UA31760U - Спосіб анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива - Google Patents
Спосіб анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива Download PDFInfo
- Publication number
- UA31760U UA31760U UAU200712522U UAU200712522U UA31760U UA 31760 U UA31760 U UA 31760U UA U200712522 U UAU200712522 U UA U200712522U UA U200712522 U UAU200712522 U UA U200712522U UA 31760 U UA31760 U UA 31760U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- reactor
- biogas
- liquid
- fractions
- solid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 14
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 3
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003913 materials processing Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Спосіб анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива, при якому фракціонування відходів на тверду та рідку фракції проводиться одночасно з їх завантаженням в реактор з подальшим накопиченням твердої фракції в проникній ємності, що занурена в рідку фракцію, яка накопичується в реакторі, зброджуванням та перемішуванням обох фракцій з відбором біогазу, роздільним вивантаженням зброджених фракцій, причому при вивантаженні збродженої твердої фракції із проникної ємності проводять її фракціонування і повернення її рідкої частини з анаеробними мікроорганізмами у проникну ємність.
Description
Опис винаходу
Спосіб відноситься до сільського, комунального господарства, зокрема до технології переробки органічних відходів з одержанням біогазу і добрива.
Відомий спосіб та установка для анаеробної біологічної очистки стічних вод |заявка ФРН МеО5 З 305 476 кл.
СО2Е3/28, 3/30, Бюл. Мо34, 1984), що включає попереднє відокремлення із вихідної маси у побічний потік речовин, що довільно метаболізуються в анаеробних умовах і присутні у нерозчиненому і крупнорозмірній формі, та окрему обробку цього побічного потоку в реакторі, завантаження основного потоку маси органічних відходів в 70 головний реактор, зброджування в анаеробних умовах.
Недоліки даного способу: не забезпечується ефективна переробка різноманітних відходів з одержанням потенційно можливого виходу біогазу; складність технологічної схеми та необхідність додаткового обладнання, автономних реакторів; відокремлення та відведення крупних часток в побічний потік, який відповідно обробляється в окремому реакторі в анаеробних умов. 12 Як прототип прийнятий спосіб переробки сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива (патент України на корисну модель Мо12596, кл. СО2Е11/04, 3/28, Бюл. Мо2 від 15.02.2006), що включає відокремлення відходів, завантаження їх в реактор, внесення анаеробних мікроорганізмів, анагробне метанове зброджування з відбором біогазу та вивантаження збродженої маси з частковим залишенням рідини з анаеробними мікроорганізмами в реакторі Причому попереднє відокремлення проводиться шляхом фракціонування з подальшим завантажуванням рідкої частини в реактор, а твердої частини відходів - порізно в проникні контейнери, які занурюються в реактор, тривалість перебування контейнерів не перевищує технологічної тривалості бродіння кожної окремої частини відокремлених відходів.
Недоліки прототипу: загальна складність технології, чисельність попередніх сепараційних процесів, у тому числі значна трудоємність процесів відокремлення фракціонуванням вихідної сировини та завантаження - вивантаження твердої фракції в різні проникні контейнери, а рідкої частини в резервуар реактора, подальше 3 завантаження - вивантаження цих контейнерів в реактор та з реактора; циклічність роботи з контейнерами та необхідність при цьому часткової розгерметизації реактора з неминучими втратами біогазу. Відсутність перемішування твердої частини відходів в контейнері. Такий спосіб потребує також значної кількості контейнерів і підвищує трудоємність, металоємність всієї технології. о
Поставлена задача створення способу анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з «се одержанням біогазу і добрива, у якому фракціонування відходів на тверду та рідку фракції проводиться одночасно з їх завантаженням в реактор з подальшим накопиченням твердої фракції в проникній ємності, що - занурена в рідку фракцію, яка накопичується в реакторі, зброджування та перемішування обох фракцій з «- відбором біогазу, роздільне вивантаження зброджених фракцій, причому при вивантаженні збродженої твердої 3о фракції із проникної ємності проводять її фракціонування і повернення її рідкої частини з анаеробними со мікроорганізмами у проникну ємність. Цим досягається підвищення продуктивності з переробки відходів і загального виходу біогазу та біодобрив за рахунок безперервності роботи, скорочення попередніх процесів та обладнання підготовки вихідної сировини, покращення умов зброджування кожної фракції, запобігання втрат газу « та коркоутворення, поліпшення використання робочого об'єму реактора, зниження трудомісткості переробки та підвищення загальних питомих показників технології й обладнання. - с Поставлена задача вирішується тим, що в способі анаеробної переробки органічних сільськогосподарських з» відходів з одержанням біогазу і добрива, що включає фракціонування відходів на тверду і рідку фракції, завантаження їх в реактор, внесення анаеробних мікроорганізмів, зброджування з відбором біогазу та вивантаження збродженої маси з частковим залишенням рідини з анаеробними мікроорганізмами в реакторі, 49 згідно з винаходом фракціонування відходів на тверду та рідку фракції проводиться одночасно з їх со завантаженням в реактор з подальшим накопиченням твердої фракції в проникній ємності, що занурена в рідку - фракцію, яка накопичується в реакторі, зброджування та перемішування обох фракцій з відбором біогазу, роздільне вивантаження зброджених фракцій, причому при вивантаженні збродженої твердої фракції із
Ш- проникної ємності проводять її фракціонування і повернення Її рідкої частини з анаеробними мікроорганізмами у
Ф 20 проникну ємність.
