SU1198026A1

SU1198026A1 - Device for producing biogas

Info

Publication number: SU1198026A1
Application number: SU827772246A
Authority: SU
Inventors: Яр Вилли; Пинтернагел Эрнст-Карл; Кебке Хартмут; Мюллер Ханс
Original assignee: Феб Ландбаупройект Потсдам (Инопредприятие)
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1982-01-21
Publication date: 1985-12-15
Also published as: PL132457B1; CS245457B1; PL235081A1; RO84053B1; BG42067A1; DD158700A3; HU189561B; RO84053A3

Abstract

1.. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА, содержаща резервуар с камерами брожени , газгольдеры и отвод щие трубопроводы, регулирующие устройства дл температуры, уровн заполнени , отбора газа, тепловой насос , и работающа по проточному принципу с использованием давлени выдел ющегос биогаза, отличающа с тем, что она снабжена раздел ющими резервуар 3 на камеры предварительного 4, основного 5 и остаточного 19 брожени подвижными перепускными перегородками 7 с укрепленными на них гребенчатыми планками 8 и отражательными элементами 10, а также перегородками 6 в виде забрала, подвод щим устройством 1 с запорной арматурой 15 и теплообменником 2, вы- пускным устройством 13 с теплообменником 2, теплообменным кольцевым трубопроводом 20, на котором установлен тепловой насос 21 и который имеет установленный перед выпускным устройством 13 и относ щийс к тепловому насосу 21 понижающий давление вентиль, бак-накопитель 27 с трубопроводами холодной 29 и гор чей 23 воды, теплообменник 30 дл дополнительного получени гор чей воды, га- зоотборным трубопроводом 12, соединенным с подвод щим и выпускным устройствами 1 и 13 через газохранилище 28, и газообменным трубопроi водом 14, имеющим устройство 24 дл (Л повьпиени давлени . 2.Установка по п. 1, о т ли чающа с тем, что резервуар 3 дл разложени биомассы имеет цилиндрическую форму, теплоизолирован и расположен горизонтально. 3.Установка по п. 1,отли- чающа с тем, что перегородсо ки 6 и 7 выполнены гибкими или по00 движными . О Признано изобретением по резулью татам экспертизы, осуществленной ВеО ) домством по изобретательству Германской Демократической Республики.1 .. INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS, containing a reservoir with fermentation chambers, gas-holders and discharge piping, regulating devices for temperature, filling level, gas extraction, heat pump, and operating according to flow principle using the pressure of released biogas, characterized by that it is equipped with separating tank 3 into chambers of pre-4, main 5 and residual 19 fermentation by movable by-pass partitions 7 with comb-shaped strips 8 fixed on them and reflective elements 1 0, as well as partitions 6 in the form of a visor, a supply device 1 with shut-off valves 15 and a heat exchanger 2, an exhaust device 13 with a heat exchanger 2, a heat exchange ring pipe 20 on which the heat pump 21 is installed and a pressure-reducing valve related to the heat pump 21, a storage tank 27 with cold pipes 29 and hot water 23, a heat exchanger 30 to additionally receive hot water, a gas collecting pipe 12 connected to the supply Shielding and exhaust devices 1 and 13 through the gas storage 28, and the gas exchange pipeline 14, which has a device 24 for (L pressure point. 2. The installation according to claim 1, wherein the tank 3 for decomposing biomass has a cylindrical shape, is thermally insulated, and is horizontal. 3. The installation according to claim 1, which is different in that the partition walls 6 and 7 are flexible or movable. О Recognized as an invention according to the results of the examination carried out by the VeO on the invention of the German Democratic Republic.

Description

Изобретение может использоватьс при утилизации отходов мелких и круп ных сельскохоз йственных животноводческих предпри тий и органических отбросов населенных пунктов.The invention can be used in the disposal of waste of small and large agricultural livestock enterprises and organic waste of human settlements.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс за вка ФРГ 2535756, кл. С 12 3/10, 1977.The closest technical solution to the proposed one is the application of the Federal Republic of Germany 2535756, cl. C 12 3/10, 1977.

