SK6393Y1 - Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor - Google Patents

Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor Download PDF

Info

Publication number
SK6393Y1
SK6393Y1 SK50046-2012U SK500462012U SK6393Y1 SK 6393 Y1 SK6393 Y1 SK 6393Y1 SK 500462012 U SK500462012 U SK 500462012U SK 6393 Y1 SK6393 Y1 SK 6393Y1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
fermentation
fermentation chamber
mobile device
chamber
heating elements
Prior art date
Application number
SK50046-2012U
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK500462012U1 (en
Inventor
Stefan Fuska
Original Assignee
Zovos En S R O
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 Zovos En S R O filed Critical Zovos En S R O
Priority to SK50046-2012U priority Critical patent/SK6393Y1/en
Publication of SK500462012U1 publication Critical patent/SK500462012U1/en
Publication of SK6393Y1 publication Critical patent/SK6393Y1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

A device includes at least one fermentation chamber (2), which has on the inside a metal inner casing that separates heaters (10) from the interior of fermentation chamber (2), and at the upper parts are arranged nozzle (7) for spraying cellular juice, that are part of a closed circuit further comprising a collection tank (9) of cellular juice placed in the technology space (3) and connected to a draw-off pipe (8) with a pump to pump the excess percolate, while in the interior of the fermentation chamber (2) sensors (11) are placed to management of fermentation, controlled by control unit (4).

Description

Technické riešenie sa týka mobilného zariadenia na suchú anaeróbnu fermentáciu - bioreaktora.The technical solution concerns a mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Patentový spis SK 278554 opisuje mobilný fermentor pozostávajúci z tepelnoizolačného plášťa, ktorý je vybavený zariadením na prívod a odvod vzduchu. Tepelnoizolačný plášť tvorí boky, strop a dvere mobilného biofermentora a pozostáva z tvarovaných dosiek, ktorých povrch je vybavený sústavou rebier. V podstave mobilného biofermentora sú vytvorené kanály otvorené do vnútorného priestoru mobilného biofermentora. V kanáloch sú uložené rúrky pripojené na spoločný zdroj tlakového vzduchu a vybavené výdychovými otvormi.SK 278554 discloses a mobile fermenter consisting of a heat insulating jacket, which is equipped with an air inlet and outlet device. The thermal insulating jacket consists of the sides, ceiling and doors of the mobile biofermentor and consists of shaped plates, the surface of which is equipped with a system of ribs. Essentially, the mobile biofermentor is formed by channels open to the interior of the mobile biofermentor. In the ducts the tubes are connected to a common source of compressed air and equipped with exhalation openings.

Úžitkový vzor 5987 opisuje kontajnerový fermentor na spracovanie biomasy, ktorý pozostáva z viacvrstvového izolačného plášťa, vodotesných a vzduchotesných dverí na nakladanie a vykladanie biomasy a riadiacej jednotky napojenej na snímače parametrov fermentácie umiestnené vnútri fermentora. Na vnútorných stranách sú vyhrievacie telesá a na vrchnej vnútornej strane rozstrekovacie dýzy napojené na zásobník. Fermentor ďalej obsahuje aspoň jednu kóju pozostávajúcu z rámu, podlahy, bočných stien a čelnej steny. Podlaha, bočné steny a čelná stena môžu byť vyplnené sieťovinou. Kója je vybavená na spodnej strane rámu podvozkom a v rohoch navádzacími kolesami.Utility Model 5987 discloses a biomass container fermenter comprising a multilayer insulating jacket, a watertight and airtight biomass loading and unloading door, and a control unit connected to fermentation parameter sensors located within the fermenter. On the inside, the heating elements and on the top inside the spray nozzles are connected to the tank. The fermenter further comprises at least one cubicle consisting of a frame, a floor, side walls and a front wall. The floor, side walls and the front wall may be filled with netting. The cubicle is equipped with a chassis on the underside of the frame and guide wheels at the corners.

Nedostatkom uvedeného riešenia je, že biomasa nie je vyhrievaná priamo, a tým nie je možná presná a rýchla kontrola a regulácia teploty.The disadvantage of this solution is that the biomass is not heated directly, and thus accurate and rapid temperature control and regulation is not possible.

