing of organic substrates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500627C2 RU2500627C2 RU2012107620/05A RU2012107620A RU2500627C2 RU 2500627 C2 RU2500627 C2 RU 2500627C2 RU 2012107620/05 A RU2012107620/05 A RU 2012107620/05A RU 2012107620 A RU2012107620 A RU 2012107620A RU 2500627 C2 RU2500627 C2 RU 2500627C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- effluent
- aerobic
- gas
- aerobic bioreactor
- wall
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области переработки концентрированных органических субстратов - бесподстилочного навоза, помета, осадков локальных очистных сооружений перерабатывающих производств, отходов механо-биологической очистки городских сточных вод - в газообразный энергоноситель - биогаз и стабилизированные обеззараженные продукты - биошламы (эффлюент), которые могут быть использованы при приготовлении удобрений.The present invention relates to the field of processing concentrated organic substrates - bedless manure, litter, sludge from local treatment facilities of processing plants, mechanical and biological wastewater from urban wastewater - into a gaseous energy carrier - biogas and stabilized disinfected products - bio-sludge (effluent) that can be used when preparing fertilizers.
Устройство может эффективно функционировать при влажности субстрата 90-96%, и концентрации органического вещества не менее 20 кг/м.The device can function effectively with a substrate moisture content of 90-96%, and a concentration of organic matter of at least 20 kg / m.
Известны технические решения аналогичного назначения. Достаточно широко применяющиеся на практике метантенки позволяют перерабатывать в биогаз до 40-50% исходного органического вещества упомянутых субстратов. Представленный в книге «Теплицы и тепличные хозяйства». Справочник. Киев, «Урожай», 1993. метантенк оснащен средствами загрузки и выгрузки субстрата и эффлюента соответственно, линией отведения биогаза со средствами его утилизации. Сжигание биогаза позволяет получить тепловую (в паровых, водогрейных котлах) или электрическую и тепловую (в когенерационных установках на базе ДВС, турбоагрегатов) энергию. Необходимый температурный режим анаэробной ферментации внутри метантенка обеспечивается системой теплоснабжения, в состав которой входят выносные или встроенные теплообменные аппараты. При этом доля тепловой энергии, потребляемой на собственные нужды метантенков, достигает, в зависимости от климатических условий и качества теплоизоляции, -70%, см. «Методические рекомендации по тезнологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета» РД-АПК 1.10.15.02-08. МСХ РФ, М:, 2008.Known technical solutions for a similar purpose. The digesters widely used in practice make it possible to process up to 40-50% of the starting organic matter of the mentioned substrates into biogas. Presented in the book "Greenhouses and greenhouses". Directory. Kiev, "Harvest", 1993. The digester is equipped with means for loading and unloading the substrate and effluent, respectively, a biogas removal line with means for its utilization. Biogas burning allows you to get thermal (in steam, hot water boilers) or electric and thermal (in cogeneration plants based on internal combustion engines, turbines). The necessary temperature regime of anaerobic fermentation inside the digester is provided by the heat supply system, which includes remote or built-in heat exchangers. At the same time, the share of thermal energy consumed for the internal needs of the digesters reaches, depending on climatic conditions and the quality of thermal insulation, -70%, see “Methodological Recommendations for the Technological Design of Systems for Removing and Preparing to Use Manure and Litter” RD-APK 1.10. 02/15/08. Ministry of Agriculture of the Russian Federation, M :, 2008.
В целях снижения затрат тепловой энергии на собственные нужды, применяют регенеративную схему загрузки-выгрузки метантенков, согласно которой теплоту эффлюента используют для частичного нагрева исходного субстрата.In order to reduce the cost of thermal energy for own needs, a regenerative scheme for loading and unloading of digesters is used, according to which the heat of the effluent is used to partially heat the initial substrate.
