UA29997U - Process for preparation of biogas and biofertilizers from organic wastes - Google Patents

Process for preparation of biogas and biofertilizers from organic wastes Download PDF

Info

Publication number
UA29997U
UA29997U UAU200708900U UAU200708900U UA29997U UA 29997 U UA29997 U UA 29997U UA U200708900 U UAU200708900 U UA U200708900U UA U200708900 U UAU200708900 U UA U200708900U UA 29997 U UA29997 U UA 29997U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
biogas
biofertilizers
processing
stage
organics
Prior art date
Application number
UAU200708900U
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Игорь Александрович Аксютов
Ярослав Викторович Бабкин
Original Assignee
Игорь Александрович Аксютов
Ярослав Викторович Бабкин
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 Игорь Александрович Аксютов, Ярослав Викторович Бабкин filed Critical Игорь Александрович Аксютов
Priority to UAU200708900U priority Critical patent/UA29997U/en
Publication of UA29997U publication Critical patent/UA29997U/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

A process for preparation of biogas and biofertilizers from organic wastes relates to agriculture and community facilities, particularly to the treatment of organic fertilizer of agricultural wastes of animal and plant origin, and can be used in preparation of biogas and biofertilizers.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель способу одержання біогазу та біодобрив з органічних відходів відноситься до переробки органіки сільськогосподарських відходів тваринного і рослинного походження, шляхом їх анаеробного збродження з отриманням біогазу та біодобрив та може бути застосована в сільськогосподарському виробництві.A useful model of the method of obtaining biogas and biofertilizers from organic waste refers to the processing of organic agricultural waste of animal and vegetable origin, through their anaerobic fermentation to obtain biogas and biofertilizers, and can be applied in agricultural production.

Гнійні стоки по своїм характеристикам значно відрізняються від побутових та промислових, що накладає свої особливості на технологію та устаткування для їх переробки. Тому анаеробну переробку відходів (метанове бродіння) - слід оцінювати як локальне, природоохоронне міроприємство, одночасно яке покращує енергетичний 70 баланс країни. При цьому є можливість організувати безвідходне виробництво тваринної продукції, так як тверда та рідка складова продуктів збродження нешкідлива для навколишнього середовища, підвищує врожайність сільськогосподарських культур, відновлює гумусний склад та покращує склад грунту.Manure effluents are significantly different from domestic and industrial effluents in terms of their characteristics, which imposes its own characteristics on the technology and equipment for their processing. Therefore, anaerobic processing of waste (methane fermentation) should be evaluated as a local, environmental protection enterprise, which at the same time improves the energy balance of the country. At the same time, it is possible to organize waste-free production of animal products, since the solid and liquid components of fermentation products are harmless to the environment, increase the yield of agricultural crops, restore the humus composition and improve the soil composition.

В якості сировини для переробки в анаеробних умовах можуть бути використані різні відходи сільськогосподарського виробництва, які містять органічні речовини.As a raw material for processing in anaerobic conditions, various agricultural production wastes containing organic substances can be used.

Відомий спосіб біологічної очистки стічних вод (пат. України Мо23885, кл. СО2ЕЗ3/30, Бюл. Мо7, 2001р.і|, який передбачає двоступеневу очистку - анаеробну та аеробну, що анаеробну очистку здійснюють шляхом пропускання стічних вод через зважуваний шар гранульованого активного мулу при концентрації біомаси 50-60г/л та Т-35-372С, а аеробну доочистку ведуть в двоступеневих аеротенках при Т-30-3220.A known method of biological wastewater treatment (patent of Ukraine Mo23885, cl. СО2ЕЗ3/30, Byul. Mo7, 2001 r.i|), which provides for two-stage purification - anaerobic and aerobic, that anaerobic purification is carried out by passing wastewater through a weighted layer of granular activated sludge with a biomass concentration of 50-60g/l and T-35-372С, and aerobic post-treatment is carried out in two-stage aerotanks with T-30-3220.

