UA87422U - Plant for anaerobic processing of organic wastes - Google Patents
Plant for anaerobic processing of organic wastes Download PDFInfo
- Publication number
- UA87422U UA87422U UAU201309173U UAU201309173U UA87422U UA 87422 U UA87422 U UA 87422U UA U201309173 U UAU201309173 U UA U201309173U UA U201309173 U UAU201309173 U UA U201309173U UA 87422 U UA87422 U UA 87422U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- anaerobic bioreactor
- anaerobic
- bioreactor
- pipeline
- mixing
- Prior art date
Links
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 8
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 8
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 30
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 17
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 7
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 7
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000010811 mineral waste Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- LPSWFOCTMJQJIS-UHFFFAOYSA-N sulfanium;hydroxide Chemical compound [OH-].[SH3+] LPSWFOCTMJQJIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
Корисна модель, що заявляється, належить до засобів анаеробного зброджування органічних відходів, зокрема призначена для детоксикації та отримання екологічно чистого органо-мінерального добрива з органічних та мінеральних відходів, зокрема осадів стічних вод та гіпсових відходів тощо внаслідок анаеробного розкладу відходів групами анаеробних мікроорганізмів-деструкторів і використання кінцевих продуктів для детоксикації відходів та рекуперації тепла та енергії.The claimed useful model belongs to the means of anaerobic fermentation of organic waste, in particular, it is intended for detoxification and obtaining ecologically clean organo-mineral fertilizer from organic and mineral waste, in particular sewage sludge and gypsum waste, etc. due to the anaerobic decomposition of waste by groups of anaerobic microorganisms-destroyers and use of end products for waste detoxification and heat and energy recovery.
Відома біогазова установка (пат. Російської Федерації Мо 75908, АО1С3/02, 20061, що містить приймальну ємність, вистелену чохлом з еластичного водонепроникного матеріалу, газовий ковпак, гідрогерметизатор, пристрій підігріву біомаси, ємність, обмежена земляним валом, облицьована чохлом з теплоіїзоляційного матеріалу, причому чохол є нерухомим і його краї розташовані в поглибленні кільцевого гідрогерметизатора; оснащена вертикальною і похилою мішалками, розвантажувальним і вивантажувальним трубопроводами, теплоізоляційним перфорованим екраном, розташованим безпосередньо над біомасою і краї якого покладені в поглиблення кільцевого гідрогерметизатора; газовий ковпак виконаний з полімерного матеріалу, краї газового ковпака закручені у вигляді кільцевого накопичувача баластної води і укладені в поглиблення кільцевого гідрогерметизатора, кільцевий накопичувач оснащений заливним і зливним патрубками, системою підігріву баласту; кільцевий гідрогерметизатор заповнений водою; у днище ємності встановлена дренажна труба, при цьому ємність є одночасно накопичувачем для зберігання гною і реактором для отримання біогазу і добрива.A well-known biogas plant (patent of the Russian Federation Mo 75908, АО1С3/02, 20061), which contains a receiving container lined with a cover made of elastic waterproof material, a gas cap, a hydrosealer, a biomass heating device, a container limited by an earth shaft, lined with a cover made of heat-insulating material, and the cover is stationary and its edges are located in the recess of the ring hydrosealer; it is equipped with vertical and inclined stirrers, unloading and unloading pipelines, a heat-insulating perforated screen located directly above the biomass and the edges of which are placed in the recess of the ring hydrosealer; the gas cap is made of polymer material, the edges of the gas the cap is twisted in the form of an annular accumulator of ballast water and placed in the recess of the annular hydrosealer, the annular accumulator is equipped with filling and draining nozzles, a ballast heating system; the annular hydrosealer is filled with water; in the bottom of the tank a renewed drainage pipe, while the tank is both an accumulator for storing manure and a reactor for obtaining biogas and fertilizer.
Недоліком відомої установки є відсутність очистки біогазу та використання інших компонентів газової фази, крім метану. Крім того, відсутність активного перемішування в середній зоні робочої ємності (біореактора) призводить до утворення застійних зон. В результаті зменшується швидкість процесу анаеробного зброджування і знижується ефективність роботи біогазової установки. При цьому проблематичне використання установки для збродження відходів, що містять важкі метали.The disadvantage of the known installation is the absence of biogas purification and the use of other components of the gas phase, except for methane. In addition, the lack of active mixing in the middle zone of the working container (bioreactor) leads to the formation of stagnant zones. As a result, the speed of the anaerobic fermentation process decreases and the efficiency of the biogas plant decreases. At the same time, the use of the plant for fermentation of waste containing heavy metals is problematic.
