RU2525897C2 - Apparatus for processing organic material - Google Patents

Apparatus for processing organic material Download PDF

Info

Publication number
RU2525897C2
RU2525897C2 RU2012130225/05A RU2012130225A RU2525897C2 RU 2525897 C2 RU2525897 C2 RU 2525897C2 RU 2012130225/05 A RU2012130225/05 A RU 2012130225/05A RU 2012130225 A RU2012130225 A RU 2012130225A RU 2525897 C2 RU2525897 C2 RU 2525897C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
biomass
batteries
feedstock
hollow shafts
heater
Prior art date
Application number
RU2012130225/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012130225A (en
Inventor
Виктор Иванович Мяленко
Олег Николаевич Бузиян
Алексей Петрович Черныш
Марина Геннадьевна Курбанова
Зоя Владимировна Гаазе
Ирина Александровна Ганиева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт"
Priority to RU2012130225/05A priority Critical patent/RU2525897C2/en
Publication of RU2012130225A publication Critical patent/RU2012130225A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525897C2 publication Critical patent/RU2525897C2/en

Links

Images

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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20—Waste processing or separation

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to chemical industry and can be used in processing organic material. The apparatus includes a raw material feeding system (1), an anaerobic bioreactor (2), a biomass heater, a biogas removal system (3), a biomass removal system (7) and a process control system (6). The raw material feeding system (1) includes a mechanism consisting of a receiving hopper, a grinding mechanism, a mixing mechanism and a heating system. The heating system includes working blades mounted on two hollow shafts which form two batteries with a different direction of rotation. The biomass heater is made in the hollow shafts of the two batteries through longitudinal end-to-end openings allowing the passage of a heat carrier. The apparatus has a device for cleaning gas, for generating electrical and heat energy, as well as a separator (8) for separating spent biomass into a solid and a liquid fraction.
EFFECT: invention increases efficiency of the process and enables operation in low temperature conditions.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для переработки разнообразного органического сырья, например растительных и хозяйственных отходов, навоза, птичьего помета, сточных вод и т.п., с получением экологически чистого органического удобрения и биогаза, в отраслях сельского хозяйства, энергетике и жилищно-коммунальном хозяйстве.The invention relates to mechanical engineering and can be used for processing a variety of organic raw materials, for example, plant and household waste, manure, poultry manure, wastewater, etc., with the production of environmentally friendly organic fertilizer and biogas, in agriculture, energy and housing and communal services.

Известна биогазовая установка для переработки навоза [патент RU 2365080 C2, A01C 3/02, опубл. 27.08.2009], включающая в себя железобетонную конструкцию, выполненную в виде радиальных емкостей дозревателей, кольцо гидрозатвора, емкость реактора, нагреватели, трубопровод подачи субстрата с рассекателем, трубопровод отвода сброженной массы, устройство для отвода биогаза.Known biogas plant for processing manure [patent RU 2365080 C2, A01C 3/02, publ. 08/27/2009], which includes a reinforced concrete structure made in the form of radial tanks of detectors, a water seal ring, a reactor vessel, heaters, a substrate supply pipe with a divider, a fermented waste pipe, a biogas removal device.

Однако данное устройство требует капитального строения железобетонных конструкций и фундаментов и потому не может переставляться к местам складирования органического сырья.However, this device requires a capital structure of reinforced concrete structures and foundations and therefore can not be rearranged to places of storage of organic raw materials.

Кроме этого в известном устройстве отсутствует механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья, что увеличивает время биологической переработки и снижает производительность труда.In addition, in the known device there is no mechanism for grinding and mixing the feedstock, which increases the time of biological processing and reduces labor productivity.

Также известна установка для переработки органических отходов [патент RU №2370457 C1, C02F 3/28, опубл. 20.10.2009], принятая за прототип, включающая анаэробный биореактор, нагреватель биомассы, систему подачи исходного сырья, систему отвода биогаза, систему удаления жидких органических удобрений и систему управления технологическим процессом.Also known installation for the processing of organic waste [patent RU No. 2370457 C1, C02F 3/28, publ. 20.10.2009], adopted as a prototype, including an anaerobic bioreactor, biomass heater, feed system, biogas removal system, liquid organic fertilizer removal system and process control system.

