UA133543U - BIOGAS REACTOR - Google Patents

BIOGAS REACTOR Download PDF

Info

Publication number
UA133543U
UA133543U UAU201811348U UAU201811348U UA133543U UA 133543 U UA133543 U UA 133543U UA U201811348 U UAU201811348 U UA U201811348U UA U201811348 U UAU201811348 U UA U201811348U UA 133543 U UA133543 U UA 133543U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
tank
sprockets
substrate
biogas reactor
biogas
Prior art date
Application number
UAU201811348U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Інна Вікторівна Гончарук
Микола Володимирович Любін
Віталій Миколайович Яропуд
Діна Миколаївна Токарчук
Олексій Анатолійович Токарчук
Original Assignee
Вінницький Національний Аграрний Університет
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 Вінницький Національний Аграрний Університет filed Critical Вінницький Національний Аграрний Університет
Priority to UAU201811348U priority Critical patent/UA133543U/en
Publication of UA133543U publication Critical patent/UA133543U/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

Біогазовий реактор містить резервуар, бункер завантаження, шиберну засувку, нагрівальний елемент, очисний пристрій, обертовий гвинт, реверсні перемикачі, вивантажувальний шнек, мотор-редуктор, муфту зчеплення, цистерну, насос, електромагнітні муфти, зірочки, електродвигун, електроконтактний манометр, трубу споживача, механічний клапан. Обладнаний гвинтовою мішалкою з протилежними навивками, що служить для руйнування плаваючої кірки на поверхні субстрату та осаду на дні резервуара, а також інтенсифікації процесу анаеробного бродіння.Biogas reactor contains reservoir, loading hopper, gate valve, heating element, cleaning device, rotary screw, reverse switches, unloading auger, motor reducer, clutch, tank, pump, electromagnetic couplings, sprockets, sprockets, sprockets mechanical valve. It is equipped with a screw mixer with opposite turns, which serves to destroy the floating crust on the substrate surface and the sediment at the bottom of the tank, as well as intensify the anaerobic fermentation process.

Description

Корисна модель належить до галузей переробки сільськогосподарської сировини й утилізації органічних відходів агропромислового комплексу, харчової промисловості і комунального господарства, зокрема до установок для виробництва біогазу та органічних добрив при зброджуванні багатокомпонентного субстрату, що має у своєму складі органічні матеріали.The useful model belongs to the fields of processing of agricultural raw materials and utilization of organic waste of the agro-industrial complex, food industry and communal economy, in particular to installations for the production of biogas and organic fertilizers during the fermentation of a multicomponent substrate that has organic materials in its composition.

Відома біогазова установка (Патент України Мо 63825, МПК (2006.01) СО2Е 11/04. Біогазова установка /Г.С. Ратушняк, О.Г. Лялюк, К.В. Анохіна, І.А. Кощеєв; заявник і власник патентуKnown biogas plant (Patent of Ukraine Mo 63825, IPC (2006.01) СО2Е 11/04. Biogas plant / G.S. Ratushnyak, O.G. Lyaluk, K.V. Anokhin, I.A. Koscheev; applicant and owner of the patent

Вінницький національний технічний університет Ме ци201102656; заявл. 09.03.2011; опубл. 25.10.2011, Бюл. Мо 20/20111, яка містить резервуар, накритий утеплювачем, трубу споживача з краном, вертикальну пропелерну мішалку на пустотілому валу над якою розміщений бункер завантаження з першою шиберною засувкою та захисну газорозподільну решітку. Під вертикальною пропелерною мішалкою розташовано отвір для видалення відпрацьованого субстрату біомаси із другою шиберною засувкою у нижній частині установки, резервуар обмотано електричним нагрівальним кабелем із терморегулятором, два теплообмінних контури, кожен з яких складається із теплообмінників, причому перший теплообмінник з'єднаний із газопроводом, з компресором та блоком підготовки субстрату біомаси, а другий - з трубопроводом відпрацьованого субстрату біомаси з фекальним насосом та блоком підготовки субстрату біомаси.Vinnytsia National Technical University Me cy201102656; statement 03/09/2011; published 25.10.2011, Bull. Mo 20/20111, which contains a tank covered with insulation, a consumer pipe with a tap, a vertical propeller mixer on a hollow shaft above which is placed a loading hopper with the first gate valve and a protective gas distribution grid. Under the vertical propeller stirrer there is an opening for removing the spent biomass substrate with a second gate valve in the lower part of the installation, the tank is wrapped with an electric heating cable with a thermostat, two heat exchange circuits, each of which consists of heat exchangers, and the first heat exchanger is connected to a gas pipeline, with a compressor and a biomass substrate preparation unit, and the second - with a spent biomass substrate pipeline with a fecal pump and a biomass substrate preparation unit.