Достигаемое на практике значение коэффициента регенерации тепловой энергии, характеризующего отношение переданной при регенерации тепловой энергии к энергии, необходимой для нагрева до конечной (требуемой) температуры анаэробного процесса, составляет 30-40%.The value of the coefficient of thermal energy regeneration achieved in practice, which characterizes the ratio of the thermal energy transferred during the regeneration to the energy necessary to heat the anaerobic process to the final (required) temperature, is 30–40%.
Такое техническое решение представлено в книге авторов Баадер В., Доне Е., Бренндерфер М, «Биогаз», М.: «Колос, 1982.», с.43, а также в а.с. №1754677, C02F 11/04, авт. Бородин В.И., Пузанков В.И., Фарберов В.Т. «Установка метанового сбраживания органических отходов». Согласно данному изобретению, исходный субстрат вводится в рубашку аппарата, и далее поступает в метантенк. Эффлюент метантенка вводится во внутреннюю полость аппарата. Ввод потоков осуществляется тангенциально.Such a technical solution is presented in the book of authors Baader V., Don E., Brennderfer M, “Biogas”, M .: “Kolos, 1982.”, p. 43, and also in A.S. No. 1754677, C02F 11/04, ed. Borodin V.I., Puzankov V.I., Farberov V.T. "Installation of methane fermentation of organic waste." According to this invention, the initial substrate is introduced into the jacket of the apparatus, and then enters the digester. The effluent methane tank is introduced into the internal cavity of the apparatus. Entering flows tangentially.
Основным недостатком рассмотренных устройств является наличие замкнутых полостей, что значительно усложняет эксплуатацию подобного рода аппаратов на реальных субстратах со сложной реологией. Другим недостатком является значительная продолжительность анаэробного процесса (не менее 10-15 суток), что объясняется в основном низкой интенсивностью процессов массообмена между органическим веществом субстрата, находящемся преимущественно в твердой фазе, и анаэробным консорциумом, эффективно потребляющим растворенные элементы питания.The main disadvantage of the considered devices is the presence of closed cavities, which greatly complicates the operation of such devices on real substrates with complex rheology. Another disadvantage is the significant duration of the anaerobic process (at least 10-15 days), which is mainly due to the low intensity of mass transfer processes between the organic substance of the substrate, which is mainly in the solid phase, and the anaerobic consortium, which effectively consumes dissolved nutrients.
Известно устройство с рекуперативным теплообменным аппаратом для утилизации теплоты концентрированных сточных вод, в котором отсутствуют замкнутые полости.A device with a regenerative heat exchanger for utilizing the heat of concentrated wastewater, in which there are no closed cavities.
Согласно пат. ФРГ №3916520, C02F 3/06, теплообмен между сточными водами и теплоносителем осуществляется в условиях непрерывной циркуляции сточных вод вдоль вертикальных погружных и полупогружных перегородок в условиях побуждения циркуляции посредством введенной в нижнюю часть устройства форсунки эрлифта. Недостатком данного устройства, препятствующего его применению в метантенках, является использование в качестве тепловоспринимающего агента воды. Кроме того, данное устройство не решает проблемы подготовки субстрата с целью интенсификации последующей анаэробной обработки.According to US Pat. Germany No. 3916520, C02F 3/06, heat exchange between wastewater and coolant is carried out in the conditions of continuous circulation of wastewater along vertical submersible and semi-submerged partitions under conditions of stimulation of circulation by means of an airlift nozzle introduced into the lower part of the device. The disadvantage of this device, which prevents its use in digesters, is the use of water as a heat transfer agent. In addition, this device does not solve the problem of preparation of the substrate in order to intensify the subsequent anaerobic treatment.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является техническое решение, представленное в кн. Гюнтер Л.И., Гольфарб Л.Л. «Метантенки», М., Стройиздат, 1991, с.95, рис.33.Closest to the proposed invention is a technical solution presented in the book. Gunter L.I., Golfarb L.L. "Metantenki", M., Stroyizdat, 1991, p. 95, Fig. 33.