Зазначені недоліки призводять до недостатньої ефективності обробки відходів.These shortcomings lead to insufficient efficiency of waste processing.
Найбільш близькою за технічною суттю до установки, що заявляється, є установка для отримання біогазу, що містить споряджений електроприводом та з'єднаний газопроводом з газгольдером біореактор, який обладнано мережею трубопроводів, одною частиною якої вінThe closest in terms of technical essence to the proposed installation is a biogas production installation containing a bioreactor equipped with an electric drive and connected by a gas pipeline to a gas holder, which is equipped with a network of pipelines, one part of which is
Зо з'єднаний з теплообмінником остаточного підігріву субстрату та з теплообмінниками- регенераторами, один з яких з'єднаний з накопичувальною ємністю, а другий з ємністю збродженого субстрату, при цьому інша частина мережі трубопроводів споряджена розширювальним баком, баком нагріву води та водогрійним котлом, а усередині біореактора розміщено трубчастий теплообмінник, яка відрізняється тим, що корпус біореактора виконаний у вигляді оснащеної ізоляцією днища та стінок прямокутної траншеї, над якою встановлені герметизовані від зовнішнього середовища секційні світлопрозорі дзвони з пристроєм для руйнування кірки субстрату та з газозбірними трубами, а в лижній частині корпусу розміщено скребковий транспортер ламаної форми, при цьому трубчастий теплообмінник розміщено над середньою частиною ламаного транспортера. Установка додатково оснащена очисником газу від домішок сірководню, вуглекислого газу та водяної пари, газгольдер виконаний у вигляді встановленого на гідроїзольованій основі корпусу з гофрованими стінками та напрямною стійкою, розміщеною на центральній геометричній осі корпусу газгольдера, поряд з якою змонтований холодильник, при цьому в нижній та верхній частинах корпусу газгольдера розташовані ємності з рідиною, що не замерзає, а поряд з корпусом газгольдера встановлена розширююча стійка змінного перерізу, яка гідравлічно з'єднана з нижньою заповненою рідиною ємністю у корпусі газгольдера. Ізоляція днища та стінок біореактора виконана з матеріалу, стійкого до агресивного середовища |пат. України Ме 73241, МПК С 02 Е11/04, 20121.Zo is connected to the heat exchanger for the final heating of the substrate and to the regenerator heat exchangers, one of which is connected to the storage tank and the other to the fermented substrate tank, while the other part of the pipeline network is equipped with an expansion tank, a water heating tank and a water boiler, and a tubular heat exchanger is placed inside the bioreactor, which is distinguished by the fact that the body of the bioreactor is made in the form of a rectangular trench equipped with bottom and wall insulation, above which sectional transparent bells with a device for destroying the crust of the substrate and with gas collection pipes, sealed from the external environment, are installed, and in the lower part of the body a broken-shaped scraper conveyor is placed, while a tubular heat exchanger is placed above the middle part of the broken conveyor. The installation is additionally equipped with a gas purifier from impurities of hydrogen sulfide, carbon dioxide and water vapor, the gas holder is made in the form of a case installed on a waterproof base with corrugated walls and a guide rack placed on the central geometric axis of the gas holder case, next to which a refrigerator is mounted, while in the lower and containers with non-freezing liquid are located in the upper parts of the gasholder housing, and next to the gasholder housing, an expansion rack of variable section is installed, which is hydraulically connected to the lower liquid-filled container in the gasholder housing. The insulation of the bottom and walls of the bioreactor is made of material resistant to an aggressive environment | pat. Me 73241 of Ukraine, IPC C 02 E11/04, 20121.
