RU2272392C2 - Bioenergetic apparatus - Google Patents
Bioenergetic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272392C2 RU2272392C2 RU2001100759/12A RU2001100759A RU2272392C2 RU 2272392 C2 RU2272392 C2 RU 2272392C2 RU 2001100759/12 A RU2001100759/12 A RU 2001100759/12A RU 2001100759 A RU2001100759 A RU 2001100759A RU 2272392 C2 RU2272392 C2 RU 2272392C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biomass
- mixing
- crust
- gas
- tank
- Prior art date
Links
- 230000002715 bioenergetic effect Effects 0.000 title 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Установка относится к средствам переработки органических отходов в горючий газ и удобрения и может быть использована для утилизации органических отходов сельского хозяйства и промышленности.The installation relates to means for processing organic waste into combustible gas and fertilizers and can be used for the disposal of organic waste from agriculture and industry.
Известна установка, в которой перемешивание биомассы осуществляется мешалкой с механическим приводом, установленной в полости реактора (см. SU 1748693, кл. А 01 C 3/00, 1989). Наличие механических средств перемешивания снижает надежность известной установки.A known installation in which the mixing of biomass is carried out by a mixer with a mechanical drive installed in the cavity of the reactor (see SU 1748693, CL A 01 C 3/00, 1989). The presence of mechanical means of mixing reduces the reliability of the known installation.
Известна также установка для анаэробной переработки навоза (см. SU 1837736, кл. А 01 С 3/02, 30.08.1993), содержащая гидравлически сообщенные между собой емкости для размещения биомассы и средства для перемешивания и дробления корки биомассы, включающее установленный в газовой магистрали насос и связанные с выходом насоса сопла, размещенные в емкостях. Перемешивание биомассы осуществляется барботированием ее образующимся биогазом, который подается в сопла, установленные ниже номинального уровня загрузки. Дробление корки биомассы осуществляется биогазом, направляемым на поверхность корки через сопла, установленные над уровнем биомассы.Also known is an installation for anaerobic processing of manure (see SU 1837736, class A 01 C 3/02, 08/30/1993), containing hydraulically interconnected containers for placing biomass and means for mixing and crushing the biomass crust, including one installed in the gas main the pump and nozzles associated with the pump outlet located in containers. Mixing of the biomass is carried out by bubbling it with the resulting biogas, which is fed into the nozzle installed below the nominal loading level. Crushing of the biomass crust is carried out by biogas directed to the crust surface through nozzles installed above the biomass level.
Недостатки известной установки заключаются в том, что барботирование приводит к выносу твердых включений биомассы на ее поверхность, что приводит к расслоению биомассы, снижая эффективность переработки, а также значительные энергетические затраты на компрессию и перекачивание биогаза.The disadvantages of the known installation are that bubbling leads to the removal of solid biomass inclusions on its surface, which leads to the separation of biomass, reducing processing efficiency, as well as significant energy costs for compression and pumping of biogas.
Задача изобретения состоит в повышении эффективности переработки биомассы за счет улучшения условий перемешивания и предотвращения расслоения и снижении энергозатрат на перемешивание биомассы.The objective of the invention is to increase the efficiency of biomass processing by improving the mixing conditions and preventing stratification and reducing energy consumption for mixing biomass.
Поставленная задача решается тем, что в известной установке, содержащей реактор, включающий гидравлически связанные между собой емкости для размещения биомассы, по меньшей мере одна из которых снабжена газовой полостью, средства для перемешивания и дробления корки биомассы, запорный элемент и газопровод, средство для перемешивания биомассы, согласно изобретению, включает гидравлическую связь, запорный элемент и газовую полость.The problem is solved in that in a known installation containing a reactor including hydraulically interconnected containers for biomass, at least one of which is equipped with a gas cavity, means for mixing and crushing the biomass crust, a shut-off element and a gas pipeline, means for mixing biomass , according to the invention, includes a hydraulic connection, a locking element and a gas cavity.