Согласно устройству-прототипу, предварительная обработка исходного субстрата осуществляется в аэробном биореакторе. При этом достигается:According to the prototype device, the preliminary processing of the initial substrate is carried out in an aerobic bioreactor. This achieves:
- гидролиз органического вещества субстрата, что позволяет снизить продолжительность последующей анаэробной обработки до 8-10 суток;- hydrolysis of the organic matter of the substrate, which reduces the duration of the subsequent anaerobic treatment to 8-10 days;
- предварительный нагрев субстрата до температуры 50-60°С.- pre-heating the substrate to a temperature of 50-60 ° C.
Продолжительность обработки субстрата в аэробном биореакторе составляет 0,5-1,0 сут., степень распада органического вещества - 10-15%. При этом несколько (на 10-30%) снижается выход биогаза на анаэробной стадии; при проведении данной стадии в мезофильном режиме (32-37°С) используется регенеративный теплообменник для подогрева исходного субстрата перед его подачей в аэробный биореактор.The duration of processing the substrate in an aerobic bioreactor is 0.5-1.0 days., The degree of decomposition of organic matter is 10-15%. At the same time, the biogas yield at the anaerobic stage decreases somewhat (by 10-30%); during this stage in the mesophilic mode (32-37 ° C), a regenerative heat exchanger is used to heat the initial substrate before it is fed into the aerobic bioreactor.
Применение металлоемкого теплообменника с замкнутыми полостями является одним из недостатков устройства-прототипа. Другими недостатками являются:The use of a metal-intensive heat exchanger with closed cavities is one of the disadvantages of the prototype device. Other disadvantages are:
- недостаточно полное использование исходного кислорода, подаваемого с воздухом в аэробный биореактор (до 40-50%), и тепловой энергии в самом процессе, что выражается в потерях с влажными отходящими газами;- insufficient use of the initial oxygen supplied with air to the aerobic bioreactor (up to 40-50%), and thermal energy in the process itself, which is expressed in losses with wet exhaust gases;
- повышенная материалоемкость;- increased material consumption;
- отсутствие цикла регенерации тепловой энергии эффлюента;- lack of a regeneration cycle of the thermal energy of the effluent;
- низкая сгустительная способность аппарата для гравитационного уплотнения эффлюента (отстойника).- low thickening ability of the apparatus for gravitational compaction of the effluent (sump).
Кроме этого, согласно современным требованием к санитарно-гигиеническим показателям эффлюентов (см., напр. СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения». Минздрав России, 1997), для обработки предпочтительнее использование термофильного процесса (52-57°С).In addition, according to the modern requirement for sanitary and hygienic indicators of effluents (see, for example, SanPiN 2.1.7.573-96 “Hygienic requirements for the use of wastewater and its sludge for irrigation and fertilizer.” The Ministry of Health of Russia, 1997), it is preferable to use thermophilic process (52-57 ° С).
Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков.The objective of the proposed invention is to remedy these disadvantages.
Согласно предлагаемому техническому решению, при совмещенных в одном устройстве (аппарате) процессах предварительной обработки (гидролиз и «биологический» нагрев) и постобработки (гравитационное сгущение и утилизация тепловой энергии эффлюента) и комплексного использования ресурсов процессов, снижается материалоемкость конструкции, повышается эффективность использования первичного энергоресурса - биогаза.According to the proposed technical solution, when combined in one device (apparatus) processes of pre-treatment (hydrolysis and "biological" heating) and post-treatment (gravitational thickening and utilization of thermal energy of the effluent) and the integrated use of process resources, the material consumption of the structure is reduced, and the efficiency of the use of primary energy is increased - biogas.