Цель изобретени - создание установки дл производства биогаза при утилизации отходов мелких и крупных сельскохоз йственных животноводческих предпри тий и органическихотбросов населенных, пунктов. При зтом необходимо сократить излишние затраты на конструкцию, включа теплоизол цию , на эксплуатацию и ремонт, причем исключаетс использование устройства дл перемешивани с электрическим приводом. Дополнительно следует предусмотреть регенерацию тепла, получение гор чей воды и удобрений, а также высокую тепень применени в установке готовых узлов .The purpose of the invention is to create an installation for the production of biogas for the disposal of waste of small and large agricultural livestock enterprises and organic waste of settlements. At the same time, it is necessary to reduce unnecessary construction costs, including thermal insulation, for operation and maintenance, while eliminating the use of an electric-driven agitator. In addition, heat recovery, hot water and fertilizer should be provided, as well as high heat content in the installation of ready-made units.

С помощью изобретени решаетс задача производства биогаза путем утилизации отходов мелких-и крупных сельскохоз йствейных животноводческих предпри тий и органических отбросов населенных пунктов, причем используютс такие преимущества проточной систеьил, как непрерывное производство газа, лучшие возможности дл автоматизации и увеличени мощности, а также более высока степень использовани мощности. Упрощаетс конструкци , снижаетс использование дополнительной энергии, уменьшаютс затраты на эксплуатацию и ремонт.The invention solves the problem of biogas production by utilizing waste of small and large agricultural livestock enterprises and organic waste of human settlements, using the advantages of a flow system, such as continuous gas production, better opportunities for automation and power increase, as well as a higher degree power utilization. The design is simplified, the use of additional energy is reduced, the costs of operation and maintenance are reduced.

По мере необходимости производитс гор ча вода. В результате процесса перегниваии получаетс дополнительно удобрение, которое по сравнению с исходным продуктом мень ше загр зн ет окружающую среду.Hot water is produced as needed. As a result of the rotting process, additional fertilizer is obtained, which, compared with the initial product, less pollutes the environment.

Согласно изобретению поставленна задача достигаетс тем, что отпадает необходимость в устройстве дл перемешивани и необходимом дл него расходе энергии, оптимальнее выбрана форма и размещены камеры брожени , уменьшены потери тепла, седиментаци и образование плавающих корок, процесс разложени активизирован путем подвода тепла иAccording to the invention, the task is achieved by eliminating the need for a mixing device and the energy consumption necessary for it, the optimal form is chosen and the fermentation chambers are located, the heat losses, sedimentation and formation of floating crusts are reduced, the decomposition process is activated by heat supply and

газа, предусматриваетс устройство дл регенерации тепла, состо щее из двух св занных друг с другом по принципу соединени холода и тепла теплообменников , в случае необходимости вырабатываетс также гор ча вода .a gas, a heat recovery device is provided, consisting of two heat exchangers connected together according to the principle of combining cold and heat, and, if necessary, hot water is also produced.

В подвод щем устройстве предусмотрены сигнальное устройство и термо-An alarm device and thermo-

стат, а в камере основного брожени - сигнализатор, которые автоматически регулируют уровень загрузки и температуру разлагающейс массы, а также среды в кольцевом теплообменном трубопроводе.stat, and in the main fermentation chamber, an alarm device that automatically regulates the level of loading and the temperature of the decomposing mass, as well as the medium in the annular heat exchange pipe.

В установке размещено несколько камер. Эти камеры образованы исключительно гибкими перегородками, причем эти перегородки не перекрывают всего поперечного сечени резервуара , в котором идет разложение. В резервуар встроены специальные вертикально сто щие и вис щие перего- родки.The installation contains several cameras. These chambers are formed by extremely flexible partitions, and these partitions do not overlap the entire cross-section of the tank in which the decomposition takes place. Special vertical and hanging bulkheads are built into the tank.