Гидравлическая связь может быть выполнена в виде трубопровода, сообщающего нижнюю часть одной емкости с верхней частью другой емкости.Hydraulic connection can be made in the form of a pipeline communicating the lower part of one tank with the upper part of another tank.
Кроме того, газопровод установки может быть выполнен в виде гидрозатвора, размещенного в пределах перемещения уровня биомассы.In addition, the installation gas pipeline can be made in the form of a water seal located within the limits of biomass level displacement.
Кроме того, средство для дробления корки биомассы установлено в пределах перемещения уровня биомассы. Средство для дробления корки биомассы или его часть может быть выполнено также подвижным.In addition, a means for crushing the biomass crust is set within the limits of biomass level displacement. The means for crushing the crust of biomass or part thereof can also be made movable.
Выполнение средства для перемешивания биомассы в виде гидравлической связи, запорного элемента и газовой полости позволяет перемешивать биомассу за счет ее перемещения из одной емкости в другую путем воздействия на поверхность биомассы накапливающегося в газовой полости биогаза, что позволяет снизить возмущающее воздействие биогаза на расслоение биомассы и, тем самым, повысить эффективность перемешивания биомассы. Дополнительное выполнение гидравлической связи в виде трубопровода, сообщающего нижнюю часть одной емкости с верхней частью другой емкости, усиливает этот эффект. Возможность перемешивания биомассы без дополнительных устройств, типа насоса или мешалки, снижает также и энергопотребление установки.The implementation of the means for mixing biomass in the form of a hydraulic connection, a shut-off element and a gas cavity allows you to mix the biomass by moving it from one container to another by exposing the biogas accumulating in the gas cavity to the biomass, thereby reducing the perturbing effect of biogas on the separation of biomass and, therefore, thereby increasing the efficiency of mixing biomass. An additional hydraulic connection in the form of a pipeline communicating the lower part of one tank with the upper part of another tank enhances this effect. The possibility of mixing biomass without additional devices, such as a pump or mixer, also reduces the energy consumption of the installation.
На фиг.1 показан общий вид установки, на фиг.2 - вариант выполнения установки, в которой гидрозатвор обеспечивает автоматическую работу системы, а часть элементов дробителя корки биомассы выполнена подвижной.Figure 1 shows a General view of the installation, figure 2 is an embodiment of the installation, in which the water seal provides automatic operation of the system, and part of the elements of the crusher crust biomass made movable.
Биоэнергетическая установка содержит реактор, включающий емкости 1 и 2 для размещения биомассы 3, средство для перемешивания биомассы, включающее трубопроводы 4 и запорный элемент 5, сообщенный с газовой полостью 6, гидрозатвор 7 и средство для дробления корки биомассы 8, выполненное, например, в виде решетки, неподвижно установленной в пределах перемещения уровня биомассы. Гидрозатвор может быть выполнен из прямого 9 и сообщенного с ним криволинейного 10 участков трубопровода, а средство для дробления корки биомассы может содержать подвижные, например плавающие на поверхности биомассы, элементы 11.The bioenergy installation includes a reactor, including tanks 1 and 2 for accommodating biomass 3, means for mixing biomass, including pipelines 4 and a shut-off element 5 connected with the gas cavity 6, a water trap 7 and means for crushing the crust of biomass 8, made, for example, in the form a lattice fixedly mounted within the limits of displacement of the biomass level. The water trap can be made of straight 9 and connected with it curvilinear 10 sections of the pipeline, and the means for crushing the crust of biomass may contain movable, for example floating on the surface of the
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