Завдяки тому, що одночасно з завантаженням органічних сільськогосподарських відходів в біореактор с проводиться їх фракціонування на тверду та рідку фракції досягається об'єднання попередніх сепараційно - завантажувальних процесів в одному місці та в одній проникній ємності, спрощення технологічної схеми.
Скорочення зовнішніх (до реактора) процесів фракційно-сепараційної обробки субстратів сприяє поліпшенню 25 умов зброджування шляхом запобігання внесення та насичення рідин додатковим повітрям, яке стримує с життєдіяльність анаеробів і є негативним фактором при метановому процесі. Відокремлення твердої фракції в окремій ємкості, але в середині реактора, дає можливість проведення групування і окремої обробки в одному місці грубодисперсних часток, що довільно метаболізуються в анаеробних умовах і присутні у нерозчиненому і крупнорозмірній формі, речовини яких в основному мають однорідні фізико-хімічні властивості та відповідно 60 відносно однакові швидкості зброджування. Проникність заглибленої ємності забезпечує поліпшення умов внесення та доступ вологи і активної анаеробної біомаси до завантаженої твердої речовини, прискорюючи розвиток метаболізму і утворення біогазу. При вивантаженні збродженої твердої фракції проводять Її фракціонування з поверненням рідкої частини з активною біомасою анаеробних мікроорганізмів у проникну ємність, що поліпшує умови та прискорює зброджування, підвищує питомі показники виходу біогазу. бо Створюються умови концентрації, іммобілізації та утримання специфічних анаеробів, що ефективно діють для даного виду речовин у твердій фракції що також підвищує продуктивність біогазу. Забезпечуються безперервність роботи, конструктивно - технологічна компактність, раціональність використання робочого об'єму реактора, повна герметичність. Значно підвищуються механізація завантаження субстратів, відповідно зростає продуктивність по перероблянню сировини відходів, покращуються умови зброджування, знижуються трудоємність експлуатаційно-технологічних робіт та загальна металоємність. При цьому забезпечується запобігання втрат газу та коркоутворення, підвищується надійність технологічної роботи.
Спосіб пояснюється кресленням, де на Фіг.1 показана технологічна схема пропонованого способу анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива. 70 Приклад виконання способу.
У якості відходів для переробки використано розповсюджені фермерські сільськогосподарські відходи тваринницького походження, наприклад, гній та гнойові стоки ферм великої рогатої худоби, свиней тощо вологістю понад 9290, які перекачуються з гноєзбірника насосом для гною безпосередньо в проникну ємність, що знаходиться занурено в реакторі. На поверхні ємності, що фільтрує, проводиться механічним методом 7/5 розділення на фракції з виділенням грубодисперсних частинок (з ефективністю понад 2095 по сухій речовині).
Виділена маса твердих частинок накопичується в проникній ємності, омивається при перемішуванні і переміщенні зброджуваним в реакторі середовищем з внесенням активної біомаси анаеробних мікроорганізмів і піддається мікробіологічній обробці шляхом бродіння.