Подвижность перегородок достигаетс тем, что они изготовлены из гибкого материала и/или смонтированы на шарнирных приспособлени х. Этим достигаетс поступательное движение газового пузыр под действием давлени газа толчками от камеры к камере и вихревое перемешивание разлагающейс массы.The mobility of the partitions is achieved by the fact that they are made of flexible material and / or mounted on hinged devices. This achieves the translational motion of the gas bubble under the action of the pressure of the gas by jerks from chamber to chamber and the vortex mixing of the decomposing mass.

Благодар выбранной форме поперечного сечени резервуара с камерами брожени и способу креплени подвижных перегородок предотвращаетс их опрокидывание на дно резервуара. Перепускные перегородки снабжены пилообразной гребенчатой планкой, поэтому при перетекании оказываетс воздействие на поступательное движение разлагаиицейс массы таким обра- зом, что происходит усиление ее дальнейшего потокообразного течени . Отражательные элементы на перепускных перегородках ориентируют втекающую или перетекающую разлагакицуюс массу по направлению и способствуют тем самым образованию завихрений.Due to the chosen cross-sectional shape of the tank with fermentation chambers and the method of fastening the movable partitions, they are prevented from tipping to the bottom of the tank. The bypass partitions are provided with a saw-tooth ridge, therefore, when flowing, the impact on the forward movement of the decomposition of the mass is affected in such a way that its further flow-like flow is enhanced. Reflective elements on the bypass partitions orient the inflowing or overflowing decomposing mass in the direction and thereby contribute to the formation of turbulence.

Отбор газа из установки осуществл етс через различные газгольдеры. Газ хранитс в газохранилище. Нагнетание газа осуществл етс по газообменному трубопроводу из газохранилища преимущественно в подвод щее устройство дл дополнительного активизировани образовани биогаза и пото3Gas extraction from the installation is carried out through various gas-holders. Gas is stored in a gas storage facility. The gas is injected through the gas exchange pipeline from the gas storage facility mainly to the supply device to further enhance the formation of biogas and flow.

кообразного поступательного движени разлагающейс массы из одной камеры в другую.coherent translational motion of the decomposing mass from one chamber to another.

Поступательное движение разлагакгщейс массы внутри установки осуществл етс путем повьшени давлени об разующегос или дополнительно вводимого газа попеременно в направлении: подвод щего или спускного устройства .The forward movement of the decomposed mass inside the installation is carried out by increasing the pressure of the formed or additionally introduced gas alternately in the direction of the inlet or the drain device.

Разлагающа с масса может быть, в случае необходимости, возвращена в резервуар через выпускное устройство 13. На дне и на торцах резервуара размещены отверсти дл чистки . В подвод щем и спускном устройствах наход тс теплообменники известного типа, которые соединены друг с другом посредством теплообмен ного кольцевого трубопровода. Вс установка теплоизолирована. Резервуар с камерами брожени имеет предпочтительно цилиндрическую форму. Остаточное тепло разлагающейс массы в спускном устройстве производитс по принципу соединени тепла и холода через теплообменный кольцевой трубопровод, в котором расположены в направлении подвод щего устройства тепловой насос известного типа, а в направлении выпускного устройства после теплообменника - понижающий давление вентиль . Установлен бак-накопитель с теплопередатчиком или без него дл того, чтобы подогревать при необходимости разлагающуюс массу в подвод щем устройстве или получать гор - 4jno воду.The decomposing mass may, if necessary, be returned to the tank through the discharge device 13. At the bottom and at the ends of the tank there are holes for cleaning. Heat exchangers of a known type, which are connected to each other by means of a heat exchange ring conduit, are located in the inlet and outlet devices. Sun installation is insulated. The tank with fermentation chambers is preferably cylindrical. The residual heat of the decomposing mass in the drain device is based on the principle of connecting heat and cold through a heat exchange ring pipe, in which a heat pump of a known type is located in the direction of the supply device, and a pressure-reducing valve in the direction of the discharge device after the heat exchanger. A storage tank is installed with or without a heat transmitter in order to preheat, if necessary, the decomposing mass in the supply device or to receive hot water.