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для аэробно-анаэробной обработки органических субстратов, состоящем из гидравлически связанных аэробного биореактора с газовой и жидкостной частями, метантенка с системой циркуляции теплоносителя, аппарата для гравитационного сгущения эффлюента метантенка с осветлительной и осадочной частями, осветлительная часть аппарата для гравитационного сгущения эффлюента метантенка отделена от осадочной части посредством каналов, образованных по крайней мере двумя наклонными пластинами, жидкостная часть аэробного биореактора и осветлительная часть аппарата для гравитационного сгущения эффлюента метантенка имеют общую разделительную стенку, внутри осветлительной части размещена центральная труба, в полой стенке которой циркулирует теплоноситель, причем пространство между наружной стенкой центральной трубы и разделительной стенкой связано с газовой частью аэробного биореактора посредством газопровода, а полая стенка центральной трубы связана с системой циркуляции теплоносителя метантенка посредством управляемого терморегулирующего клапана, датчик темпертуры которого размещен в жидкостной части аэробного биореактора.The technical result is achieved by the fact that in the device for aerobic-anaerobic treatment of organic substrates, consisting of hydraulically connected aerobic bioreactor with gas and liquid parts, a digester with a coolant circulation system, apparatus for gravitational thickening of an effluent, a digester with clarifying and sedimentary parts, the clarifying part of the apparatus for the gravitational thickening of the effluent of the digester is separated from the sedimentary part by channels formed by at least two inclined plates mi, the liquid part of the aerobic bioreactor and the clarification part of the apparatus for gravitational condensation of the effluent of the methane tank have a common separation wall, a central pipe is placed inside the clarification part, the coolant circulates in the hollow wall, and the space between the outer wall of the central pipe and the separation wall is connected with the gas part of the aerobic bioreactor by means of a gas pipeline, and the hollow wall of the central pipe is connected to the coolant circulation system direct thermostatic valve, the temperatures of which sensor is disposed in the liquid portion of aerobic bioreactor.
На фигуре представлена принципиальная технологическая схема устройства.The figure shows a schematic process diagram of a device.
Устройство состоит их двух основных блоков - блока пред- и постобработки субстрата и эффлюента 1, и анаэробного биореактора-метантенка 2. В состав блока пред- и постобработки 1 входят:The device consists of two main blocks - the unit for pre- and post-treatment of the substrate and effluent 1, and the anaerobic bioreactor-digester 2. The unit of pre- and post-treatment 1 includes:
- аэробный биореактор для предварительной обработки субстрата 3;- aerobic bioreactor for pre-treatment of the substrate 3;
- аппарат гравитационного сгущения (уплотнения) эффлюента 4.- apparatus of gravitational thickening (compaction) of effluent 4.
Аэробный биореактор 3 конструктивно оформлен в виде кольцевидного корпуса 5, охватывающего аппарат гравитационного сгущения эффлюента 4. Корпус 5 оснащен патрубками для отведения газообразных продуктов метаболизма 6, ввода субстрата 7, забора субстрата при циркуляционном перемешивании 8 и отведения подготовленного субстрата 9 в метантенк 2. К патрубкам 8 и 7 подключено аэрационно-перемешивающее устройство 10 известного типа, которое, как вариант, может состоять из циркуляционного насоса 11, компрессора 12 для подачи воздуха и смесителя-аэратора 13 (труба Вентури). Корпус 5 аэробного биореактора разделен на две части - жидкостную 14 и газовую 15. Патрубок 6 посредством газопровода 16 соединен с осветлительной частью аппарата гравитационного сгущения 4 таким образом, что вертикально ориентированные конструктивные элементы аппарата 4 и открытый и погруженный в жидкую фазу конец газопровода 16 в совокупности образуют газлифт.The aerobic bioreactor 3 is structurally designed in the form of a ring-shaped body 5, covering the apparatus for gravitational condensation of the effluent 4. The body 5 is equipped with nozzles for the removal of gaseous metabolic products 6, the introduction of the substrate 7, the intake of the substrate with circulation stirring 8 and the withdrawal of the prepared substrate 9 in the digester 2. To the nozzles 8 and 7, an aeration-mixing device 10 of a known type is connected, which, as an option, may consist of a circulation pump 11, a compressor 12 for supplying air and an aerato mixer and 13 (venturi tube). The body 5 of the aerobic bioreactor is divided into two parts - liquid 14 and gas 15. The pipe 6 is connected via a gas line 16 to the clarification part of the gravitational thickening apparatus 4 in such a way that the vertically oriented structural elements of the apparatus 4 and the open and immersed end of the gas pipeline 16 in total form a gas lift.