Cieľom tohto technického riešenia je navrhnúť také mobilné zariadenie na suchú anaeróbnu fermentáciu, ktoré bude poskytovať všetky výhody kontajnerových mobilných fermentorov, ako aj ďalšie výhody, ktoré poskytuje viackomorový fermentor podľa tohto technického riešenia.The object of the present invention is to provide such a mobile anaerobic fermentation device that will provide all the advantages of container mobile fermenters, as well as other advantages provided by the multi-chamber fermenter according to the present invention.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky odstraňuje mobilné zariadenie na suchú anaeróbnu fermentáciu - bioreaktor, ktoré je vo forme kvádra a obsahuje minimálne jednu fermentačnú komoru, na uloženie a spracovanie biomasy, uzatvárateľnú plynotesnými dverami a oddelený technologický priestor, pozostávajúce z izolačného plášťa vybaveného otvorom na odvod bioplynu, z vonkajšej strany opatreného nosnou konštrukciou a z vnútornej strany vyhrievacími telesami. Jeho podstatou je, že fermentačná komora je vybavená z vnútornej strany kovovým vnútorným plášťom, ktorý oddeľuje vyhrievacie telesá od vnútorného priestoru fermentačnej komory a v hornej časti sú usporiadané dýzy na rozstrekovanie bunkovej šťavy, ktoré sú súčasťou uzavretého okruhu ďalej tvoreného zbernou nádržou bunkovej šťavy umiestnenou v technologickom priestore a spojenou odčerpávacím potrubím s čerpadlom na odčerpávanie nadbytočného perkolátu, pričom vo vnútornom priestore fermentačnej komory sú umiestnené snímače na sledovanie parametrov fermentácie, riadenej riadiacou jednotkou.The aforementioned drawbacks are eliminated by a mobile anaerobic fermentation bioreactor, which is in the form of a cuboid and contains at least one fermentation chamber, for storing and processing biomass, sealable by gas-tight doors and a separate technological space consisting of an insulating jacket equipped with a biogas outlet. the side provided with the supporting structure and the inside with heating elements. Its essence is that the fermentation chamber is equipped on the inside with a metal inner jacket which separates the heating elements from the internal space of the fermentation chamber and in the upper part there are arranged nozzles for spraying cell juice, which are part of a closed circuit and a connected pumping line to a pump for pumping excess percolate, wherein sensors for monitoring the fermentation parameters controlled by the control unit are located in the interior of the fermentation chamber.

Vyhrievacie telesá sú tvorené sústavou rúrok s teplonosným médiom a môžu slúžiť na ohrev, ako aj na chladenie vnútorného prostredia fermentačnej komory. Je výhodné, ak vyhrievacie telesá sú umiestnené v stenách, podlahe a strope fermentačnej komory.The heating elements consist of a set of tubes with a heat transfer medium and can serve both for heating and cooling the internal environment of the fermentation chamber. Preferably, the heating elements are located in the walls, floor and ceiling of the fermentation chamber.

Podľa výhodného uskutočnenia mobilné zariadenie na suchú anaeróbnu fermentáciu pozostáva z dvoch fermentačných komôr uzatvárateľných každú samostatne plynotesnými dverami, jedného technologického priestoru, ktorý je usporiadaný medzi fermentačnými komorami a jednej riadiacej jednotky. Proces fermentácie prebieha v oddelených fermentačných komorách nezávisle od seba a umožňuje tak spracovávať rôzne druhy materiálov súčasne. Ďalšou výhodou tohto zariadenia je, že umožňuje kvázi kontinuálnu tvorbu bioplynu pri relatívne nízkom výkone zariadenia.According to a preferred embodiment, the mobile device for dry anaerobic fermentation consists of two fermentation chambers, each sealable separately by a gas-tight door, one process space which is arranged between the fermentation chambers and one control unit. The fermentation process takes place in separate fermentation chambers independently of one another and thus allows different types of materials to be processed simultaneously. A further advantage of this device is that it allows quasi-continuous biogas production at a relatively low plant output.

Podľa výhodného uskutočnenia môže byť kovový vnútorný plášť vyrobený z nehrdzavejúceho alebo lakovaného plechu.According to a preferred embodiment, the metal inner shell can be made of stainless or lacquered sheet.

Výhodou takto konštruovaného zariadenia je jeho moduláma konštrukcia, ktorá umožňuje zapojiť viacero takýchto zariadení do paralelnej prevádzky podľa požadovaného výkonu, a mobilita zariadenia, ktorá umožňuje podľa potreby nenáročným spôsobom zmeniť miesto inštalovania bez veľkých nárokov na stavebné úpravy.The advantage of such a device is its modular construction, which allows to connect several such devices in parallel operation according to the required power, and the mobility of the device, which allows to change the installation place without any demanding construction work as needed.