Недоліком цієї біогазової установки є низька ефективність за рахунок недостатнього перемішування і прогрівання субстрату біомаси.The disadvantage of this biogas plant is low efficiency due to insufficient mixing and heating of the biomass substrate.

Відома біогазова установка (Патент України Мо 36453, МПК (2006.01) СО2Е 11/04. Біогазова установка /Г.С. Ратушняк, К.В. Анохіна; заявник і власник патенту Вінницький національний технічний університет - Мо и200806844; заявл. 19.05.2008; опубл. 27.10.2008, Бюл. Мо 20/20081, яка містить резервуар, закритий каркасом теплиці, трубу споживача, мішалку, розміщену на валу, у якому встановлено підігрівач біомаси, бункер завантаження з шиберною засувкою.A well-known biogas plant (Patent of Ukraine Mo 36453, IPC (2006.01) СО2Е 11/04. Biogas plant / G.S. Ratushnyak, K.V. Anokhin; applicant and owner of the patent Vinnytsia National Technical University - Mo i200806844; application 19.05.2008 ; publ. 27.10.2008, Bul. Mo 20/20081, which contains a tank closed by a frame of a greenhouse, a consumer pipe, an agitator placed on a shaft, in which a biomass heater is installed, a loading hopper with a gate valve.

Недоліком такої установки є низька продуктивність за рахунок нерівномірності прогрівання субстрату та технічна складність конструкції.The disadvantage of such an installation is low productivity due to uneven heating of the substrate and the technical complexity of the design.

Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявленого є біогазовий реактор (Патент 127444The biogas reactor (Patent 127444

Україна, МПК (2018.01) СО2Е 11/04. Біогазовий реактор /М.В. Любін, В.М. Яропуд, Д.М. Токарчук,Ukraine, IPC (2018.01) СО2Е 11/04. Biogas reactor /M.V. Lubin, V.M. Yaropud, D.M. Tokarchuk,

Зо О.А. Токарчук; заявник і власник патенту Вінницький національний аграрний університет - Мо и201803681; заявл. 05.04.2018; опубл. 25.07.2018, Бюл. Мо 14), який складається з резервуара, бункера завантаження, шиберної засувки, нагрівального елемента, очисного пристрою, обертового гвинта, реверсних перемикачів, вивантажувального шнека, мотор-редуктора, муфти зчеплення, цистерни, насоса, електромагнітної муфти, зірочок, електродвигуна, електроконтактного манометра, труби споживача, механічного клапана.From O.A. Tokarchuk; the applicant and owner of the patent Vinnytsia National Agrarian University - MO 201803681; statement 04/05/2018; published 07/25/2018, Bul. Mo 14), which consists of a tank, a loading hopper, a gate valve, a heating element, a cleaning device, a rotating screw, reversing switches, an unloading auger, a motor-reducer, a clutch, a tank, a pump, an electromagnetic clutch, sprockets, an electric motor, an electrocontact pressure gauge , consumer pipes, mechanical valve.

Недоліком найближчого аналога є постійне утворення плаваючої кірки на поверхні субстрату та осаду на дні резервуара, а також низька продуктивність реактора за рахунок нерівномірності прогрівання біомаси.The disadvantage of the closest analogue is the constant formation of a floating crust on the surface of the substrate and sediment at the bottom of the tank, as well as low reactor productivity due to uneven heating of the biomass.

В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення біогазового реактора шляхом встановлення гвинтової мішалки з протилежними навивками для інтенсифікації процесу анаеробного бродіння.The basis of the useful model is the task of improving the biogas reactor by installing a screw stirrer with opposite windings to intensify the anaerobic fermentation process.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в середині резервуара встановлено гвинтову мішалку з протилежними навивками для руйнування плаваючої кірки на поверхні субстрату та осаду на дні резервуара, а також інтенсифікації процесу біоконверсії.The task is solved due to the fact that in the middle of the tank a screw mixer with opposite windings is installed to destroy the floating crust on the surface of the substrate and the sediment at the bottom of the tank, as well as intensifying the bioconversion process.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено схему біогазового реактора на Фіг. 1, на Фіг. 2 - розріз по А-А.The essence of the useful model is explained by the drawings, which show the scheme of the biogas reactor in Fig. 1, in Fig. 2 - section along A-A.