Спосіб направлений на очистку великої кількості промислових стічних вод, та збору біогазу на першій стадії очистки.The method is aimed at cleaning a large amount of industrial wastewater and collecting biogas at the first stage of cleaning.

Відомий спосіб переробки сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива |пат. УкраїниA known method of processing agricultural waste to obtain biogas and fertilizer | pat. of Ukraine

Мо12596, кл. СО2Е11/04, Бюл. Мо2, 2006р.|, в якому проводять фракціонування за видом відходів на рідку і тверді фракції, контейнерну загрузку з фракціями в реактор.Mo12596, cl. СО2Е11/04, Bul. Мо2, 2006|, in which fractionation is carried out according to the type of waste into liquid and solid fractions, container loading with fractions into the reactor.

Недоліком даного способу є відслідковування кожного контейнера за тривалістю циклу бродіння кожної частини відокремлених відходів. шщThe disadvantage of this method is the monitoring of each container by the duration of the fermentation cycle of each part of the separated waste. shsh

Відомий спосіб анаеробної переробки гною |Смирнов О.П., Кошевой З.А., Фришерман Л.И. "Сооружения по подготовке к использованию отходов животноводства". - Киев, Урожай, 1989г. - 152с4 вибраний в якості прототипа, який включає механо-біологічну підготовку маси до ферментації з наступним метановим бродінням, відстоюванням, центрифугуванням переброженої маси. їв.A known method of anaerobic processing of manure | Smirnov O.P., Koshevoy Z.A., Frysherman L.Y. "Facilities for preparation for the use of animal husbandry waste". - Kyiv, Harvest, 1989. - 152c4 is selected as a prototype, which includes mechano-biological preparation of the mass for fermentation followed by methane fermentation, settling, centrifugation of the fermented mass. ate

В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалення способу одержання біогазу та біодобрив з Ге) органічних відходів, в якому анаеробну переробку органіки здійснюють послідовно в два етапи і за рахунок цього підвищується ступінь переробки органіки та вихід біогазу. б»The basis of the useful model is the task of improving the method of obtaining biogas and biofertilizers from organic waste, in which anaerobic processing of organics is carried out in two stages, and due to this, the degree of processing of organics and the yield of biogas are increased. b"

Розглядати двухетапний процес переробки органіки достатньо зручно для технологічного контролю і цим Тех! широко користуються на практиці.Considering the two-stage process of organic processing is convenient enough for technological control and these Tech! widely used in practice.

Зо Поставлене завдання вирішується тим, що в способі одержання біогазу та біодобрив з органічних відходів, се що включає подрібнення, нагрівання, гомогенізацію, анаеробну переробку в реакторі з відбором біогазу та вивантаження переброженої маси, анаеробну переробку органіки здійснюють послідовно в два етапи, де на першому етапі анаеробної переробки органічних речовин шляхом біохімічного розщеплення в основному « відбувається гідроліз - кислотоутворення, а на другому етапі анаеробної переробки органічних речовин шляхом 70 біохімічного розщеплення в основному відбувається метаноутворення. Переброжена маса органіки перед в) с злиттям в збірник переброженої маси не розбавляється свіжою порцією органіки.З The task is solved by the fact that in the method of obtaining biogas and biofertilizers from organic waste, which includes grinding, heating, homogenization, anaerobic processing in a reactor with biogas selection and discharge of the fermented mass, anaerobic processing of organics is carried out sequentially in two stages, where in the first at the stage of anaerobic processing of organic substances by biochemical decomposition, hydrolysis - acid formation mainly occurs, and at the second stage of anaerobic processing of organic substances by biochemical decomposition, mainly methane formation occurs. Fermented mass of organics before c) merging into the collection of fermented mass is not diluted with a fresh portion of organics.