Ďalšou výhodou je kontaktný celoplošný prenos tepla medzi ohrievanou vnútornou stenou komory a biomasou, ktorý umožňuje veľmi presnú a rýchlu reguláciu teploty procesu fermentácie.A further advantage is the full-area contact heat transfer between the heated inner wall of the chamber and the biomass, which allows very accurate and rapid temperature control of the fermentation process.

Plynotesné oddelená technologická miestnosť umožňuje vykonávať fyzickú kontrolu parametrov, údržbu a servisné práce počas procesu fermentácie bez nutnosti jeho prerušenia.The gas-tight, separate technological room allows physical performance control, maintenance and service work during the fermentation process without interruption.

SK 6393 Υ1SK 6393 Υ1

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obrázok 1 znázorňuje jednokomorové mobilné zariadenie na suchú anaeróbnu fermentáciu.Figure 1 shows a single-chamber mobile device for dry anaerobic fermentation.

Obrázok 2 znázorňuje dvojkomorové mobilné zariadenie na suchú anaeróbnu fermentáciu.Figure 2 shows a two-chamber mobile device for dry anaerobic fermentation.

Obrázok 3 znázorňuje bočný pohľad - prierez fermentačnou komorou bioreaktora.Figure 3 shows a cross-sectional side view of a bioreactor fermentation chamber.

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Príklad 1:Example 1:

Mobilné zariadenie na suchú anaeróbnu fermentáciu - bioreaktor, vo forme kvádra, ktoré obsahuje jednu fermentačnú komoru 2, na uloženie a spracovanie biomasy f, uzatvárateľnú plynotesnými dverami 6 a oddelený technologický priestor 3. Toto zariadenie ďalej obsahuje izolačný plášť 5 vybavený otvorom 12 na odvod bioplynu, a vyhrievacie telesá 10, ktoré sú umiestnené v stenách, v podlahe a v strope fermentačnej komory 2 a sú od vnútorného priestoru fermentačnej komory 2 oddelené kovovým vnútorným plášťom 13. Tento kovový vnútorný plášť 13 je vyrobený z nehrdzavejúceho plechu. V hornej časti fermentačnej komory 2 sú usporiadané dýzy 7 na rozstrekovanie bunkovej šťavy, ktoré sú súčasťou uzavretého okruhu ďalej tvoreného zbernou nádržou 9 bunkovej šťavy umiestnenou v technologickom priestore 3 a spojenou odčerpávacím potrubím 8 s čerpadlom (neznázomené) na odčerpávanie nadbytočného perkolátu. Vo vnútornom priestore fermentačnej komory 2 sú umiestnené snímače 11 na sledovanie parametrov fermentácie, riadenej riadiacou jednotkou 4.Mobile dry anaerobic fermentation plant - bioreactor, in the form of a cuboid, containing one fermentation chamber 2, for storing and processing biomass f, closed by gas-tight doors 6 and separated technological space 3. This device further comprises an insulating jacket 5 equipped with a biogas outlet 12 and the heating elements 10, which are located in the walls, in the floor and in the ceiling of the fermentation chamber 2 and are separated from the interior of the fermentation chamber 2 by a metal inner sheath 13. This metal inner sheath 13 is made of stainless steel. In the upper part of the fermentation chamber 2 there are arranged nozzles 7 for spraying of cell juice, which are part of a closed circuit further formed by the cell juice collecting tank 9 located in the process space 3 and connected by a discharge line 8 with a pump (not shown) for pumping excess percolate. In the interior of the fermentation chamber 2 are located sensors 11 for monitoring the fermentation parameters controlled by the control unit 4.

Príklad 2:Example 2:

Na obrázku 2 je znázornené mobilné zariadenie na suchú anaeróbnu fermentáciu - bioreaktor, vo forme kvádra, ktoré obsahuje dve fermentačné komory 2, na uloženie a spracovanie biomasy 1, ktoré sú oddelené technologickým priestorom 3. Každá fermentačná komora 2 je uzatvárateľná plynotesnými dverami 6. Toto zariadenie je tvorené izolačným plášťom 5, ktorý je vybavený otvormi 12 na odvod bioplynu z fermentačných komôr 2 a vyhrievacími telesami 10, ktoré sú umiestnené na stenách, na podlahe a na strope oboch fermentačných komôr 2. Fermentačné komory 2 sú vybavené z vnútornej strany kovovým vnútorným plášťom 13 z lakovaného plechu, ktorý oddeľuje vyhrievacie telesá 10 od vnútorného priestoru fermentačných komôrFigure 2 shows a mobile block for dry anaerobic fermentation - a bioreactor, in the form of a cuboid, comprising two fermentation chambers 2 for storing and processing biomass 1, which are separated by a process space 3. Each fermentation chamber 2 is sealable by a gas-tight door 6. This the device consists of an insulating jacket 5, which is provided with openings 12 for the removal of biogas from the fermentation chambers 2 and the heating elements 10, which are located on the walls, on the floor and on the ceiling of both fermentation chambers. a lacquered sheet metal jacket 13 which separates the heating elements 10 from the interior of the fermentation chambers