Суттєвим недоліком такої установки є наявність застійних явищ на відповідних відстанях між дзвонами. При цьому використання рухомих граток має не високу ефективність при руйнуванні кірки внаслідок обмеженості в їх пересуванні та не можливості задіяти даний вид механічного руйнування на всій поверхні рідкої фракції зброджуваних відходів. Крім того, рух граток відбувається за допомогою електроприводу, що значно збільшує економічні витрати на утримання установки в цілому. Також якість отриманого біогазу при очистці від сірководню, вуглекислого газу та водяної пари не відома. При цьому внаслідок пропускання біогазу через шар рідини у газгольдері відбувається поглинання цією рідиною сірководню та інших домішок, утворюється додаткові стічні води, які несуть вторинне антропогенне навантаження на довкілля.A significant disadvantage of such an installation is the presence of stagnant phenomena at the corresponding distances between the bells. At the same time, the use of movable grids is not very effective in destroying the crust due to limitations in their movement and the inability to use this type of mechanical destruction on the entire surface of the liquid fraction of the fermented waste. In addition, the movement of the grates occurs with the help of an electric drive, which significantly increases the economic costs of maintaining the installation as a whole. Also, the quality of the obtained biogas after purification from hydrogen sulfide, carbon dioxide and water vapor is not known. At the same time, due to the passage of biogas through the liquid layer in the gas holder, hydrogen sulfide and other impurities are absorbed by this liquid, additional wastewater is formed, which carries a secondary anthropogenic load on the environment.
Крім того, за прототипом відбувається випуск в атмосферу негорючої частини складу отриманої в біореакторі суміші газів, що несе додаткове забруднення атмосфери та свідчить про значні обмеження у використанні установки. Наприклад, при утворенні біогазу з високим вмістом бо сірководню використання відомої біогазової установки проблематичне. Крім того, за прототипом відсутня будь-яка можливість використання компонентів біогазу, окрім метанової фракції. Також недостатня продуктивність прототипу обумовлена відсутністю активного перемішування в системі, а отже газоутворення відбувається повільно. Крім того, на обігрів біореактора витрачаються значні об'єми водопровідної води.In addition, according to the prototype, the non-combustible part of the composition of the mixture of gases obtained in the bioreactor is released into the atmosphere, which carries additional pollution of the atmosphere and indicates significant limitations in the use of the installation. For example, when producing biogas with a high content of hydrogen sulfide, the use of a known biogas plant is problematic. In addition, according to the prototype, there is no possibility of using biogas components, except for the methane fraction. Also, the insufficient performance of the prototype is due to the lack of active mixing in the system, and therefore gas formation occurs slowly. In addition, significant volumes of tap water are spent on heating the bioreactor.
Задачею корисної моделі, що заявляється, є підвищення продуктивності роботи установки, створення рециклінгу матеріальних потоків, якісний поділ біогазу з підвищеним вмістом сірководнем на компоненти з наступною їх утилізацією та проведенням детоксикації відходів, які зброджуються, що здійснюватиметься за рахунок зміни конструкції установки.The purpose of the proposed useful model is to increase the productivity of the installation, create recycling of material flows, qualitative separation of biogas with an increased content of hydrogen sulfide into components, followed by their utilization and detoxification of fermentable waste, which will be carried out by changing the design of the installation.
Поставлена задача вирішується тим, що у відомій установці анаеробної переробки органічних відходів, що містить споряджений електроприводом та обладнаний мережею трубопроводів анаеробний біореактор, з'єднаний газопроводом з газгольдером, де корпус біореактора виконаний у вигляді оснащеного ізоляцією днища та стінок прямокутної траншеї і в нижній частині корпуса розміщено скребковий транспортер, над середньою частиною якого розташований трубчастий теплообмінник, накопичувальну ємність для попереднього змішування відходів та водогрійний котел, згідно із корисною моделлю, анаеробний біореактор додатково оснащений системою зрошування, яка виконана у вигляді системи трубопроводів на покритті-куполі, яким покритий анаеробний біореактор, з отворами, які розташовані по обидві сторони від трубчастого теплообмінника, а газгольдер являє собою термостат, корпус якого виконаний у формі еластичного резервуара пірамідальної форми, накопичувальна ємність розташована на вході в анаеробний біореактор і з'єднана через насос-дозатор із одною частиною трубопроводу мережі трубопроводів, що обладнаний анаеробний біореактор, для змішування відходів і їх завантаження в анаеробний біореактор і трубчастий теплообмінник, що розміщений над скребковим транспортером в корпусі анаеробного біореактора, сполучений через трубопровід другої частини