На чертеже изображена установка, продольный разрез.The drawing shows the installation, longitudinal section.

Установка состоит из резервуара 3 с камерами брожени , с подключенньми к нему спереди подвод щим устройством 1 и сзади - вьтускным устройством 43. Резервуар 3 разделен перепускными перегородками 7, на которых размещены отражательные элементы 10 и гребенчатые планки 8, а также забральными перегородками 6 на камеры предварительного 4, основного 5 и остаточного 19 брожени и снабжен газгольдерами 9 и отверсти ми 11 дл чистки. В подающем устройстве вмонтированызапорна арматура 15 и теплообменник 2. Теплообменники 2 в выпускном устройстве 13 и подвод щем устройстве 1 соединены теплообменным кольцевым тру8026The installation consists of a tank 3 with fermentation chambers, with a submersible device 1 connected to it in front and a discharge device 43 at the front. The tank 3 is divided by bypass partitions 7, on which reflective elements 10 and comb strips 8 are placed, as well as retaining partitions 6 into chambers pre-4, primary 5 and residual 19 fermentation and equipped with gas holders 9 and cleaning holes 11. The valves 15 and the heat exchanger 2 are mounted in the feeding device. The heat exchangers 2 in the outlet device 13 and the inlet device 1 are connected by a heat exchanging ring pipe 8026

бопроводом 20. В этот теплообменный кольцевой трубопровод 20 встроены | . в направлении к подвод щему устрой- line 20. In this heat exchange ring pipe 20 embedded | . in the direction of the feeder

ству 1 тепловой насос 21, а в направлении к выпускному устройству 1 3 - относ щийс к насосу понижающий давление вентиль. Дл получени гор чей воды в теплообменный кольцевой трубопровод 20 вмонтиро-1, the heat pump 21, and in the direction of the exhaust device 1 3 - a pressure-reducing valve related to the pump. To obtain hot water in the heat exchange ring pipe 20

0 ван между тепловым насосом 2 и подвод щим устройством 1 бак-накопитель 27 с теплообменником 30, а также установлены трубопроводы дл гор чей 23 и холодной 29 воды. Дл за5 полнёни теплообменного кольцевого . трубопровода 20 средой установлены трубопроводы 22 наполнени и запорный вентиль 25.0 a bath between the heat pump 2 and the supply device 1 the storage tank 27 with the heat exchanger 30, as well as piping for hot 23 and cold water 29 are installed. For 5 full heat exchange ring. pipeline 20 with medium installed filling pipelines 22 and shut-off valve 25.

К газгольдерам 9 подключен газо-Gas-holders 9 are connected to

0 отборный трубопровод 12 с газорегу- лирующим устройством 16 известного типа, который ведет к газохранилищу 28. Газообменный трубопровод 14 с устройством 24 дл повыщени давлени проходит от газохранилища 28 к подвод щему устройству 1 и выпускному устройству 13.0 a sampling pipeline 12 with a gas control device 16 of a known type, which leads to a gas storage 28. A gas exchange pipeline 14 with a pressure increase device 24 passes from the gas storage 28 to the supply device 1 and the discharge device 13.

При необходимости можно установить несколько подвод щих и выпускных устройств.If necessary, you can install multiple inlet and outlet devices.