Із» Завдяки тому, що проводиться розділення анаеробного зброжування органічних речовин, де в реакторі першого етапу переробки перевага на боці гідроліза з кислотоутворенням, а в реакторі другого етапу переробки органіки переваги на боці метаноутворення, в кожному з реакторів створюються і підтримуються умови 15 специфічні для конкретних етапів. о Процес анаеробного розкладу органічних речовин складний мікробіологічний процес, а процес пуску «се реактора складний технологічний прийом при якому в реакторі наростає асоціація мікроорганізмів, здатних до постійного здійснення конверсії органічної речовини з утворенням біогазу. Процес анаеробного розкладу іке, органічних речовин в реакторі здійснюється за допомогою складної асоціації різних бактерій, їх співвідношення «се 20 таїх взаємодія обумовлюють стабільність даного процесу. В біореакторі при нормальному ході процесу всі групи бактерій діють узгоджено, всі проміжні продукти розкладу одної стадії використовуються бактеріями іншої стадії. "м Розглядаємо підготовку утилізаційної маси та всі прийоми, пов'язані з запуском реактора, як підготовку живильного середовища, для вирощування симбіозної групи метаногенів. В ході їх життєдіяльності мікробіологічні та біохімічні процеси в реакторі спрямовані на гідроліз складних багато вуглеводних речовин з 59 утворенням водню, вуглекислого газу, низькомолекулярних жирних кислот, спиртів, низькомолекулярних с органічних кислот та на останній стадії розкладу метаноутворюючі та сульфатредукуючі бактерії використовуючи метаболіти попередніх стадій утворюють головним чином СН, та СО» та незначну кількість Ноз.From" Due to the fact that the separation of anaerobic fermentation of organic substances is carried out, where in the reactor of the first stage of processing the advantage is on the side of hydrolysis with acid formation, and in the reactor of the second stage of organic processing the advantage is on the side of methane formation, in each of the reactors conditions are created and maintained 15 specific for specific stages o The process of anaerobic decomposition of organic substances is a complex microbiological process, and the process of starting the reactor is a complex technological technique, during which an association of microorganisms capable of constant conversion of organic matter with the formation of biogas grows in the reactor. The process of anaerobic decomposition of ike, organic substances in the reactor is carried out with the help of a complex association of various bacteria, their ratio "se 20 and their interaction determine the stability of this process. In a bioreactor, during the normal course of the process, all groups of bacteria act in concert, all intermediate decomposition products of one stage are used by bacteria of another stage. "m We consider the preparation of the disposal mass and all the techniques associated with the start-up of the reactor, as the preparation of a nutrient medium for the cultivation of a symbiotic group of methanogens. During their life, microbiological and biochemical processes in the reactor are aimed at the hydrolysis of complex multi-carbohydrate substances with the formation of hydrogen, carbon dioxide, low-molecular-weight fatty acids, alcohols, low-molecular-weight organic acids, and at the last stage of decomposition, methane-forming and sulfate-reducing bacteria using the metabolites of the previous stages form mainly CH and CO" and a small amount of Nos.

Відомо, що кислотоутворюючі бактерії мають більш високу швидкість росту, ніж метаноутворюючі, а метаноутворюючі вимагають для свого існування більш високі вимоги - це абсолютно анаеробне середовище та 60 більш довгий час для свого відтворення.It is known that acid-forming bacteria have a higher growth rate than methane-forming bacteria, and methane-forming bacteria require higher requirements for their existence - this is a completely anaerobic environment and a longer time for their reproduction.