мережі трубопроводів, що обладнаний анаеробний біореактор, із водогрійним котлом, при цьому установка також додатково оснащена охолоджуючою системою, розміщеною поряд з газгольдером, герметичним резервуаром для змішування розріджених газогідратів з рідкою фракцією зброджених відходів, розташованим на покритті-куполі анаеробного біореактора, площадкою для розділення зброджених відходів на тверду та рідку фракці, виконаною з ізольованим днищем та оснащеною дренажною системою іThe task is solved by the fact that in a known installation of anaerobic processing of organic waste, which contains an anaerobic bioreactor equipped with an electric drive and equipped with a network of pipelines, connected by a gas pipeline to a gas holder, where the body of the bioreactor is made in the form of a bottom and walls equipped with insulation of a rectangular trench and in the lower part of the body a scraper conveyor is placed, above the middle part of which there is a tubular heat exchanger, a storage tank for pre-mixing of waste and a water heating boiler, according to a useful model, the anaerobic bioreactor is additionally equipped with an irrigation system, which is made in the form of a system of pipelines on a dome cover, which covers the anaerobic bioreactor, with holes that are located on both sides of the tubular heat exchanger, and the gasholder is a thermostat, the body of which is made in the form of an elastic pyramid-shaped tank, the storage tank is located at the entrance to the anaerobic bioreactor and with connected through a dosing pump with one part of the pipeline of the pipeline network equipped with an anaerobic bioreactor, for mixing waste and loading it into the anaerobic bioreactor and a tubular heat exchanger located above the scraper conveyor in the body of the anaerobic bioreactor, connected through the pipeline of the second part of the pipeline network, which equipped with an anaerobic bioreactor, with a water heating boiler, while the installation is also additionally equipped with a cooling system located next to the gas holder, a hermetic tank for mixing liquefied gas hydrates with the liquid fraction of fermented waste, located on the cover-dome of the anaerobic bioreactor, a platform for separating fermented waste into solid and liquid fraction, made with an insulated bottom and equipped with a drainage system and
Зо розміщеною па виході із анаеробного біореактора, вузлами для змішування та для розподілу потоків рідкої фракції, які розміщені поблизу площадки та водогрійного котла відповідно, при цьому за допомогою трубопроводів верхня частина корпусу газгольдера з'єднана з охолоджуючою системою, а нижня - з герметичним резервуаром, який сполучений із системою зрошування, вузол для змішування потоків рідкої фракції, сполучений через трубопроводи з трубчастим теплообмінником, площадкою, яка з'єднана з накопичувальною ємністю, та вузлом для розподілу потоків рідкої фракції, останній з'єднаний за допомогою трубопроводів з водогрійним котлом та герметичним резервуаром. Окрім того, покриття-купол над анаеробним біореактором та корпус газгольдера виконані із полімерного матеріалу.Located at the outlet of the anaerobic bioreactor, the nodes for mixing and for distributing the flows of the liquid fraction, which are located near the site and the water heating boiler, respectively, while the upper part of the gasholder body is connected to the cooling system, and the lower part to the hermetic tank, by means of pipelines. which is connected to the irrigation system, a node for mixing the flows of the liquid fraction, connected through pipelines to a tubular heat exchanger, a platform that is connected to the storage tank, and a node for distributing the flows of the liquid fraction, the latter is connected by pipelines to a water heating boiler and a sealed tank In addition, the cover-dome over the anaerobic bioreactor and the body of the gas holder are made of polymer material.
Завдяки такому виконанню установки забезпечується: розширення можливостей застосування біореактора за рахунок застосування рециклінгу матеріальних потоків з багаторазовим повторним їх використанням в технологічному циклі зброджування органічних відходів; виробництво екологічно чистих органо-мінеральних добрив; високоякісний поділ біогазу з виділенням та відновленням сірководню, який використовується для детоксикації відходів, що містять важкі метали (ВМ); підвищення екологічної безпеки та зменшення техногенного навантаження на довкілля у місці розташування анаеробної установки та від об'єктів складування та накопичення відходів.Due to this execution of the installation, it is ensured: the expansion of the possibilities of using the bioreactor due to the application of recycling of material flows with their multiple reuse in the technological cycle of fermentation of organic waste; production of ecologically clean organo-mineral fertilizers; high-quality separation of biogas with separation and recovery of hydrogen sulfide, which is used for detoxification of waste containing heavy metals (HM); increasing environmental safety and reducing the man-made load on the environment at the location of the anaerobic installation and from waste storage and accumulation facilities.
