RU2502684C1 - Блочно-модульная биогазовая установка - Google Patents
Блочно-модульная биогазовая установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502684C1 RU2502684C1 RU2012114887/05A RU2012114887A RU2502684C1 RU 2502684 C1 RU2502684 C1 RU 2502684C1 RU 2012114887/05 A RU2012114887/05 A RU 2012114887/05A RU 2012114887 A RU2012114887 A RU 2012114887A RU 2502684 C1 RU2502684 C1 RU 2502684C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biogas
- modular
- digester
- modular units
- compressor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/28—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture specially adapted for farming
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в животноводческих комплексах и индивидуальных и фермерских хозяйствах для переработки отходов органического, растительного и биологического происхождения в высокоэффективные органические удобрения, биогаз, тепловую и электрическую энергию. Блочно-модульная биогазовая установка включает приемную емкость 5, насосы 7, загрузочный 8 и выгрузочный 14 трубопроводы, метантенк 9, трубопровод отвода биогаза 10, компрессор 11, газгольдер 13 и газовый котел 18, расположенные непосредственно в животноводческом помещении 2, имеющие общую магистраль 20 для сбора биогаза и промежуточное хранилище эффлюента 16. При этом биогазовая установка разделена на модульные блоки, содержащие дополнительно устройство очистки биогаза от влаги 12 и имеющие общий блок управления 21. Количество модульных блоков определяется количеством животноводческих помещений 2 в хозяйстве. Изобретение позволяет обеспечить устойчивую работу при широком диапазоне изменения температур окружающей среды, снизить затраты на транспорт сырья, эксплуатацию и повысить эксплуатационную надежность, создав комфортные условия для обслуживающего персонала. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области переработки отходов органического, растительного и биологического происхождения в высокоэффективные органические удобрения, биогаз, и далее преобразования его в тепловую и электрическую энергию, в условиях животноводческих комплексов, а также индивидуальных и фермерских хозяйств.
Известен биоэнергокомплекс (а.с. СССР 1733407, опубликованное 15.05.92. Бюл. №18), содержащий метантенк с теплоизоляцией, мешалкой, загрузочным и выгрузочным патрубками, трубопроводы для отвода биогаза, газгольдер и каркас. Биоэнергокомплекс размещен внутри каркаса, обтянутого полимерной пленкой, который создает «парниковый» эффект за счет использования солнечной энергии.
Недостатком известного биоэнергокомплекса является сложность обеспечения стабильного обогрева сбраживаемого субстрата, поскольку количество теплоты, поступающее на поверхность реактора с солнечным излучением, существенно колеблется в зависимости от времени суток и от местных климатических условий. Также недостатком являются высокие затраты на транспорт сырья, так как органическую массу необходимо подвозить к биоэнергокомплексу.
Известна биогазовая установка (патент RU 106895 C02F 3/28, C02F 11/04, 25.03.2011), содержащая блок подготовки исходного сырья, связанные с ним блок исходного субстрата, связанный с блоком биологически активных добавок, и блок сухого субстрата, последовательно связанные с блоком подготовки исходного сырья ферментер, блок очистки и хранения биогаза, когенерационный блок производства электроэнергии и тепла, и блок управления.
Недостатком известной биогазовой установки является то, что для крупных хозяйств ферментер с большими габаритами имеет значительные тепловые потери в зимний период года, следовательно увеличивается расход биогаза сжигаемого в когенерационной установке для поддержания температурного режима в ферментере. Установка сложна в изготовлении и эксплуатации, что повышает затраты на ее строительство, монтаж и эксплуатацию.
Известна биогазовая установка (инструкция: Жирков В., Герман А., Матвеев Ю., Уланов М., Основы строительства биогазовой установки для анаэробной переработки сельскохозяйственных отходов, 2005), включающая в себя приемную емкость, насосы, загрузочный и выгрузочный трубопроводы, метантенк, трубопровод отвода биогаза, компрессор, газгольдер, газовый котел, расположенные непосредственно в животноводческом помещении, имеющие общую магистраль для сбора газа.
Недостатком известной биогазовой установки является то, что для крупных хозяйств метантенк с большими габаритами имеет значительные тепловые потери в зимний период года, а также отсутствует устройство очистки биогаза от влаги.
Данная биогазовая установка наиболее близка по технической сущности к заявленной блочно-модульной биогазовой установке и принята за прототип.
Техническим результатом предлагаемой блочно-модульной биогазовой установки является:
- обеспечение устойчивой работы при широком диапазоне изменения температур окружающей среды;
- снижение затрат на транспорт сырья;
- снижение затрат на эксплуатацию и повышение эксплуатационной надежности;
- создание комфортных условий для обслуживающего персонала.