Рідка фракція з розчиненими органічними речовинами поступає в об'єм реактора, де також змішується з го активною біомасою від попередньо збродженої рідини. У реакторі - метантенку в герметичних анаеробних умовах при заданій режимній температурі (н322С;н402С;-559С2), субстрати обох фракцій зброджуються з визначеною раціональною для кожної фракції тривалістю циклу метанового бродіння з одержанням біогазу і біодобрива. Відомо, що тривалість повного бродіння значною мірою визначається фізико-хімічною природою та станом зброджуваних речовин, що знаходяться у фракції і визначається в кожному конкретному випадку. При цьому тривалість біодеструкції важкорозчинних та крупних частинок, які накопичуються в проникній ємності, зазвичай більша, ніж для розчинних речовин в реакторі. Для твердої фракції з частинками соломи ЗОмм цикл З бродіння більше в 1,5 рази ніж для фракції з частинками менше 2мм. Слід враховувати також те, що тривалість циклу бродіння залежить від дози завантаження сировини. Тому для забезпечення найбільш раціонального і повного зброджування внесених органічних речовин рекомендується тривалість обробки твердої фракції в о
Зо реакторі збільшувати. При добовій дозі 1095 (об'ємних) тривалість зброджування рідкої фракції складає понад 10 діб, відповідно, тривалість перебування твердої фракції в проникній ємності в реакторі при анаеробному со зброджуванні повинна бути значно більше 10 діб. чн
Claims (1)
- «-- Формула винаходу соСпосіб анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива, що включає фракціонування відходів на тверду і рідку фракції, завантаження їх в реактор, внесення анаеробних мікроорганізмів, зброджування з відбором біогазу та вивантаження збродженої маси з частковим залишенням «рідини з анаеробними мікроорганізмами в реакторі, який відрізняється тим, що фракціонування відходів на з с тверду та рідку фракції проводиться одночасно з їх завантаженням в реактор з подальшим накопиченням твердої фракції в проникній ємності, що занурена в рідку фракцію, яка накопичується в реакторі, зброджуванням:з» та перемішуванням обох фракцій з відбором біогазу, роздільним вивантаженням зброджених фракцій, причому при вивантаженні збродженої твердої фракції із проникної ємності проводять її фракціонування і повернення Її рідкої частини з анаеробними мікроорганізмами у проникну ємність.з - -(22) с2 с 60 б5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200712522U UA31760U (uk) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Спосіб анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200712522U UA31760U (uk) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Спосіб анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA31760U true UA31760U (uk) | 2008-04-25 |
Family
ID=39819801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200712522U UA31760U (uk) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | Спосіб анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA31760U (uk) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577168C2 (ru) * | 2014-05-27 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) | Способ получения биогаза и удобрений из бесподстилочного навоза и других органических субстратов |
-
2007
- 2007-11-12 UA UAU200712522U patent/UA31760U/uk unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577168C2 (ru) * | 2014-05-27 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) | Способ получения биогаза и удобрений из бесподстилочного навоза и других органических субстратов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fagbohungbe et al. | High solid anaerobic digestion: Operational challenges and possibilities | |
Huang et al. | Volatile fatty acids (VFAs) production from swine manure through short-term dry anaerobic digestion and its separation from nitrogen and phosphorus resources in the digestate | |
Braun | Anaerobic digestion: a multi-faceted process for energy, environmental management and rural development | |
Fountoulakis et al. | Potential for methane production from typical Mediterranean agro-industrial by-products | |
Demirer et al. | Anaerobic biogasification of undiluted dairy manure in leaching bed reactors | |
US9163207B2 (en) | Anaerobic treatment system and device | |
Demirer et al. | Anaerobic digestion of dairy manure in a hybrid reactor with biogas recirculation | |
Rico et al. | Solid–liquid separation of dairy manure: distribution of components and methane production | |
Böske et al. | Upflow anaerobic solid-state (UASS) digestion of horse manure: thermophilic vs. mesophilic performance | |
EP3382030B1 (en) | Method and installation for biogas and hydrogen production, and fertilizers containing chelates obtained by this method | |
Sebola et al. | Methane production from anaerobic co-digestion of cow dung, chicken manure, pig manure and sewage waste | |
Jin et al. | Distribution of nitrogen in liquid and solid fraction of pig and dairy manure in anaerobic digestion reactor | |
KR101425104B1 (ko) | 유기성 폐기물의 바이오가스 생성제고를 위한 혐기발효 공정에서 전처리시 치환반응을 이용한 바이오가스 생산 시스템, 생산 방법 및 그로부터 생산된 바이오가스 | |
RU2012113103A (ru) | Способ ведения метанового брожения при очистке жидкой фракции навозного стока и сточной воды агропромышленного комплекса, предприятий пищевой промышленности и водоканалов | |
RU2351552C1 (ru) | Средство для увеличения выхода биогаза | |
Rashed | The effect of temperature on the biogas production from olive pomace | |
CN100460342C (zh) | 使用蚯蚓生物滤池处理和循环利用养猪场污水的方法 | |
US10961164B2 (en) | Facility and process for the recycling of biomaterial | |
UA31760U (uk) | Спосіб анаеробної переробки органічних сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива | |
CN101198554A (zh) | 处理含水的废物流的方法和装置 | |
KR100911835B1 (ko) | 다단계 혐기성 소화조 및 이를 이용한 유기성폐기물의 바이오가스 생산방법 | |
Broughton | Hydrolysis and acidogenesis of farm dairy effluent for biogas production at ambient temperatures | |
KR101278514B1 (ko) | 다단계 혐기성 소화조를 이용한 메탄가스 생산시스템 | |
Zhang et al. | Effects of antibiotics on anaerobic digestion resistance genes and archaeal communities in cattle manure | |
CN210065490U (zh) | 一种畜牧业污水处理再利用装置 |