Аппарат гравитационного сгущения эффлюента 4 конструктивно оформлен в виде цилиндрического корпуса 17 с коническим днищем уплотнителем эффлюента 18. Коаксиально корпусу 17 внутри аппарата 4 размещена центральная труба 19 с полой стенкой 20, внутри которой циркулирует теплоноситель, подаваемый из системы циркуляции теплоносителя 21 метантенка 2. Аэробный биореактор 3 и аппарат гравитационного сгущения эффлюента 4 имеют общую вертикальную разделительную стенку 22, между ней и наружной стенкой 23 центральной трубы 19 размещена форсунка газлифта 24. Осветлительная часть 25 аппарата 4 отделена от осадочной части 26 посредством системы наклонных пластин 27, образующих лабиринтный канал, препятствующий выносу взвешенных частиц в эрлифтную зону при работе газлифта. Условный проход между пластинами должен составлять не менее 150-200 мм.The apparatus for gravitational thickening of the effluent 4 is structurally designed in the form of a cylindrical body 17 with a conical bottom of the effluent seal 18. Coaxially to the housing 17 inside the apparatus 4 there is a central pipe 19 with a hollow wall 20, inside which the coolant supplied from the coolant system 21 of the digester is circulated 2. Aerobic bioreactor 3 and the apparatus of gravitational thickening of the effluent 4 have a common vertical separation wall 22, between it and the outer wall 23 of the central pipe 19 there is a gas lift nozzle 24. The clarifying part 25 of the apparatus 4 is separated from the sedimentary part 26 by means of a system of inclined plates 27 forming a labyrinth channel, which prevents the suspension of suspended particles in the airlift zone during gas lift operation. The conditional passage between the plates should be at least 150-200 mm.
В осадочной части 26 происходит накопление и уплотнение сгущенного эффлюента до влажности 93-94%. В верхней (закрытой) части аппарата 4 размещен патрубок 28 для отвода смеси газов по следующим их направлениям на обеззараживание. Подача теплоносителя в полую стенку 20 центральной трубы регулируется управляемым терморегулирующим клапаном 29, воспринимающее устройство которого (датчик температуры) 30 размещен в жидкостной части 14 аэробного биоректора 3.In sedimentary portion 26, the condensed effluent is accumulated and condensed to a moisture content of 93-94%. In the upper (closed) part of the apparatus 4 there is a pipe 28 for discharging a mixture of gases in the following directions for disinfection. The flow of coolant into the hollow wall 20 of the central pipe is controlled by a controlled thermostatic valve 29, the receiving device of which (temperature sensor) 30 is located in the liquid part 14 of the aerobic bioreactor 3.
Анаэробный биореактор-метантенк 2 может быть типовой конструкции. Получаемый в процессе анаэробной ферментации биогаз по газопроводу 31 отводится в энергогенерирующее устройство известного типа, например, водогрейный или паровой котел или когенерационную установку (мини ТЭЦ) на базе ДВС или ГТУ. Энергогенерирующее устройство непосредственно связано с системой циркуляции теплоносителя 21. Часть теплоносителя направляется внешним потребителям по теплотрассе 32, другая часть подается в теплообменник 33 метантенка 2. Подача теплоносителя в теплообменник 33 регулируется управляемым терморегулирующим клапаном 34, датчик температуры 35 которого размещен в рабочем пространстве метантенка.Anaerobic bioreactor-digester 2 may be of a typical design. Obtained in the process of anaerobic fermentation of biogas through a gas pipeline 31 is discharged into a power generating device of a known type, for example, a hot-water or steam boiler or a cogeneration unit (mini CHP) based on the internal combustion engine or gas turbine. The energy-generating device is directly connected to the coolant circulation system 21. A part of the coolant is sent to external consumers through the heat pipe 32, the other part is supplied to the heat exchanger 33 of the digester 2. The supply of heat to the heat exchanger 33 is controlled by a controlled thermostatic valve 34, the temperature sensor 35 of which is located in the working space of the digester.