Недостатки установки: отсутствие в ней механизма для измельчения и перемешивания исходного сырья и не обеспечивается возможность получения однородной массы. Кроме этого нагреватели биомассы установлены неподвижно и имеют тем самым низкую теплоотдачу. Известная установка выполнена на фундаменте, этим самым исключается возможность ее перемещения к местам хранения исходного сырья.The disadvantages of the installation: the lack of a mechanism for grinding and mixing the feedstock in it and it is not possible to obtain a homogeneous mass. In addition, biomass heaters are installed motionless and thereby have low heat transfer. The known installation is made on the foundation, thereby excluding the possibility of its movement to the storage locations of the feedstock.

Целью изобретения является повышение интенсивности процесса газообразования, автоматизации биологического процесса сбраживания, возможность использования установки в условиях пониженной температуры окружающего воздуха и неоднородности исходного сырья.The aim of the invention is to increase the intensity of the process of gas formation, automation of the biological process of fermentation, the possibility of using the installation in conditions of low ambient temperature and heterogeneity of the feedstock.

Задача изобретения достигается тем, что в установке для переработки органического сырья, включающей систему подачи исходного сырья, анаэробный биореактор, нагреватель биомассы, систему отвода биогаза, систему удаления биомассы, систему управления процессом, в систему подачи исходного сырья включен механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья с системой подогрева исходного сырья, состоящий из приемной воронки, механизма измельчения, механизма перемешивания, системы подогрева, включающей рабочие лопатки, установленные на двух полых валах, образующих две батареи, имеющие разные направления вращения, при этом нагреватель биомассы выполнен в полых валах двух батарей посредством продольных сквозных отверстий с возможностью пропускания через них теплоносителя. Кроме того, для получения на выходе готового продукта газ CH4 и CO2 установка имеет устройство для очистки газа, для выработки электрической и тепловой энергии имеется когенерационная установка, а также сепаратор для разделения отработанной биомассы на твердую и жидкую фракции.The objective of the invention is achieved by the fact that in the installation for processing organic raw materials, including a feed system, anaerobic bioreactor, biomass heater, biogas removal system, biomass removal system, process control system, a mechanism for grinding and mixing the feed is included in the feed system with a heating system of the feedstock, consisting of a receiving funnel, a grinding mechanism, a stirring mechanism, a heating system including rotor blades mounted on in the hollow shafts, forming two batteries having different directions of rotation, while the biomass heater is made in the hollow shafts of the two batteries by means of longitudinal through holes with the possibility of passing coolant through them. In addition, in order to produce CH 4 and CO 2 gas at the end of the finished product, the installation has a gas purification device, there is a cogeneration unit for generating electric and thermal energy, as well as a separator for separating the spent biomass into solid and liquid fractions.

На фиг.1 показана схема установки для переработки органического сырья. На фиг.2 (поз.1 на фиг.1) - механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья. На фиг.3 (поз.А на фиг.2) - выносной элемент. На фиг.4 (поз.Б на фиг.2) - выносной элемент.Figure 1 shows a diagram of a plant for the processing of organic raw materials. In Fig.2 (pos.1 in Fig.1) is a mechanism for grinding and mixing the feedstock. In Fig.3 (pos. A in Fig.2) is a remote element. In Fig.4 (pos. B in Fig.2) - remote element.

Установка для переработки органического сырья состоит из системы подачи исходного сырья 1, анаэробного биореактора 2, системы отвода биогаза 3, устройства для очистки газа 4, когенерационной установки 5, системы управления процессом 6, системы удаления биомассы 7, сепаратора 8.A plant for processing organic materials consists of a feed system 1, an anaerobic bioreactor 2, a biogas removal system 3, a gas purification device 4, a cogeneration unit 5, a process control system 6, a biomass removal system 7, a separator 8.

Механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья с системой подогрева исходного сырья состоит из приемной воронки 9, механизма измельчения 10, механизма перемешивания 11, системы подогрева 12.The mechanism for grinding and mixing the feedstock with a heating system of the feedstock consists of a receiving funnel 9, a grinding mechanism 10, a mixing mechanism 11, a heating system 12.