0 0

с помощью сигнального устройства 17 и 18 и термостата 26 в камере 5 основного брожени и подвод щем устройстве 1 регулир тс уровень загрузки и температура разла-by means of a signaling device 17 and 18 and a thermostat 26 in chamber 5 of the main fermentation and inlet device 1, the level of loading and the temperature of the decomposed

5 гающейс массы и среды в теплообменном кольцевом трубопроводе 20, а также запорна арматура 15. Количество камер 5 основного брожени зависит от длины резервуара.3. Через подвод щее устройство 1, в котором разлагающа с масса подогреваетс посредством теплообменника 2, осуществл етс с помощью запорной арматуры 15 дозированна подача разлагают5 щейс массы в камеру 4 предварительного сбраживани , и путем повышени давлени газа с помощью специального газообменного трубопровода 14 с устройством 24 дл повьш1ени давлени 5 mass and medium in the heat exchange ring pipe 20, as well as shut-off valves 15. The number of chambers 5 of the main fermentation depends on the length of the tank. The supply device 1, in which the decomposing mass is heated by means of the heat exchanger 2, is carried out by means of valves 15, the metered supply of the decomposing masses into the pre-fermentation chamber 4, and by increasing the pressure of the gas using a special gas exchange line 14 with a level 24 device. pressure

0 газа осуществл етс ее циклическа передача в камеру 5 основного брожени , камеру 19 остаточного брожени и выпускное устройство 13, причем при необходимости запорна ар-0, the gas is cyclically transferred to the main fermentation chamber 5, the residual fermentation chamber 19 and the discharge device 13, and, if necessary, the locking valve

5 матура закрыта.5 matura closed.

Остаточное тепло разлагаклцейс массы отводитс со средой через теплообменник 2 спускного устройства 13,The residual heat of the decomposed mass is removed with the medium through the heat exchanger 2 of the release device 13,

теплообменный кольцевой трубопро вод 20 и тепловой насос 21 через бак накопитель 27 с теплообменником 30,a heat exchange ring pipe 20 and a heat pump 21 through a storage tank 27 with a heat exchanger 30,

В случае необходимости разлагают- i ща с масса подогреваетс с помощью теплообмен ика 2 подвод щего устрой сТВа 1, или с помощью тeплooбмeннI Л Ух ////Л/ // If necessary, it is decomposed with the help of a heat exchanger 2 of the supply device STVA 1, or with the help of heat exchange I Uh // // L / //

ка 30 непрерьшнЬ приготавливаетс гор ча вода.Each 30 hot water is prepared.

При непосредственном приготовлеНИИ гор чей воды с помощью Оака- на 5 копител 27 отбор гор чей воды воз- можен лишь при избытке тепла т.е. достаточной темпер&туре разлагающейс массы. With the direct preparation of hot water with the help of Oakan 5 stoker 27, the selection of hot water is possible only with an excess of heat, i.e. sufficient temperature & round of decomposing mass.

Claims

1. PLANT FOR PRODUCING BIOGAS, containing a tank with fermentation chambers, gas holders and outlet pipelines, control devices for temperature, filling level, gas extraction, a heat pump, and operating on a flow basis using the pressure of the released biogas, characterized in that it is equipped with separating tank 3 to the chambers of preliminary 4, main 5 and residual 19 fermentation by movable bypass partitions 7 with comb plates 8 and reflective elements 10 mounted on them, and so the partitions 6 in the form of a visor, a supply device 1 with shut-off valves 15 and a heat exchanger 2, an exhaust device 13 with a heat exchanger 2, a heat exchange annular pipe 20, on which a heat pump 21 is installed and which has an installed in front of the exhaust device 13 and related to to the heat pump 21, a pressure-reducing valve, a storage tank 27 with cold 29 and hot 23 water pipelines, a heat exchanger 30 for additional hot water production, a gas sampling pipe 12. connected to the inlet and outlet devices 1 and 13 through the gas storage 28. and gas exchange pipe-q water 14. having a device 24 for increasing pressure.

2. Installation according to π. 1, characterized in that the tank 3 for the decomposition of biomass has a cylindrical shape, is thermally insulated and is located horizontally.

3. Installation according to π. 1, about t l and - ch'ya that the partitions 6 and 7 are made flexible or movable.

It is recognized as an invention by the results of the examination carried out by the Office for Invention of the German Democratic Republic.