2. V hornej časti fermentačných komôr 2 sú usporiadané dýzy 7 na rozstrekovanie bunkovej šťavy, ktoré sú súčasťou uzavretého okruhu ďalej tvoreného zbernou nádržou 9 bunečnej šťavy umiestnenou v technologickom priestore 3 a spojenou odčerpávacím potrubím 8 s čerpadlom (neznázomené) na odčerpávanie nadbytočného perkolátu. Vo vnútornom priestore oboch fermentačných komôr 2 sú umiestnené snímače 11 na sledovanie parametrov fermentácie, riadenej riadiacou jednotkou 4.2. In the upper part of the fermentation chambers 2, there are arranged nozzles 7 for spraying cell juice, which are part of a closed circuit further formed by a cell juice collecting tank 9 located in the process space 3 and connected by a discharge line 8 to a pump (not shown) for pumping excess percolate. In the interior of both fermentation chambers 2 are placed sensors 11 for monitoring the fermentation parameters controlled by the control unit 4.

Príklad 3:Example 3:

Spôsob výroby bioplynu v bioreaktore podľa tohto vynálezu, kde sa biomasa 1 navezie do fermentačnej komory 2, ktorá sa uzavrie plynotesnými dverami 6. Pomocou dýz 7 sa do fermentačnej komory 2 dodáva bunková šťava zo zbernej nádoby 9. Biomasa 1 sa zahreje pomocou vyhrievacích telies 10 na prevádzkovú teplotu 36 až 42 °C počas doby zdržania 20 až 90 dní. Biomasa sa bez prístupu vzduchu a za pôsobenia metanogénnych baktérií rozkladá, pričom vzniká bioplyn, ktorý sa odvádza otvorom 12 a kvapalný perkolát, ktorý sa odčerpáva odčerpávacím potrubím 8 do zbernej nádrže 9.A method for producing biogas in a bioreactor according to the invention, wherein the biomass 1 is fed to a fermentation chamber 2 which is closed by a gas-tight door 6. By means of the nozzles 7 the cell juice from the collecting vessel 9 is supplied to the fermentation chamber 2. to an operating temperature of 36 to 42 ° C for a residence time of 20 to 90 days. The biomass decomposes in the absence of air and methanogenic bacteria, producing biogas which is discharged through orifice 12 and a liquid percolate which is pumped through the drainage pipe 8 into the collecting tank 9.

Priemyselná uskutočniteľnosťIndustrial feasibility

Bioreaktor podľa tohto technického riešenia sa používa na výrobu bioplynu z biomasy tvorenej organickým materiálom prevažne rastlinného pôvodu.The bioreactor according to this invention is used to produce biogas from biomass consisting of organic material of predominantly plant origin.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims (4)