Установка для переработки органического сырья работает следующим образом. Исходное сырье загружается в приемную воронку 9 системы подачи исходного сырья 1, где сырье в механизме измельчения исходного сырья 10 измельчается до необходимых размеров, откуда самотеком поступает на механизм перемешивания исходного сырья 11, где приобретает однородность массы за счет встречного вращения лопаток рабочих органов, а с помощью системы подогрева исходного сырья 12 масса подогревается до необходимой температуры за счет прохождения подогретой жидкости в полых валах рабочих органов. Далее подогретое, однородное, очищенное сырье поступает в анаэробный биореактор 2, в котором имеется система поддержания оптимальной температуры биомассы. Также анаэробный биореактор 2 снабжен приборами контроля давления в реакторе, системой перемешивания сырья и прибором контроля протекания биологического процесса, позволяющим регулировать процесс сбраживания путем добавления необходимой порции катализаторов в анаэробный биореактор 2 с выводом данных на систему управления процессом 6, в результате чего осуществляется автоматизация процесса. Отработанная биомасса поступает в систему удаления биомассы 7, после чего идет на сепаратор 8 для разделения на жидкую и твердую фракции, а выделенный биогаз накапливается в системе отвода биогаза 3, откуда поступает на установку очистки газа 4 и далее на когенерационную установку 5 для выработки электрической и тепловой энергии либо потребителю в виде газа.Installation for the processing of organic raw materials is as follows. The feedstock is loaded into a receiving funnel 9 of the feedstock supply system 1, where the feedstock in the grinding mechanism of the feedstock 10 is crushed to the required size, from where it flows by gravity to the feedstock mixing mechanism 11, where it acquires mass uniformity due to the oncoming rotation of the blades of the working bodies, using the heating system of the feedstock 12, the mass is heated to the required temperature due to the passage of the heated fluid in the hollow shafts of the working bodies. Further, the heated, homogeneous, refined raw material enters the anaerobic bioreactor 2, in which there is a system for maintaining the optimum biomass temperature. Also, the anaerobic bioreactor 2 is equipped with pressure control devices in the reactor, a feed mixing system, and a biological process control device that allows controlling the fermentation process by adding the necessary portion of catalysts to the anaerobic bioreactor 2 with data output to the process control system 6, as a result of which the process is automated. The spent biomass enters the biomass removal system 7, after which it goes to the separator 8 for separation into liquid and solid fractions, and the extracted biogas is accumulated in the biogas removal system 3, from where it enters the gas purification unit 4 and then to the cogeneration unit 5 to generate electric and thermal energy or to the consumer in the form of gas.

Устройство позволяет повысить интенсивность процесса газообразования, автоматизацию биологического процесса сбраживания, возможность использования установки в условиях пониженной температуры окружающего воздуха и неоднородности исходного сырья. Кроме того, предлагаемая установка не имеет фундамента, что обеспечивает возможность ее перемещения к местам хранения исходного сырья.The device allows to increase the intensity of the process of gas formation, automation of the biological process of fermentation, the ability to use the installation in conditions of low ambient temperature and heterogeneity of the feedstock. In addition, the proposed installation does not have a foundation, which makes it possible to move it to the storage locations of the feedstock.

Claims (2)

1. Установка для переработки органического сырья, включающая систему подачи исходного сырья, анаэробный биореактор, нагреватель биомассы, систему отвода биогаза, систему удаления биомассы, систему управления процессом, отличающаяся тем, что в систему подачи исходного сырья включен механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья с системой подогрева исходного сырья, состоящий из приемной воронки, механизма измельчения, механизма перемешивания, системы подогрева, включающей рабочие лопатки, установленные на двух полых валах, образующих две батареи, имеющие разные направления вращения, при этом нагреватель биомассы выполнен в полых валах двух батарей посредством продольных сквозных отверстий с возможностью пропускания через них теплоносителя.1. Installation for the processing of organic raw materials, including the feed system, anaerobic bioreactor, biomass heater, biogas removal system, biomass removal system, process control system, characterized in that the feed system includes a mechanism for grinding and mixing the feedstock with a feedstock heating system, consisting of a receiving funnel, a chopping mechanism, a stirring mechanism, a heating system including rotor blades mounted on two hollow shafts, generating two batteries having different directions of rotation, while the biomass heater is made in the hollow shafts of the two batteries by means of longitudinal through holes with the possibility of passing coolant through them. 2. Установка по п.1 имеет устройство для очистки газа, для выработки электрической и тепловой энергии имеется когенерационная установка, а также сепаратор для разделения отработанной биомассы на твердую и жидкую фракции. 2. The installation according to claim 1 has a device for gas purification, for the generation of electric and thermal energy there is a cogeneration unit, as well as a separator for separating the spent biomass into solid and liquid fractions.
RU2012130225/05A 2012-07-16 2012-07-16 Apparatus for processing organic material RU2525897C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130225/05A RU2525897C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Apparatus for processing organic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130225/05A RU2525897C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Apparatus for processing organic material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012130225A RU2012130225A (en) 2014-01-27
RU2525897C2 true RU2525897C2 (en) 2014-08-20