На кресленні, що додається, схематично зображена установка анаеробної переробки органічних відходів.The attached drawing schematically shows the installation of anaerobic processing of organic waste.
Установка містить анаеробний біореактор 1, що покритий світлонепроникним полімерним покриттям-куполом 2 з патрубок З для відводу біогазу та оснащений системою зрошування 4, яка виконана у вигляді системи трубопроводів на покритті-куполі з отворами, що розташовані по обидві сторони від розміщеного всередині анаеробного біореактора 1 трубчастого теплообмінника 5, який розташований над скребковим транспортером 6. При цьому анаеробний біореактор 1 виконано у вигляді траншеї з ізольованими стінками та днищем і оснащено електроприводом 7 для здійснення руху транспортера 6. На вході в анаеробний біореактор 1 розташована накопичувальна ємність 8 для попереднього змішування відходів з насосом- дозатором 9 і трубопроводом 10 для змішування відходів і їх завантаження в анаеробний біореактор 1.The installation contains an anaerobic bioreactor 1, which is covered with a light-proof polymer coating-dome 2 with nozzles C for the removal of biogas and equipped with an irrigation system 4, which is made in the form of a system of pipelines on a coating-dome with holes located on both sides of the anaerobic bioreactor 1 placed inside of the tubular heat exchanger 5, which is located above the scraper conveyor 6. At the same time, the anaerobic bioreactor 1 is made in the form of a trench with insulated walls and bottom and is equipped with an electric drive 7 to move the conveyor 6. At the entrance to the anaerobic bioreactor 1, there is a storage tank 8 for pre-mixing waste with pump-dispenser 9 and pipeline 10 for mixing waste and loading it into anaerobic bioreactor 1.
Анаеробний біореактор 1 з'єднаний газопроводом 11 з газгольдером 12. Газгольдер 12 бо включає еластичний корпус пірамідальної форми, який у верхній частині трубопроводом 13 з'єднаний з охолоджуючою системою 14 розміщеною поряд з газгольдером 12, який сполучений трубопроводом 15 з герметичним резервуаром 16 розташованим на покриті-куполі 2, що використовується для змішування розріджених газогідратів з рідкою фракцією зброджених відходів і який сполучений трубопроводом 17 з системою зрошування 4. Для змішування потоків рідкої фракції установка оснащена вузлом 18, що сполучений трубопроводом 19 з трубчастим теплообмінником 5. Для розподілу потоків рідкої фракції установка оснащена вузлом 21, який сполучений трубопроводом 22 з водогрійним котлом 23 та лінією І з герметичним резервуаром 16. Для розділення зброджених відходів на тверду та рідку фракцію анаеробна установка включає спеціальну площадку 24 з ізольованим дном та з дренажною системою 25. Вузли 18 та 21 розміщені поблизу площадки 24 та водогрійного котла 23 відповідно. Площадка 24 за допомогою трубопроводу 26 з'єднана з вузлом 18, який лінією ІЇ сполучений з вузлом 21, при цьому площадка 24 лінією ПІ з'єднана з накопичувальною ємністю 8. Водогрійний котел 23 трубопроводом 26 з'єднаний з трубчастим теплообмінником 5.Anaerobic bioreactor 1 is connected by a gas pipeline 11 to a gas holder 12. The gas holder 12 includes an elastic body of a pyramidal shape, which is connected in the upper part by a pipeline 13 to a cooling system 14 located next to the gas holder 12, which is connected by a pipeline 15 to a hermetic tank 16 located on covered-domes 2, which is used for mixing liquefied gas hydrates with the liquid fraction of fermented waste and which is connected by pipeline 17 to the irrigation system 4. For mixing the flows of the liquid fraction, the installation is equipped with a node 18, which is connected by pipeline 19 to the tubular heat exchanger 5. To distribute the flows of the liquid fraction the installation is equipped with node 21, which is connected by a pipeline 22 to a water heating boiler 23 and line I to a sealed tank 16. To separate fermented waste into solid and liquid fractions, the anaerobic installation includes a special platform 24 with an insulated bottom and a drainage system 25. Nodes 18 and 21 are placed near site 2 4 and water boiler 23, respectively. The platform 24 is connected to the node 18 by means of the pipeline 26, which is connected to the node 21 by the line II, while the platform 24 is connected to the storage tank 8 by the line PI. The water boiler 23 is connected to the tubular heat exchanger 5 by the pipeline 26.