Розділення анаеробної переробки органічних речовин на два етапи, де на першому етапі в основному відбувається гідроліз - кислотоутворення, а на другому - метаноутворення та використання для цього технологічного процесу два реактори, які мають послідовне з'єднання, переробка має перевагу. В кожному реакторі можна створити специфічні умови для конкретної групи бактерій. бо Кількість та склад газу, який утворюється в результаті повного розкладу органічної речовини залежить від співвідношення С:Н:О:М в початковій сировині. Середній склад біогазу, який можна отримати при оптимальній температурі зброджування (Т-342С) - СН//СО»-2.Separation of anaerobic processing of organic substances into two stages, where the first stage mainly involves hydrolysis - acid formation, and the second stage - methane formation and the use for this process of two reactors that have a serial connection, processing has an advantage. In each reactor, you can create specific conditions for a specific group of bacteria. because the amount and composition of gas, which is formed as a result of the complete decomposition of organic matter, depends on the C:H:O:M ratio in the initial raw material. The average composition of biogas that can be obtained at the optimal fermentation temperature (Т-342С) is CH//СО»-2.

Наводимо приклади промислової переробки органіки, де при переробці композиційних сумішей вихід біогазу завжди збільшувався |Нам/Кев О.І. Расіоге апесіпо пеї епегоу ргодисіоп їот тевзорнйіс апаегобіс аідевіоп // Ргос. 181 Іпіегп зутр. оп апаегобіс аідевіоп, Зері., 1979. Сагаїй, УУаіез - Атвіегаат еїв5.,1982. - Р.131-149).We give examples of industrial processing of organics, where the yield of biogas always increased during the processing of composite mixtures |Nam/Kev O.I. Rasioge apesipo pei epegou rgodisiop iot tevzornyis apaegobis aideviop // Rgos. 181 Ipiegp tomorrow. op apaegobis aideviop, Zeri., 1979. Sagaii, UUaiez - Atviegaat eiv5., 1982. - R.131-149).

Назва суміші ІВідношення |Вихід біогазу мЗ/кг загр.реч. й о РИТИ т Го 1 11 ї с анньйнни НІ НИНІ 1:0,5:0,5Name of the mixture IRatio | Biogas output mZ/kg of heat y o RITY t Go 1 11 s annyynny NI NINI 1:0.5:0.5

Приклад виконання способуAn example of the method

Приклад 1Example 1

Гідрозмив з свиноферми вологістю 92-9495 подрібнюють до частинок не більше 1Омм, нагрівають та гомогенізують. Гомогенність маси досягає не менше 9595. Біохімічна та термічна активація відбувається при т-4020. Підтримуючі задані технологічні режими в реакторі першого етапу переробки (Т-39-412С, рн 4,5-5,0, відсутність утворення шарів, що плавають, осаду на дні, нормативного вивантаження та завантаження свіжої порції органічних відходів) проводять переробку органіки та передають на подальшу переробку в реактор другого етапу. Підтримуючі задані технологічні режими в реакторі другого етапу переробки (Т-36-382С, рн 29 6,5-7,5, відсутність утворення шарів, що плавають, осаду на дні, нормативного вивантаження та завантаження 2 свіжої порції органічних відходів) проводять переробку органіки. Зброжена маса збирається в збірнику та розділяється на фракції. Рідка фракція, що містить до 495 сухих речовин, до 9095 своїх об'ємів використовується на добривний полив, а до 1095 повертається в технологічний процес. Тверда фракція використовується як біодобриво. Біогаз, що збирається, подається в газовий або дизель-газовий генератор і газову систему та ї- використовується за призначенням. Тех!Hydrowash from a pig farm with a moisture content of 92-9495 is crushed to particles no larger than 1 Ωm, heated and homogenized. Mass homogeneity reaches at least 9595. Biochemical and thermal activation occurs at t-4020. Supporting the specified technological regimes in the reactor of the first stage of processing (T-39-412С, pH 4.5-5.0, absence of formation of floating layers, sediment at the bottom, normative unloading and loading of a fresh portion of organic waste) carry out processing of organics and transfer for further processing in the reactor of the second stage. Supporting the given technological regimes in the reactor of the second stage of processing (T-36-382С, pH 29 6.5-7.5, absence of formation of floating layers, sediment at the bottom, normative discharge and loading of 2 fresh portions of organic waste) carry out the processing of organics . The fermented mass is collected in a collector and divided into fractions. The liquid fraction, containing up to 495% of dry substances, up to 9095% of its volume is used for fertilizer irrigation, and up to 1095% is returned to the technological process. The solid fraction is used as biofertilizer. Collected biogas is supplied to a gas or diesel-gas generator and gas system and is used as intended. Those!