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Исходный субстрат подается во всасывающую часть циркуляционного насоса 11 аэрационно-перемешивающего устройства, смешивается с циркулирующим по контуру «аэробный биореактор 3 - циркуляционный насос 11» субстратом и далее поступает в смеситель-аэратор типа трубы Вентури 13, куда компрессором 12 подается воздух. Процесс аэрации-перемешивания ведется при значениях кратности перемешивания не менее 20 1/сут и подачи воздуха до 11,6 кг на кг загруженного сухого вещества. Благодаря развитию в жидкостной части 14 аэробных микроорганизмов-биоокислителей субстрат перерабатывается в биомассу микрофлоры практически без изменения общего количества твердого вещества в системе. Выделяющаяся в процессе биоокисления биологическая тепловая энергия является причиной нагрева биомассы до термофильных температур (50-60°С при концентрации твердого вещества 4-6% и зольности не более 30%). Достаточно высокий темп нагрева биомассы (1-1,5°С/час), а также соответствующая высокая скорость гидролиза исходного субстрата в условиях интенсивного перемешивания позволяет ограничивать процесс биологического нагрева и гидролиза субстрата временем 0,5-1,5 сут.The initial substrate is fed into the suction part of the circulation pump 11 of the aeration-mixing device, mixed with the substrate circulating along the “aerobic bioreactor 3 - circulation pump 11” circuit, and then enters the mixer-aerator of the Venturi pipe type 13, where air is supplied by compressor 12. The aeration-mixing process is carried out at mixing ratios of at least 20 1 / day and air supply up to 11.6 kg per kg of loaded dry matter. Due to the development of 14 aerobic bio-oxidizing microorganisms in the liquid part, the substrate is processed into the biomass of microflora practically without changing the total amount of solid substance in the system. The biological thermal energy released during the biooxidation is the reason for heating the biomass to thermophilic temperatures (50-60 ° C with a solids concentration of 4-6% and an ash content of not more than 30%). A sufficiently high rate of biomass heating (1-1.5 ° С / h), as well as a corresponding high rate of hydrolysis of the initial substrate under conditions of intensive mixing, allows limiting the process of biological heating and hydrolysis of the substrate to 0.5-1.5 days.
Наличие общей разделительной стенки 22 позволяет в условиях периодического или непрерывно-периодического процесса ускорять разогрев биомассы и гидролиз субстрата за счет передачи от нагретого эффлюента, подаваемого в аппарат 4 из метантенка 2, необходимого количества тепловой энергии.The presence of a common separation wall 22 allows under conditions of a batch or continuous batch process to accelerate the heating of biomass and hydrolysis of the substrate due to the transfer of the required amount of thermal energy from the heated effluent supplied to the apparatus 4 from the digester 2.
По мере повышения температуры биомассы за счет процесса саморазогрева температурный напор между биомассой и эффлюентом снижается, при этом увеличивается циркуляция теплоносителя через полую стенку 20 центральной трубы 19. Регулирование подачи теплоносителя, начальная температура которого существенно ниже температуры эффлюента (15-20°С против 30-57°С), осуществляется терморегулирующим клапаном 29 в соответствии с изменением значения температуры биомассы в аэробном биореакторе 3, фиксируемой датчиком температуры 30. Таким образом, в дополнение к первичной энергии, воспринимаемой теплоносителем при сжигании биогаза, осуществляется подвод дополнительной тепловой энергии от эффлюента. Подвод осуществляется в количествах, обусловленных разницей между потребностью в дополнительной энергии аэробного процесса и возможным нагревом первичного теплоносителя отбираемой от эффлюента энергией в системе 21.As the biomass temperature increases due to the self-heating process, the temperature head between the biomass and the effluent decreases, while the circulation of the coolant through the hollow wall 20 of the central pipe 19 increases. The flow rate of the coolant, the initial temperature of which is significantly lower than the effluent temperature (15-20 ° C against 30- 57 ° C), is carried out by a thermostatic valve 29 in accordance with a change in the biomass temperature in the aerobic bioreactor 3 detected by the temperature sensor 30. Thus, in addition to g to primary energy, the coolant perceived by burning biogas, carried the additional supply of thermal energy from the effluent. The supply is carried out in amounts due to the difference between the need for additional energy of the aerobic process and the possible heating of the primary coolant, the energy taken from the effluent in the system 21.