Установка працює таким чином.The installation works like this.
Органічні та мінеральні відходи, що містять ВМ та сірчані сполуки відповідно, з накопичувальної ємності 8 за допомогою насоса-дозатора 9 трубопроводом 10 подаються до початку скребкового транспортера б анаеробного біореактора 1. Підтримці робочого температурного режиму в анаеробному біореакторі 1 сприяє теплообмінник 5, що вмонтований всередину анаеробного біореактора 1. Для формування анаеробних умов та запобігання росту в анаеробному біореакторі 1 фотосинтезуючих мікроорганізмів він вкритий зверху світлонепроникним полімерним покриттям-куполом 2. Під герметичним покриттям-куполом 2 відбувається накопичення біогазу з подальшим відведенням його через патрубок З газопроводом 11 в газгольдер 12. При цьому газгольдер 12 являє собою термостат, що заповнений на 1/2 водою, який виконаний у формі еластичного резервуара пірамідальної форми з полімерного матеріалу сріблястого кольору, що забезпечує відбиття світла. В газгольдері 12 здійснюється контакт біогазу з охолодженою до 5 "С водою при відповідному цій температурі рівноважному тиску, що відповідає парціальному тиску гідратоутворення сірководню та діоксиду вуглецю. Вода подається з охолоджуючої системи 14 трубопроводом 13 зверху у напрямку, протилежному подачі газу для здійснення контакту біогазу з водою вOrganic and mineral waste containing BM and sulfur compounds, respectively, are fed from the storage tank 8 with the help of a dosing pump 9 through the pipeline 10 to the beginning of the scraper conveyor b of the anaerobic bioreactor 1. The maintenance of the operating temperature regime in the anaerobic bioreactor 1 is facilitated by the heat exchanger 5, which is installed inside of anaerobic bioreactor 1. In order to create anaerobic conditions and prevent the growth of photosynthetic microorganisms in anaerobic bioreactor 1, it is covered from above with a light-impermeable polymer coating-dome 2. Under the hermetic coating-dome 2, biogas is accumulated, with its further removal through the nozzle with gas pipe 11 to the gas holder 12. this gas holder 12 is a thermostat filled 1/2 with water, which is made in the form of an elastic pyramid-shaped tank made of a silver-colored polymer material that provides light reflection. In the gasholder 12, contact of biogas with water cooled to 5 "C is carried out at an equilibrium pressure corresponding to this temperature, which corresponds to the partial pressure of the hydrate formation of hydrogen sulfide and carbon dioxide. Water is supplied from the cooling system 14 through the pipeline 13 from above in the direction opposite to the gas supply to make contact of the biogas with water in
Зо проточному режимі, чим забезпечують безперервну подачу метанової фракції, що утворилася, споживачу при умові достатньо високого вмісту її в біогазі, тобто якщо доля метанової фракції більше 30 95.From the flow mode, which ensures continuous supply of the formed methane fraction to the consumer under the condition of a sufficiently high content of it in the biogas, that is, if the share of the methane fraction is more than 30 95.
Розкладання газогідратів сірководню та двоокису вуглецю відбувається при зниженні тиску з утворенням води, що містить сірководень та домішки двоокису вуглецю, яка подається по трубопроводу 15 в герметичний резервуар 16, де змішується з рідкою фракцією зброджених відходів, що необхідно для підвищення значення рН сірководневої води з подальшим використанням її для зв'язування іонів ВМ. Крім того, введення у простір анаеробного біореактора 1 сірководневої суміші використовується для перемішування відходів, а також відбувається руйнування кірки на поверхні усієї маси відходів, що піддається збродженню, а отже додатково стимулюється процес газовиділення.Decomposition of gas hydrates of hydrogen sulfide and carbon dioxide occurs at a decrease in pressure with the formation of water containing hydrogen sulfide and carbon dioxide impurities, which is fed through the pipeline 15 to the hermetic tank 16, where it is mixed with the liquid fraction of fermented waste, which is necessary to increase the pH value of hydrogen sulfide water with subsequent using it to bind VM ions. In addition, the introduction of a hydrogen sulfide mixture into the space of anaerobic bioreactor 1 is used to mix waste, and the crust on the surface of the entire mass of waste, which is subject to fermentation, is destroyed, and therefore the gas release process is additionally stimulated.