Приклад 2Example 2

Суміш свинячого гною та пташиного посліду в співвідношенні 1:1, вологістю 92-9495 подрібнюють до частинок (22 не більше 10мм, нагрівають та гомогенізують. Гомогенність маси досягає не менше 9595. Біохімічна та термічна б активація відбувається при Т-402С. Підтримуючі задані технологічні режими в реакторі першого етапу переробкиA mixture of pig manure and bird droppings in a ratio of 1:1, with a moisture content of 92-9495, is ground into particles (22 no larger than 10 mm, heated and homogenized. The homogeneity of the mass reaches at least 9595. Biochemical and thermal activation takes place at T-402C. Supporting specified technological regimes in the reactor of the first stage of processing

Зо (Т-39-412С, рН 4,5-5,0, відсутність утворення шарів, що плавають, осаду на дні, нормативного вивантаження та се завантаження свіжої порції органічних відходів) проводять переробку органіки та передають на подальшу переробку в реактор другого етапу. Підтримуючі задані технологічні режими в реакторі другого етапу переробки (Т-36-382С, рН 6,5-7,5, відсутність утворення шарів, що плавають, осаду на дні, нормативного вивантаження та « завантаження свіжої порції органічних відходів) проводять переробку органіки. Зброжена маса збирається в З с то збірнику, фракційно розділяється та використовується за призначенням. Біогаз застосовується у виробництві. . яZo (T-39-412С, pH 4.5-5.0, absence of formation of floating layers, sediment at the bottom, normative discharge and se loading of a fresh portion of organic waste) carry out processing of organics and transfer them to the reactor of the second stage for further processing . Maintaining the given technological regimes in the reactor of the second stage of processing (T-36-382С, pH 6.5-7.5, absence of formation of floating layers, sediment at the bottom, normative unloading and "loading of a fresh portion of organic waste") carry out the processing of organics. Fermented mass is collected in the 3rd collector, fractionally divided and used as intended. Biogas is used in production. . I

Claims (4)

Формула винаходу : : : й й й й йThe formula of the invention : : : y y y y y 1. Спосіб одержання біогазу та біодобрив з органічних відходів, що включає подрібнення, нагрівання, о гомогенізацію, анаеробну переробку в реакторі з відбором біогазу та вивантаження перебродженої маси, Ге який відрізняється тим, що анаеробну переробку органіки здійснюють послідовно у два етапи.1. The method of obtaining biogas and biofertilizers from organic waste, which includes grinding, heating, homogenization, anaerobic processing in a reactor with biogas selection and discharge of the fermented mass, which differs in that the anaerobic processing of organics is carried out sequentially in two stages. 2. Спосіб одержання біогазу та біодобрив з органічних відходів за п. 1, який відрізняється тим, що на о першому етапі анаеробної переробки органічних речовин, включає біохімічне розщеплення, при якому в «се 50 основному відбувається гідроліз - кислотоутворення.2. The method of obtaining biogas and biofertilizers from organic waste according to claim 1, which differs in that at the first stage of anaerobic processing of organic substances, includes biochemical splitting, in which hydrolysis - acid formation mainly occurs in "se 50". З. Спосіб одержання біогазу та біодобрив з органічних відходів за п. 1, який відрізняється тим, що на Ще другому етапі анаеробної переробки органічних речовин, що включає біохімічне розщеплення, при якому в основному відбувається метаноутворення.C. The method of obtaining biogas and biofertilizers from organic waste according to claim 1, which differs in that at the second stage of anaerobic processing of organic substances, which includes biochemical decomposition, in which mainly methane formation occurs. 4. Спосіб одержання біогазу та біодобрив з органічних відходів за п. 1, який відрізняється тим, що переброджену масу органіки перед злиттям у збірник перебродженої маси залишають не розбавленою свіжою с порцією органіки. Офіційний бюлетень "Промислова власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2008, М З, 11.02.2008. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і бо науки України. б54. The method of obtaining biogas and biofertilizers from organic waste according to claim 1, which differs in that the fermented mass of organics is left undiluted fresh with a portion of organics before merging into the collector of fermented mass. Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2008, MZ, 11.02.2008. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. b5
UAU200708900U 2007-08-02 2007-08-02 Process for preparation of biogas and biofertilizers from organic wastes UA29997U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200708900U UA29997U (en) 2007-08-02 2007-08-02 Process for preparation of biogas and biofertilizers from organic wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200708900U UA29997U (en) 2007-08-02 2007-08-02 Process for preparation of biogas and biofertilizers from organic wastes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA29997U true UA29997U (en) 2008-02-11