Охлаждение эффлюента в процессе теплопередачи через разделительную стенку 22 или через стенку 23 центральной трубы 19 позволяет в известной степени подавить остаточный метаногенез в объеме эффлюента. Дополнительное подавление метаногенеза осуществляется за счет интенсивной циркуляции и аэрации эффлюента в осветлительной части 25 аппарата 4. Циркуляция производится газлифтом в форсунку 24 которого поступает кислородосодержащий газ (до 11% О2) из газовой части 15 аэробного биореактора 3 через газопровод 16. Направляемый из внутреннего пространства центральной трубы 19 эффлюент поступает в осадочную часть 26 аппарата 4, остаточное газовыделение в которой благодаря приведенным выше причинам минимально.The cooling of the effluent during heat transfer through the separation wall 22 or through the wall 23 of the central pipe 19 allows to a certain extent to suppress residual methanogenesis in the volume of the effluent. An additional suppression of methanogenesis is due to intensive circulation and aeration of the effluent in the clarifying part 25 of the apparatus 4. The circulation is carried out by a gas lift to the nozzle 24 of which oxygen-containing gas (up to 11% O 2 ) is supplied from the gas part 15 of the aerobic bioreactor 3 through the gas line 16. Directed from the inner space the Central pipe 19, the effluent enters the sedimentary portion 26 of the apparatus 4, the residual gas evolution in which due to the above reasons is minimal.
Такое техническое решение, согласно проведенным оценкам, позволяет получить уплотненный эффлюент влажностью до 94%.Such a technical solution, according to estimates, allows to obtain a compacted effluent with a moisture content of up to 94%.
Таким образом, наличие общей разделительной стенки между жидкостной частью 14 аэробного биореактора 3 и осветлительной частью 25 аппарата гравитационного сгущения эффлюента 4, интенсификации процесса осветления и уплотнения эффлюента за счет введения комплекса конструктивно-технологических решений:Thus, the presence of a common separation wall between the liquid part 14 of the aerobic bioreactor 3 and the clarification part 25 of the apparatus for gravitational thickening of the effluent 4, the intensification of the process of clarification and compaction of the effluent due to the introduction of a set of structural and technological solutions:
- газлифтной циркуляции;- gas lift circulation;
- аэрации;- aeration;
- охлаждения,- cooling
позволяет существенно (до 30-40%) снизить капитальные затраты на изготовление блока пред- постобработки.allows to significantly (up to 30-40%) reduce capital costs for the manufacture of pre-processing unit.
Дополнительно, в сравнении с прототипом, повышается энергетическая эффективность всего комплекса «аэробный биореактор-метантенк». Помимо использования тепловой энергии эффлюента для подогрева исходного (холодного) теплоносителя, повышается гибкость в управлении тепловым режимом аэробного биореактора.Additionally, in comparison with the prototype, the energy efficiency of the entire complex “aerobic bioreactor-digester” is increased. In addition to using the thermal energy of the effluent to heat the initial (cold) coolant, the flexibility in controlling the thermal regime of the aerobic bioreactor increases.