У подальшому сірководнева рідка суміш закачується за допомогою насоса-дозатора в анаеробний біореактор 1 через систему зрошування 4, яка виконана у вигляді системи трубопроводів, що розташовані по обидві сторони від розміщеного всередині анаеробного біореактора 1 трубчастого теплообмінника 5, що сприяє рівномірному розподілу по всьому об'єму анаеробного біореактора сірководневої рідкої суміші та активному перемішуванню суміші зброджуваних відходів. При цьому в трубчастий теплообмінник 5 як теплоносій трубопроводом 26 надходить рідка фракція зброджених відходів, яка очищена до рівня, придатного для повторного використання та підігріта у водогрійному котлі 23. Охолоджена у трубчастому теплообміннику 5 рідка фракція трубопроводом 19 повертається через вузли 18 та 21 у водогрійний котел 23.Subsequently, the hydrogen sulfide liquid mixture is pumped using a dosing pump into the anaerobic bioreactor 1 through the irrigation system 4, which is made in the form of a system of pipelines located on both sides of the tubular heat exchanger 5 placed inside the anaerobic bioreactor 1, which contributes to uniform distribution throughout the volume to the anaerobic bioreactor of hydrogen sulfide liquid mixture and active mixing of the mixture of fermentable waste. At the same time, the liquid fraction of fermented waste enters the tubular heat exchanger 5 as a heat carrier through the pipeline 26, which is purified to a level suitable for reuse and heated in the water heating boiler 23. The liquid fraction cooled in the tubular heat exchanger 5 is returned through the pipeline 19 through nodes 18 and 21 to the water heating boiler 23.
Розділення зброджених відходів на тверду та рідку фракцію реалізовується при підсушуванні їх на площадці 24 з ізольованим дном та з дренажною системою 25. При цьому утворена тверда фракція с готовим екологічно чистим органо-мінеральним продуктом, який в подальшому використовується як добриво.Separation of fermented waste into solid and liquid fractions is realized by drying them on a platform 24 with an insulated bottom and a drainage system 25. At the same time, a solid fraction is formed with a ready-made ecologically clean organo-mineral product, which is further used as a fertilizer.
Крім того, частина твердої фракції зброджених відходів по лінії Ш подається на вході в анаеробний біореактор 1 в накопичувальну ємність 8 в якості закваски, що містить сформовану асоціацію анаеробних мікроорганізмів-деструкторів органічних забруднювачів, що сприяє більш якісному знезараженню та детоксикації відходів.In addition, a part of the solid fraction of fermented waste along line Ш is fed at the entrance to the anaerobic bioreactor 1 into the storage tank 8 as a starter containing a formed association of anaerobic microorganisms that destroy organic pollutants, which contributes to better disinfection and detoxification of waste.
В процесі збродження відходів, що здійснюється в анаеробному біореакторі 1 утворюються бо наступні продукти: сірководнева рідка суміш, що використовується для детоксикації пової партії відходів у просторі біореактора, тверда фракція зброджених відходів, що є екологічно чистим органо-мінеральним добривом та рідка фракція зброджених відходів, яка використовується як технологічна вода в двох напрямках: для збільшення значень рн сірководневої води та в якості теплоносія, що циркулює в трубчастому теплообміннику 5.In the process of fermentation of waste, which is carried out in anaerobic bioreactor 1, the following products are formed: hydrogen sulfide liquid mixture, which is used to detoxify the second batch of waste in the space of the bioreactor, the solid fraction of fermented waste, which is an environmentally friendly organic-mineral fertilizer, and the liquid fraction of fermented waste, which is used as process water in two directions: to increase the pH values of hydrogen sulfide water and as a heat carrier circulating in the tubular heat exchanger 5.