Family

ID=39817583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200708900U UA29997U (en) 2007-08-02 2007-08-02 Process for preparation of biogas and biofertilizers from organic wastes

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA29997U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016036339A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 Llc Integro-Sd. Method and bioreactor for processing poultry manure for getting organic fertilizer and biogas

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016036339A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 Llc Integro-Sd. Method and bioreactor for processing poultry manure for getting organic fertilizer and biogas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhu et al. Microalgal cultivation with biogas slurry for biofuel production
CN109534636B (en) Production system for comprehensively treating and utilizing waste straw and livestock and poultry manure
CN101709004B (en) Method for comprehensively treating livestock waste and utilizing resource
Prajapati et al. Phycoremediation coupled production of algal biomass, harvesting and anaerobic digestion: possibilities and challenges
Dębowski et al. The influence of anaerobic digestion effluents (ADEs) used as the nutrient sources for Chlorella sp. cultivation on fermentative biogas production
CN102161550A (en) Method for producing feed additive from livestock and poultry breeding wastewater and purifying breeding wastewater to reclaimed water
CN102173507A (en) Method for comprehensively recycling fecal sewage of large-scale livestock and poultry farms and farmland crop straws
MX2010013712A (en) Ecotechnical installation and method for the production of cultivation substrates, soil amendments, and organic fertilizers having properties of anthropogenic terra preta soil.
WO2012077250A1 (en) Method and system for producing and supplying biogas using mixed microalgae
CN104016557A (en) Governance method for realizing resource utilization and zero pollution emission of piggery wastes
Abu Hajar et al. Cultivation of Scenedesmus dimorphus using anaerobic digestate as a nutrient medium
Eraky et al. A new cutting-edge review on the bioremediation of anaerobic digestate for environmental applications and cleaner bioenergy
Marazzi et al. Factors affecting the growth of microalgae on blackwater from biosolid dewatering
CA3087213A1 (en) Systems and methods of producing compositions from the nutrients recovered from waste streams
CN103981220A (en) Organic waste treatment method in hydrogen alkane fermentation coupling microalgae breeding
KR101297821B1 (en) A system and the method for culturing micro algae using anaerobic digester
CN101250068A (en) Method for producing photosynthetic bacterium biological fertilizer by using livestock house sewage water
CN102206028A (en) Full-automatic device of producing and purifying biogas and its application
US20210207069A1 (en) Systems and methods of producing compositions from the nutrients recovered from waste streams
CN103087920A (en) Mixotrophic scenedesmus and application thereof in sewage resource treatment
CN102653775B (en) Treatment method for converting urine to resources and energy
CN110484570A (en) A method of utilizing kitchen garbage co-producing hydrogen and insect protein
CN102167318A (en) Method for preparing activated charcoal by processing cow dung by cow dung zymogen
Abebe Characterization of sludge from a biogas reactor for the application bio-fertilizer
Mydeen et al. Self-circulating biogas generation for swine waste