Поставленная задача решается тем, что заявленная блочно-модульная биогазовая установка, включает в себя приемную емкость, насосы, загрузочный и выгрузочный трубопроводы, метантенк, трубопровод отвода биогаза, компрессор, газгольдер, и газовый котел, расположенные непосредственно в животноводческом помещении, имеющие общую магистраль для сбора биогаза и промежуточное хранилище эффлюента, причем биогазовая установка разделена на модульные блоки, содержащие дополнительно устройство очистки биогаза от влаги и имеющие общий блок управления, при этом количество модульных блоков определяется количеством животноводческих помещений в хозяйстве.
На чертеже показана схема блочно-модульной биогазовой установки.
Модульный блок 1 расположен в животноводческом помещении 2. В животноводческом помещении 2 также расположена зона содержания животных 3 и транспортер 4 для транспортировки начального продукта (навоза КРС, свиней, птичьего помета) в приемную емкость 5, где установлен патрубок 6 для подачи горячей воды. Насос 7 предназначен для удаления субстрата из приемной емкости 5 по загрузочному трубопроводу 8 и направления его в метантенк 9. В верхней части метантенка 9 установлен трубопровод отвода биогаза 10. С помощью компрессора 11, биогаз направляют в устройство очистки биогаза от влаги 12, затем в газгольдер 13 для хранения биогаза. В нижней части метантенка 9 установлен выгрузочный трубопровод 14 для удаления эффлюента (сброженной массы) с помощью насоса 15 в промежуточное хранилище эффлюента 16. Трубопровод 17 предназначен для подачи горячей воды из газового котла 18 к нагревательному устройству 19. По газовой магистрали 20 осуществляют сбор биогаза и подачу потребителям. Блочно-модульная биогазовая установка содержит единый для всех модульных блоков, блок управления 21.
Для изменения состава входного субстрата, коррекции температуры установлены насосы, мешалки, задвижки, клапаны и т.п.
Модульный блок 1 расположен в животноводческом помещении 2, где из зоны содержания животных 3 начальный продукт транспортером 4 подают в приемную емкость 5, представляющую собой подземный открытый резервуар, куда также подается горячая вода по патрубку 6 для создания необходимой влажности субстрата (88-92%). Насосом 7 по загрузочному трубопроводу 8 субстрат перекачивают в метантенк 9. По трубопроводу 17 подают горячую воду, которая поступает к нагревательному устройству 19, производя тем самым нагрев субстрата до оптимальной температуры.
В метантенке происходит процесс разложения сбраживаемого субстрата метановыми бактериями. Для устойчивого хода процесса необходимо поддержание постоянной температуры: для мезофильного режима 38-40°C и для термофильного 52-54°C. Процесс метанообразования очень чувствителен к изменениям температуры. Степень этой чувствительности в свою очередь зависит от температурных рамок, в которых происходит переработка субстрата. При процессе метанообразования могут быть допустимы изменения температуры в пределах: при мезофильном температурном режиме - ±1°C в час; термофильном - ±0,5°C в час. Также для устойчивого хода процесса необходимо периодическое перемешивание. Перемешивание осуществляют механические, гидравлические или пневматические устройства.
Образовавшийся биогаз отводится по трубопроводу отвода биогаза 10 с помощью компрессора 11 в устройство очистки биогаза от влаги 12, где отделяется от влаги и аккумулируется в газгольдере 13. Часть биогаза сжигается в газовом котле 18 для поддержания оптимального температурного режима в метантенке, остальная часть по газовой магистрали 20 направляется потребителю, где отчищается от примесей и сжигается в когенерационной установке для получения тепловой и электрической энергии (на чертеже не показано). За счет возможности работы модульных блоков в противофазе обеспечивается выравнивание выхода биогаза.
Эффлюент по трубопроводу 14 из метантенка 9 автоматически перекачивается насосом 15, в момент загрузки новой порции исходного субстрата, и направляется в общее для всех модульных блоков промежуточное хранилище эффлюента 16. Блок управления 21 регулирует температуру сбраживаемого субстрата, состав и давление выделяемого биогаза, управляет работой насосов, задвижек.
Количество модульных блоков определяется количеством животноводческих помещений в хозяйстве. С целью оптимизации финансовых затрат на сооружение комплекса, возможен последовательный ввод модульных блоков в эксплуатацию.
Таким образом предложенная блочно-модульная биогазовая установка позволяет обеспечить устойчивую работу в зимний период года и снизить затраты на транспорт сырья, т.к. модульные блоки размещаются непосредственно в животноводческом помещении, следовательно, тепловые потери метантенка незначительны и расстояние от источника сырья до приемного резервуара минимально. Также обеспечивается удобство в эксплуатации для рабочего персонала. При выходе из строя одного из модульных блоков, производится его ремонт, в то время как остальные продолжают свою работу.