При этом, базовые технологические показатели анаэробного процесса остаются на уровне технического решения - прототипа.At the same time, the basic technological indicators of the anaerobic process remain at the level of a technical solution - a prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107620/05A RU2500627C2 (en) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | Device for aerobic-anaerobic processing of organic substrates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107620/05A RU2500627C2 (en) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | Device for aerobic-anaerobic processing of organic substrates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012107620A RU2012107620A (en) | 2013-09-10 |
| RU2500627C2 true RU2500627C2 (en) | 2013-12-10 |
Family
ID=49164515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012107620/05A RU2500627C2 (en) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | Device for aerobic-anaerobic processing of organic substrates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2500627C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU205398U1 (en) * | 2021-04-27 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "АГРОРЕЦИКЛИНГ-ГРУПП" (ООО "АГРОРЕЦИКЛИНГ-ГРУПП") | Digester for the processing of liquid organic raw materials |
| RU2778150C1 (en) * | 2022-02-16 | 2022-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Plant for the processing of waste from the agricultural industry |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2111179C1 (en) * | 1997-05-26 | 1998-05-20 | Воронежская государственная архитектурно-строительная академия | Anaerobic waste water sediment stabilization plant |
| RU2430153C2 (en) * | 2009-10-26 | 2011-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Bio-reactor |
-
2012
- 2012-02-29 RU RU2012107620/05A patent/RU2500627C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2111179C1 (en) * | 1997-05-26 | 1998-05-20 | Воронежская государственная архитектурно-строительная академия | Anaerobic waste water sediment stabilization plant |
| RU2430153C2 (en) * | 2009-10-26 | 2011-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Bio-reactor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГЮНТЕР Л.И., ГОЛЬДФАРБ Л.Л. Метантенки. - М.: Стройиздат 1991, с.94-97. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU205398U1 (en) * | 2021-04-27 | 2021-07-13 | Общество с ограниченной ответственностью "АГРОРЕЦИКЛИНГ-ГРУПП" (ООО "АГРОРЕЦИКЛИНГ-ГРУПП") | Digester for the processing of liquid organic raw materials |
| RU2778150C1 (en) * | 2022-02-16 | 2022-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Plant for the processing of waste from the agricultural industry |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012107620A (en) | 2013-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101759316B (en) | Method for treating wastewater containing molasses alcohol | |
| KR100646076B1 (en) | Two-phase type methane fermentation reactor | |
| CN1868934B (en) | Skid-mounted combined high temperature constant temperature methane comprehensive utilization system | |
| CN102874921B (en) | Up-flow anaerobic sludge bed reactor and operation method | |
| ES2157879T3 (en) | PROCEDURE AND INSTALLATION FOR THE TREATMENT OF WASTEWATER FROM THE TREATMENT OF OLEAGINOUS FRUITS AND CEREALS. | |
| CN101724551B (en) | Full mixed anaerobic reaction circulating device and circulating method for methane reaction raw materials | |
| CN209702513U (en) | A kind of environment-friendly highly efficient septic tank | |
| CN104774751A (en) | Efficient continuous treatment system of livestock and poultry organic wastes, and treatment method thereof | |
| CN107055971A (en) | A kind of recycling processing method of city domestic sewage | |
| CN101020594A (en) | Sludge hot digesting apparatus for preparing biological solid | |
| CN2825645Y (en) | Combined tank type marsh gas and marsh liquid generator | |
| CN110066831A (en) | The quick natural pond method processed of kitchen garbage | |
| RU2500627C2 (en) | Device for aerobic-anaerobic processing of organic substrates | |
| RU2414443C2 (en) | Line of manure recycling to produce biogas and fertilisers | |
| CN110183031B (en) | High-concentration livestock and poultry breeding wastewater and manure residue co-treatment system and treatment method | |
| CN207227236U (en) | A kind of high temeperature chemistry environmental protection anaerobic system | |
| CN206337130U (en) | A kind of sewage sludge processing unit | |
| RU122088U1 (en) | ANAEROBIC BIOREACTOR | |
| CN209352747U (en) | Anaerobic sludge digestion processing unit | |
| CN203976787U (en) | A kind of fecal sewage treatment methane-generating pit | |
| RU2600996C2 (en) | Method of aerobic-anaerobic processing of liquid manure to produce biogas, effluent, biosludge and device for its implementation | |
| RU149586U1 (en) | METANTENK | |
| RU2505488C2 (en) | Apparatus for biochemical processing of liquid and semi-liquid organic substrates | |
| TWM587659U (en) | Fast fermentation apparatus | |
| CN102976584B (en) | Self-heating high temperature aerobic treatment device for sewage sludge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140301 |