В биомассе 3, размещенной в емкостях 1 и 2 реактора, происходит процесс метанового брожения, сопровождающийся выделением биогаза. Перемешивание биомассы осуществляется средством для перемешивания биомассы, включающим трубопроводы 4 и запорный элемент 5, сообщенный с газовой полостью 6. При закрытии запорного элемента 5 газ, выделяющийся из биомассы 3, накапливается в газовой полости 6 и вытесняет биомассу из емкости 1 через трубопроводы 4 в емкость 2, что приводит к перемешиванию содержимого емкостей. После перемещения части биомассы из емкости 1 в емкость 2 запорный элемент 5 открывают, при этом происходит сброс давления из газовой полости и обратное перетекание биомассы. После уравнивания уровней биомассы запорный элемент 5 вновь закрывают и цикл перемешивания биомассы повторяется. Гидрозатвор 7 обеспечивает вытеснение заданного количества биомассы из емкости 1 в емкость 2. Эффективность установки может быть повышена при соединении трубопроводом нижней части одной емкости с верхней частью другой емкости. При этом с самого начала цикла перемешивания густая фракция одной емкости перемешивается с жидкой фракцией биомассы другой емкости - это позволяет сократить количество перемещаемой за один цикл перемешивания биомассы и, следовательно, уменьшить объем газовой полости. Выполнение гидрозатвора из прямого 9 и сообщенного с ним криволинейного 10 участков трубопровода обеспечивает автоматическую работу системы: при заполнении емкости 1 биомассой до уровня, соответствующего точке «а», криволинейный 10 участок заполняется биомассой, что препятствует выходу газа из газовой полости 6. При перемещении уровня биомассы в точку «в» биомасса вытесняется из криволинейного участка гидрозатвора, обеспечивая выход газа из газовой полости 6 до тех пор, пока уровень биомассы не достигнет точки «а», и гидрозатвор вновь не заполнится биомассой. Перемещение уровня биомассы в емкостях приводит во взаимодействие поверхностный слой биомассы с дробителем корки 8, который может быть выполнен в виде решетки, неподвижно установленной в пределах перемещения уровня биомассы, что предотвращает коркообразование на ее поверхности. Повысить эффективность дробителя могут плавающие на поверхности биомассы элементы 11, которые перекрывают зазоры между неподвижными элементами дробителя 8, обеспечивая более надежное разрушение корки. Интенсивность перемешивания биомассы соизмерима с интенсивностью образования биогаза и может регулироваться сбросом части биогаза из газовой полости через запорный элемент.In biomass 3, located in tanks 1 and 2 of the reactor, a methane fermentation process occurs, accompanied by the release of biogas. The biomass is mixed by means of a biomass stirrer, including pipelines 4 and a shut-off element 5 in communication with the gas cavity 6. When the shut-off element 5 is closed, the gas released from the biomass 3 accumulates in the gas cavity 6 and displaces the biomass from the tank 1 through the pipes 4 into the tank 2, which leads to mixing of the contents of the containers. After moving part of the biomass from tank 1 to tank 2, the shut-off element 5 is opened, and pressure is released from the gas cavity and the biomass flows back. After equalizing the biomass levels, the locking element 5 is again closed and the biomass mixing cycle is repeated. A water trap 7 ensures the displacement of a predetermined amount of biomass from the tank 1 to the tank 2. The installation efficiency can be improved by connecting the lower part of one tank with the upper part of the other tank. At the same time, from the very beginning of the mixing cycle, a thick fraction of one tank is mixed with the liquid fraction of biomass of another tank - this allows you to reduce the amount of biomass transferred per one mixing cycle and, therefore, reduce the volume of the gas cavity. The execution of the hydraulic lock from straight 9 and the curved 10 sections of the pipeline connected with it ensures the automatic operation of the system: when the tank 1 is filled with biomass to the level corresponding to point “a”, the curved 10 section is filled with biomass, which prevents the gas from leaving the gas cavity 6. When moving the level biomass to point “c” the biomass is displaced from the curved section of the gas trap, providing gas exit from the gas cavity 6 until the biomass reaches point “a”, and the water trap again replenished with biomass. The movement of the biomass level in the tanks causes the surface layer of biomass to interact with the crusher crust 8, which can be made in the form of a lattice fixedly installed within the movement of the biomass level, which prevents crust formation on its surface.