Claims (1)
- Блочно-модульная биогазовая установка, включающая в себя приемную емкость, насосы, загрузочный и выгрузочный трубопроводы, метантенк, трубопровод отвода биогаза, компрессор, газгольдер и газовый котел, расположенные непосредственно в животноводческом помещении, имеющие общую магистраль для сбора биогаза и промежуточное хранилище эффлюента, отличающаяся тем, что биогазовая установка разделена на модульные блоки, содержащие дополнительное устройство очистки биогаза от влаги и имеющие общий блок управления, при этом количество модульных блоков определяется количеством животноводческих помещений в хозяйстве.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114887/05A RU2502684C1 (ru) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | Блочно-модульная биогазовая установка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114887/05A RU2502684C1 (ru) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | Блочно-модульная биогазовая установка |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012114887A RU2012114887A (ru) | 2013-10-20 |
| RU2502684C1 true RU2502684C1 (ru) | 2013-12-27 |
Family
ID=49357020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012114887/05A RU2502684C1 (ru) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | Блочно-модульная биогазовая установка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2502684C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1733407A1 (ru) * | 1990-05-14 | 1992-05-15 | Запорожское Научно-Производственное Объединение По Созданию И Производству Машин Для Подготовки Органических Удобрений | Биоэнергокомплекс |
| US20030172697A1 (en) * | 1998-01-23 | 2003-09-18 | Sower Larry P. | Fertilizer manufactured from animal wastes and method of producing same |
| RU106895U1 (ru) * | 2011-03-25 | 2011-07-27 | Сергей Яковлевич Чернин | Биогазовая установка |
| RU110217U1 (ru) * | 2011-04-13 | 2011-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Прогресс" | Биогазовая установка для производства биогаза из сельскохозяйственных отходов |
-
2012
- 2012-04-13 RU RU2012114887/05A patent/RU2502684C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1733407A1 (ru) * | 1990-05-14 | 1992-05-15 | Запорожское Научно-Производственное Объединение По Созданию И Производству Машин Для Подготовки Органических Удобрений | Биоэнергокомплекс |
| US20030172697A1 (en) * | 1998-01-23 | 2003-09-18 | Sower Larry P. | Fertilizer manufactured from animal wastes and method of producing same |
| RU106895U1 (ru) * | 2011-03-25 | 2011-07-27 | Сергей Яковлевич Чернин | Биогазовая установка |
| RU110217U1 (ru) * | 2011-04-13 | 2011-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Прогресс" | Биогазовая установка для производства биогаза из сельскохозяйственных отходов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЖИРКОВ В. и др. Основы строительства биогазовой установки для анаэробной переработки сельскохозяйственных отходов: Инструкция, 2005. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012114887A (ru) | 2013-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Deng et al. | Application and development of biogas technology for the treatment of waste in China | |
| Lu et al. | Integrating animal manure-based bioenergy production with invasive species control: A case study at Tongren Pig Farm in China | |
| CN103951145B (zh) | 一种畜禽养殖粪污无害化处理及循环利用的方法 | |
| CN1868934B (zh) | 撬装组合式高温恒温沼气综合利用系统 | |
| Voytovych et al. | Facilities and problems of processing organic wastes by family-type biogas plants in Ukraine | |
| CN107651822B (zh) | 一种畜禽粪污液体生态治理系统及方法 | |
| KR101439425B1 (ko) | 에너지 절감형 바이오가스 플랜트 | |
| CN103704057A (zh) | 四位一体化养殖棚 | |
| WO2012115587A1 (en) | Method and system for the sanitization of a digestate in the production of biogas | |
| Ghosh et al. | A review study on anaerobic digesters with an Insight to biogas production | |
| Calise et al. | Technical and economic analysis of a cogeneration plant fueled by biogas produced from livestock biomass | |
| EP3180971A1 (en) | System and method for anaerobic digestion of animal wastes | |
| CN203474609U (zh) | 一种利用余热生产沼气的热能再利用装置 | |
| CN101629139B (zh) | 规模化太阳能中温固液联合厌氧发酵和储气装置 | |
| Ali et al. | Pilot-scale anaerobic digester for enhanced biogas production from poultry manure using a solar water heating system | |
| RU2463761C1 (ru) | Способ производства биогаза из сельскохозяйственных отходов и биогазовая установка для его осуществления | |
| Koyani et al. | RETRACTED ARTICLE: A systematic study on simulation and modeling of a solar biogas reactor | |
| CN104787999A (zh) | 一种规模猪场粪污处理装置及方法 | |
| RU110217U1 (ru) | Биогазовая установка для производства биогаза из сельскохозяйственных отходов | |
| RU2502684C1 (ru) | Блочно-модульная биогазовая установка | |
| CN207775039U (zh) | 一种生活污泥厌氧消化处理培育有机营养土系统 | |
| CN202022828U (zh) | 一种污泥洗涤及其生物处理系统 | |
| CN205623691U (zh) | 一种机械化带式输送自动干清粪设备 | |
| RU2646873C1 (ru) | Способ получения биогаза и удобрений из отходов свиноводческих стоков с вертикальной цилиндрической емкостью | |
| Adebayo et al. | Design, construction and testing of a plug flow digester for converting agricultural residues to biogas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140414 |