Family

ID=49956725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130225/05A RU2525897C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Apparatus for processing organic material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525897C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU967268A3 (en) * 1978-08-24 1982-10-15 Вернер Унд Пфляйдерер (Фирма) Sealed rotary mixer for polymeric materials
SU1468872A1 (en) * 1987-07-06 1989-03-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Bioenergy complex
JP2003001223A (en) * 2001-06-15 2003-01-07 Yukio Yoneda Method for degrading and recomposing biomass and apparatus therefor
RU86589U1 (en) * 2009-02-16 2009-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "РосПочва" INSTALLATION FOR ANAEROBIC PROCESSING OF ORGANIC WASTE ANIMAL AND VEGETABLE ORIGIN, PRODUCTION OF BIOGAS AND LIQUID ORGANIC FERTILIZER
RU2370457C1 (en) * 2008-07-14 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет (ВолгГАСУ) Unit for anaerobic digestion of organic waste
RU110217U1 (en) * 2011-04-13 2011-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Прогресс" BIOGAS PLANT FOR PRODUCING BIOGAS FROM AGRICULTURAL WASTE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU967268A3 (en) * 1978-08-24 1982-10-15 Вернер Унд Пфляйдерер (Фирма) Sealed rotary mixer for polymeric materials
SU1468872A1 (en) * 1987-07-06 1989-03-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Bioenergy complex
JP2003001223A (en) * 2001-06-15 2003-01-07 Yukio Yoneda Method for degrading and recomposing biomass and apparatus therefor
RU2370457C1 (en) * 2008-07-14 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет (ВолгГАСУ) Unit for anaerobic digestion of organic waste
RU86589U1 (en) * 2009-02-16 2009-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "РосПочва" INSTALLATION FOR ANAEROBIC PROCESSING OF ORGANIC WASTE ANIMAL AND VEGETABLE ORIGIN, PRODUCTION OF BIOGAS AND LIQUID ORGANIC FERTILIZER
RU110217U1 (en) * 2011-04-13 2011-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Прогресс" BIOGAS PLANT FOR PRODUCING BIOGAS FROM AGRICULTURAL WASTE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012130225A (en) 2014-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tran Fast hydrothermal liquefaction for production of chemicals and biofuels from wet biomass–The need to develop a plug-flow reactor
JP2009532193A (en) Devices, processes and systems for anaerobic digestion of sludge
Nsair et al. Optimizing the performance of a large scale biogas plant by controlling stirring process: A case study
DK2449086T3 (en) Device for the production of biogas from organic waste
Teng et al. Design and optimization principles of biogas reactors in large scale applications
Radjaram et al. Assessment of optimum dilution ratio for biohydrogen production by anaerobic co-digestion of press mud with sewage and water
CN103451095A (en) Method for preparing marsh gas through straw, excrement and kitchen waste
CN103173348B (en) Integrated two phase dry anaerobic digestion reactor and processing method
CN103894393A (en) Kitchen waste hydrothermal treating method and device
Bagchi et al. Feasibility of utilizing wastewaters for large-scale microalgal cultivation and biofuel productions using hydrothermal liquefaction technique: A comprehensive review
US20210292694A1 (en) Scalable biodigester plant for generating biogas from livestock liquid manure
RU2525897C2 (en) Apparatus for processing organic material
EA201500477A1 (en) BIOENERGY COMPLEX OF OBTAINING BIOGAS AND GRANULATED BIOFUELS
CN106635757B (en) A kind of kitchen castoff high-temperature anaerobic fermentation system
RU2540019C1 (en) Bioreactor
RU2399184C1 (en) Biogas complex
RU2605312C1 (en) Biogas plant
CN202156988U (en) Pig manure treatment system
RU127748U1 (en) PLANT FOR PRODUCING BIOGAS
KR101149430B1 (en) Anaerobic digestion vessel
JP4206010B2 (en) Temperature stratified swirl type fermenter
RU131375U1 (en) BIOENERGY INSTALLATION
RU195674U1 (en) Continuous feed biogas reactor
TWM480597U (en) Composite renewable energy supply system
Ashur et al. Effct of Solid Content and pH on Biogas Production From Organic Fraction Municipal Solid Waste

Legal Events

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

Effective date: 20200717