Использование изобретения позволяет достаточно простыми средствами гомогенизировать биомассу, что приводит к повышению эффективности переработки биомассы и улучшению технико-экономических показателей биоэнергетической установки.The use of the invention allows using rather simple means to homogenize biomass, which leads to an increase in the efficiency of biomass processing and improvement of technical and economic indicators of a bioenergy plant.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100759/12A RU2272392C2 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Bioenergetic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100759/12A RU2272392C2 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Bioenergetic apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001100759A RU2001100759A (en) | 2004-02-27 |
| RU2272392C2 true RU2272392C2 (en) | 2006-03-27 |
Family
ID=36293962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001100759/12A RU2272392C2 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Bioenergetic apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2272392C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2422385C1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-27 | Александр Евгеньевич Кондратьев | Apparatus for anaerobic fermentation of organic wastes to obtain biogas |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1682329A1 (en) * | 1989-04-18 | 1991-10-07 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Reactor for anaerobic organic waste fermentation |
| SU1748693A1 (en) * | 1989-12-26 | 1992-07-23 | Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Installation for processing of organic waste of animal breeding and plant growing into biological gas and materials for production of fertilizers |
-
2001
- 2001-01-09 RU RU2001100759/12A patent/RU2272392C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1682329A1 (en) * | 1989-04-18 | 1991-10-07 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Reactor for anaerobic organic waste fermentation |
| SU1748693A1 (en) * | 1989-12-26 | 1992-07-23 | Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Installation for processing of organic waste of animal breeding and plant growing into biological gas and materials for production of fertilizers |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2422385C1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-27 | Александр Евгеньевич Кондратьев | Apparatus for anaerobic fermentation of organic wastes to obtain biogas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2001100759A (en) | 2004-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6929423B2 (en) | Gas recovery from landfills using aqueous foam | |
| US2640027A (en) | Sewage sludge digestion process | |
| RU2272392C2 (en) | Bioenergetic apparatus | |
| CN201080460Y (en) | Vertical operation dry-type anaerobic digestion device | |
| CN211311472U (en) | Methane-producing anaerobic reactor for treating kitchen slurry | |
| KR101130140B1 (en) | The stiring equipment for an anaerobic digestion vessel | |
| KR101070652B1 (en) | Non-Motorized Integral 2-Phase Anaerobic Digestion Box | |
| RU2474468C2 (en) | Installation, method and application of reactor for producing raw stock, combustibles and fuel from organic matter | |
| CN101811745A (en) | Treating device for extracting naphthalene sulfonic acid waste liquor | |
| KR101690721B1 (en) | Dry anaerobic digestion tank | |
| CN109261700A (en) | A kind of immersion systems and method of citric acid treatment building waste | |
| KR102185013B1 (en) | System for improving anaerobic digested sludge in sewage and wastewater treatment facilities | |
| CN206985826U (en) | A kind of anaerobic reactor water distribution system | |
| KR101114972B1 (en) | Divice and method of anaerobic digestion using liquid impulse mixing | |
| US7615149B2 (en) | Agitator in a sewer system | |
| EP3725748A1 (en) | Method and apparatus to depollute and reclaim docks, gulfs and lagoon ecosystems | |
| CN201010608Y (en) | Mud discharging device of sludge digestion tank | |
| SU1673539A1 (en) | Apparatus for anaerobic processing of organic waste | |
| RU2849372C1 (en) | Biogas production device | |
| CN206570119U (en) | Waste mineral oil, waste emulsified mixture Duplex treatment device | |
| KR101978281B1 (en) | Highly Efficiency Anaerobic Digestion and its operation method | |
| RU2803340C1 (en) | Method for underground disposal of liquid household waste and sludge | |
| RU80844U1 (en) | SYSTEM OF TECHNOLOGICAL EQUIPMENT FOR DISPOSAL OF OIL-CONTAINING WASTE FROM DRILLING BARKS | |
| Wilson et al. | Case history—Two stage, low-rate anaerobic treatment facility for South American alcochemical/citric acid wastewater | |
| CN216038706U (en) | Improved high-efficiency dosing system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060110 |