Завдяки закачуванню сірководневої рідкої суміші за допомогою насоса-дозатора в анаеробний біореактор 1 через систему зрошування 4 відбувається неперервний контакт сірководневої рідкої суміші з усією масою зброждуваних відходів і відповідно повне осадження іонів ВМ та детоксикація відходів. Крім того, введення у просторі біореактора сірководневої суміші використовується для перемішування відходів, а також відбувається руйнування кірки на поверхні усієї маси відходів, що піддається збродженню, а отже додатково стимулюється процес газовиділення.Due to the injection of the hydrogen sulfide liquid mixture with the help of a dosing pump into the anaerobic bioreactor 1 through the irrigation system 4, there is continuous contact of the hydrogen sulfide liquid mixture with the entire mass of fermented waste and, accordingly, complete precipitation of VM ions and waste detoxification. In addition, the introduction of a hydrogen sulfide mixture into the space of the bioreactor is used to mix the waste, and the crust on the surface of the entire mass of waste, which is subject to fermentation, is destroyed, and therefore the gas evolution process is additionally stimulated.
Таким чином, використання конструкції, що заявляється, дозволяє розширити сферу застосування біореактора за рахунок застосування рециклінгу матеріальних потоків з багаторазовим повторним їх використанням в технологічному циклі зброджування органічних відходів та здійснити високоякісний поділ біогазу з виділенням та відновленням сірководню, який використовується для детоксикації відходів, що містять важкі метали, при цьому отримати екологічно чисте органо-мінеральне добриво.Thus, the use of the proposed design allows to expand the scope of application of the bioreactor due to the application of recycling of material flows with their multiple reuse in the technological cycle of fermentation of organic waste and to carry out high-quality separation of biogas with the release and recovery of hydrogen sulfide, which is used for detoxification of waste containing heavy metals, and at the same time obtain ecologically clean organo-mineral fertilizer.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201309173U UA87422U (en) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | Plant for anaerobic processing of organic wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201309173U UA87422U (en) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | Plant for anaerobic processing of organic wastes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA87422U true UA87422U (en) | 2014-02-10 |
Family
ID=56266527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201309173U UA87422U (en) | 2013-07-22 | 2013-07-22 | Plant for anaerobic processing of organic wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA87422U (en) |
Cited By (1)
| 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 |
-
2013
- 2013-07-22 UA UAU201309173U patent/UA87422U/en unknown
Cited By (1)
| 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 |
|---|---|---|
| US4050907A (en) | Organic waste treating and conversion system | |
| RU2010121249A (en) | ALGAE PRODUCTION | |
| CN102690754A (en) | Combined anaerobic fermentation tank | |
| CN102241465A (en) | Large horizontal arc type methane tank and sewage treating method thereof | |
| CN205295098U (en) | Mud resourceful treatment device | |
| UA87422U (en) | Plant for anaerobic processing of organic wastes | |
| CN104593228B (en) | Reinforced concrete structure anaerobic power-generating supply station | |
| WO2019003253A1 (en) | Process for the thermo-catalytic conversion of polymeric materials | |
| CN202717772U (en) | Combined anaerobic fermentation tank | |
| RU118963U1 (en) | BIOGAS INSTALLATION | |
| RU2540019C1 (en) | Bioreactor | |
| SU1198026A1 (en) | Device for producing biogas | |
| RU97124U1 (en) | METHEN | |
| RU2646873C1 (en) | Method for obtaining biogas and fertilizers from pig waste dropping with a vertical cylindrical tank | |
| RU2107043C1 (en) | Methane accumulation tank | |
| Akkoli et al. | Design and construction of food waste biogas plant for hostel mess | |
| CN203782156U (en) | Device for efficient production of biogas from organic garbage and human and animal feces and sewage | |
| CN104560646A (en) | Anaerobic power generation and gas supply station adopting carbon steel structure | |
| RU2595426C1 (en) | Method of processing organic wastes and biogas plant therefor | |
| CN104560650A (en) | Anaerobic power generation and gas supply station adopting rubber structure | |
| CN104560643A (en) | Anaerobic power generation and gas supply station with stainless steel structure | |
| RU157533U1 (en) | METANTENK | |
| RU138446U1 (en) | INSTALLATION WITH A FIVE-SECTION BIOREACTOR OF CONTINUOUS ACTION FOR DISPOSAL OF ORGANIC WASTE | |
| JP2001334295A (en) | Method and apparatus for fermenting organic matter- containing liquid | |
| RU2678673C1 (en) | Anaerobic fermentation installation |