1. Mobilné zariadenie na suchú anaeróbnu fermentáciu - bioreaktor vo forme kvádra, obsahujúce minimálne jednu fermentačnú komoru, na uloženie a spracovanie biomasy, uzatvárateľnú plynotesnými dverami a oddelený technologický priestor, pozostávajúce z izolačného plášťa vybaveného otvorom (12) na odvod bioplynu, z vonkajšej strany opatreného nosnou konštrukciou a z vnútornej strany vyhrievacími telesami, vyznačujúce sa tým, že fermentačná komora (1. Mobile apparatus for dry anaerobic fermentation - a cuboid bioreactor, comprising at least one fermentation chamber, for storing and processing biomass, sealable by gas-tight doors and a separate technological space, consisting of an insulating jacket equipped with a biogas outlet (12) from outside provided with a supporting structure and heating elements on the inside, characterized in that the fermentation chamber ( 2) je vybavená z vnútornej strany kovovým vnútorným plášťom (13), ktorý oddeľuje vyhrievacie telesá (10) od vnútorného priestoru fermentačnej komory (2) a v hornej časti sú usporiadané dýzy (7) na rozstrekovanie bunkovej šťavy, ktoré sú súčasťou uzavretého 2) is provided on the inside with a metal inner jacket (13) which separates the heating elements (10) from the inner space of the fermentation chamber (2) and at the top there are arranged nozzles (7) for spraying cell juice which are part of the closed SK 6393 Υ1 okruhu ďalej tvoreného zbernou nádržou (9) bunkovej šťavy umiestnenou v technologickom priestore (3) a spojenou odčerpávacím potrubím (8) s čerpadlom na odčerpávanie nadbytočného perkolátu, pričom vo vnútornom priestore fermentačnej komory (2) sú umiestnené snímače (11) na sledovanie parametrov fermentácie, riadenej riadiacou jednotkou (4).A circuit further comprising a cell juice collecting tank (9) located in the process space (3) and connected by a discharge line (8) to a pump for purging excess percolate, the sensors (11) on the inside of the fermentation chamber (2). monitoring the fermentation parameters controlled by the control unit (4). 5 2. Mobilné zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že vyhrievacie telesá (10) tvorené sústavou rúrok s teplonosným médiom na ohrev, ako aj chladenie vnútorného prostredia fermentačnej komory (2) sú umiestnené v stenách, podlahe a strope fermentačnej komory (2).Mobile device according to claim 1, characterized in that the heating elements (10) formed by a set of tubes with heat transfer medium for heating and cooling of the internal environment of the fermentation chamber (2) are located in the walls, floor and ceiling of the fermentation chamber (2). ). 3. Mobilné zariadenie podľa niektorého z nárokov 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z dvoch fermentačných komôr (2) uzatvárateľných každú samostatne plynotesnými dverami, jednéhoMobile device according to either of Claims 1 and 2, characterized in that it consists of two fermentation chambers (2) which can be closed by separate gas-tight doors, one 10 technologického priestoru (3), ktorý je usporiadaný medzi fermentačnými komorami (2) a jednej riadiacej jednotky (4).10 of the technological space (3), which is arranged between the fermentation chambers (2) and one control unit (4). 4. Mobilné zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že kovový vnútorný plášť je vyrobený z nehrdzavejúceho alebo lakovaného plechu.Mobile device according to claim 1, characterized in that the metal inner casing is made of stainless or lacquered sheet metal.
SK50046-2012U 2012-05-17 2012-05-17 Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor SK6393Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50046-2012U SK6393Y1 (en) 2012-05-17 2012-05-17 Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50046-2012U SK6393Y1 (en) 2012-05-17 2012-05-17 Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK500462012U1 SK500462012U1 (en) 2012-10-02
SK6393Y1 true SK6393Y1 (en) 2013-03-01

Family

ID=46888820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK50046-2012U SK6393Y1 (en) 2012-05-17 2012-05-17 Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK6393Y1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SK500462012U1 (en) 2012-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201010643Y (en) Solid materials fermenting device
CN113088451A (en) Biological incubator for experiments
CN201071344Y (en) Double-chamber biofermentation reactor
CN204369904U (en) A kind of cell culture incubator
SK500032011U1 (en) Container fermenter
SK6393Y1 (en) Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor
CN219752317U (en) Fermenting case capable of achieving rapid cooling and uniform fermentation
PL68718Y1 (en) Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor
CN103623756A (en) Industrial batch-type microwave reaction kettle
CZ2012520A3 (en) Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor
CN209836026U (en) Mobilizable solid microbial manure fermentation storehouse
CZ24240U1 (en) Mobile device for dry anaerobic fermentation - bioreactor
CN111115998B (en) Bioreactor device
CN107698287A (en) A kind of Tea planting agricultural fertilizer installation for fermenting
CN202610228U (en) Anaerobic fermentation system
CN104261927A (en) Multilayer digestion bed sludge aerobic-composting system
CN104136598A (en) Bioreactor for methanizing biomass, biogas plant having a plurality of such bioreactors, and method for operating such a bioreactor
CN108555014B (en) Intermediate-temperature aerobic reactor for electrically enhanced bioremediation
PL67977Y1 (en) Mobile device for the dry anaerobic digestion - bioreactor
CN105482999A (en) Agaricus bisporus substrate fermentation device
CN103240829A (en) Ionic membrane forming device
CN204198743U (en) Strain fermentation case
CN212476755U (en) High-efficient incubator of biological medicine
SK7082Y1 (en) Modular self-functioning biogas plant
CN215103183U (en) Equipment is cultivateed to fungus dual-purpose intelligence of algae