Біогазовий реактор містить резервуар 1 із розміщеною у середині нього гвинтовою мішалкою з протилежними навивками 2, бункер завантаження З із вмонтованою шиберною засувкою 4, нагрівальний елемент 5, обладнаний очисним пристроєм б, що періодично переміщується по обертовому гвинту 7, на кінцях якого розміщені реверсні перемикачі 8, вивантажувальний шнек 9, на котрий передається крутний момент від мотор-редуктора 10 за допомогою муфти зчеплення 11, цистерну 12, насос 13, електромагнітні муфти 14 і 15, що розміщені на відповідних зірочках 16 і 17, електродвигун 18, електроконтактний манометр 19 та трубу споживача 20, обладнану механічним клапаном 21.The biogas reactor contains a tank 1 with a screw stirrer with opposite windings 2 placed in the middle of it, a loading hopper C with a built-in gate valve 4, a heating element 5, equipped with a cleaning device b, which periodically moves along a rotating screw 7, at the ends of which there are reverse switches 8 , the unloading auger 9, to which the torque from the motor-reducer 10 is transmitted by means of the clutch 11, the tank 12, the pump 13, the electromagnetic clutches 14 and 15, located on the corresponding sprockets 16 and 17, the electric motor 18, the electrocontact pressure gauge 19 and the pipe consumer 20, equipped with a mechanical valve 21.

Біогазовий реактор працює наступним чином. При відкритій шиберній засувці 4 через бункер завантаження 3 субстрат подається до резервуара 1, який заповнюється на 3/4 об'єму. Для ефективного процесу бродіння вмикають електродвигун 18, далі - електромагнітну муфту 14, розміщену на зірочці 16, що приводить у дію гвинтову мішалку з протилежними навивками 2.The biogas reactor works as follows. When the gate valve 4 is open, the substrate is fed to the tank 1 through the loading hopper 3, which is filled to 3/4 of the volume. For an effective fermentation process, the electric motor 18 is turned on, then the electromagnetic clutch 14, located on the sprocket 16, which activates the screw mixer with opposite windings 2.

Також для підвищення ефективності бродіння у біогазовому реакторі застосовується бо термофільний режим, при якому температуру всередині біогазового реактора необхідно підтримувати у межах 50-55"С, тому з цистерни 12 за допомогою насоса 13 подається теплоносій до нагрівального елемента 5, котрий підігріває субстрат.Also, to increase the efficiency of fermentation in the biogas reactor, a thermophilic mode is used, in which the temperature inside the biogas reactor must be maintained within 50-55"С, therefore, the coolant is supplied from the tank 12 with the help of the pump 13 to the heating element 5, which heats the substrate.

В процесі підігрівання субстрату, його частинки через певний проміжок часу налипають на поверхню нагрівального елемента 5, що призводить до зменшення тепловіддачі. Тому для забезпечення ефективної тепловіддачі нагрівального елемента 5 під час роботи електродвигуна 18 шляхом ввімкнення електромагнітної муфти 15, яка розміщена на зірочці 17, приводиться у дію очисний пристрій 6, котрий переміщується вздовж нагрівального елемента 5 за допомогою обертового гвинта 7, на кінцях якого розміщені реверсні перемикачі 8, що забезпечують зміну напрямку руху очисного пристрою 6.In the process of heating the substrate, its particles after a certain period of time stick to the surface of the heating element 5, which leads to a decrease in heat transfer. Therefore, to ensure effective heat transfer of the heating element 5 during the operation of the electric motor 18 by turning on the electromagnetic clutch 15, which is located on the sprocket 17, the cleaning device 6 is activated, which moves along the heating element 5 with the help of a rotating screw 7, at the ends of which there are reverse switches 8, which provide a change in the direction of movement of the cleaning device 6.

Біогаз, що утворюється в результаті бродіння субстрату накопичується у верхній частині резервуара 1. У цей час електроконтактний манометр 19 контролює тиск. У разі підвищення тиску відкривається механічний клапан 21, біогаз виводиться з резервуара 1 через трубу споживача 20 і тиск знижується.Biogas produced as a result of fermentation of the substrate accumulates in the upper part of tank 1. At this time, the electrocontact manometer 19 monitors the pressure. When the pressure increases, the mechanical valve 21 opens, biogas is discharged from the tank 1 through the consumer pipe 20 and the pressure decreases.

Під час зниження інтенсивності виділення біогазу виконують вивантаження субстрату біомаси із резервуара 1. Для цього вмикають мотор-редуктор 10, що передає крутний момент через муфту зчеплення 11 на вивантажувальний шнек 9.When the intensity of biogas release decreases, the biomass substrate is unloaded from the tank 1. For this, the motor-reducer 10 is turned on, which transmits the torque through the clutch 11 to the unloading auger 9.

Таким чином, застосування гвинтової мішалки з протилежними навивками дає можливість значно підвищити продуктивність установки за рахунок рівномірно розподілу теплоти по всій масі субстрату, а також перешкоджати утворенню плаваючої кірки на поверхні субстрату і запобігати утворенню осаду на дні біогазової установки.Thus, the use of a screw mixer with opposite windings makes it possible to significantly increase the productivity of the plant due to the uniform distribution of heat throughout the mass of the substrate, as well as prevent the formation of a floating crust on the surface of the substrate and prevent the formation of sediment at the bottom of the biogas plant.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Біогазовий реактор, що містить резервуар, бункер завантаження, шиберну засувку, нагрівальний елемент, очисний пристрій, обертовий гвинт, реверсні перемикачі, вивантажувальний шнек, мотор-редуктор, муфту зчеплення, цистерну, насос, електромагнітні муфти, зірочки, електродвигун, електроконтактний манометр, трубу споживача, механічний клапан, який відрізняється тим, що обладнаний гвинтовою мішалкою з протилежними навивками, що служить для руйнування плаваючої кірки на поверхні субстрату та осаду на дні Зо резервуара, а також інтенсифікації процесу анаеробного бродіння. Гибстрою Я КЕ; - я МИ у я 24 ж ; : і й Н «Тон Вдевя юн Ха С ро ' т ! шу ах з кА ай. А. шк п-я Й г М Ма! М о у МЯд да! Ж я ре д Іс вишня пом вавививх ух шана " ій т кош Я снення ТТ (М НИ и и чия лан є В "и ЯUTILITY MODEL FORMULA Biogas reactor containing tank, charging hopper, gate valve, heating element, cleaning device, rotary screw, reversing switches, discharge auger, gear motor, coupling, tank, pump, electromagnetic couplings, sprockets, electric motor, electrocontact a pressure gauge, a consumer pipe, a mechanical valve, which is distinguished by the fact that it is equipped with a screw stirrer with opposite windings, which serves to destroy the floating crust on the surface of the substrate and the sediment at the bottom of the tank, as well as to intensify the process of anaerobic fermentation. Hybstroy I KE; - I WE have I 24; : i y N "Ton Widow young Ha S ro ' t ! shu ah with kA ay. A. shk p-ya Y g M Ma! M o u Myad yes! Ж я ре d І вышный пом вывывых ушана " и т кош І snenation TT (M NI и и whose lan is V "y Я Фіг. 1 се ож Ма |. А КА ихFig. 1 se ozh Ma |. And KA them Фіг. 2Fig. 2
UAU201811348U 2018-11-19 2018-11-19 BIOGAS REACTOR UA133543U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201811348U UA133543U (en) 2018-11-19 2018-11-19 BIOGAS REACTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201811348U UA133543U (en) 2018-11-19 2018-11-19 BIOGAS REACTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA133543U true UA133543U (en) 2019-04-10

Family

ID=66043050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201811348U UA133543U (en) 2018-11-19 2018-11-19 BIOGAS REACTOR

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA133543U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105753519B (en) Livestock and poultry excrement rapid drying and fermenting device
EP2449086A1 (en) A device for the production of biogas from organic waste
CN210855870U (en) Chicken farm excrement and urine processing lines
CN102321528B (en) Horizontal stirring methane fermentation device with vertical cylindrical tank
CN101629139B (en) Large-scale solar energy medium-temperature solid-liquid anaerobic fermentation and gas storage device
CN201921657U (en) Dirt-removing treatment tank
UA133543U (en) BIOGAS REACTOR
CN202157072U (en) Device for producing methane by fermentation
CN205521940U (en) Concrete additive heats agitating unit
CN202089979U (en) Plug flow type garbage anaerobic digestor
CN103641538A (en) Hydrothermal roller high temperature compost reactor
CN203030276U (en) Stirring type reaction kettle in outer coil pipe
CN111072407A (en) Stirring equipment for degrading animal protein raw materials
UA127444U (en) BIOGAS REACTOR
CN205990394U (en) A kind of horizontal biogas fermentation device
RU2540019C1 (en) Bioreactor
CN105087366A (en) Biomass waste continuous solid anaerobic digestion device
CN211570421U (en) Animal waste treatment equipment
CN207918711U (en) A kind of fertilizer producing device handling poultry manure using biological enzyme microbial inoculum
CN202297592U (en) Vertical cylinder horizontal-tank stirring methane fermenting device
UA146896U (en) BIOGAS REACTOR WITH AIR HEATING
KR20100003185A (en) A disposal equipment of food waste materials
RU2605312C1 (en) Biogas plant
CN216946678U (en) Livestock manure fermentation treatment device
CN220940736U (en) Reation kettle for producing organic chemical fertilizer