УСТАНОВКА ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА

УСТАНОВКА ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА


RU (11) 2069192 (13) C1

(51) 6 C02F11/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5035920/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.02.10 
(45) Опубликовано: 1996.11.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент США N 4022665, кл. C 02 F 11/04, 1977. 
(71) Заявитель(и): Тумченок В.И. 
(72) Автор(ы): Тумченок В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество "Промсвязь" 

(54) УСТАНОВКА ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА 

Касается выработки биогаза из продуктов жизнедеятельности животных и птицы. Установка содержит размещенный в грунте корпус метантенка, выполненный с перекрытиями и камерами кислого, регрессии кислого и щелочного брожения с перекрытиями, с образованием под перекрытиями камер и корпуса емкостей биогаза, при этом камеры регрессии кислого и щелочного брожения выполнены со сборниками иловой воды, а емкость биогаза под перекрытиями камер кислого и регрессии кислого брожения выполнена с газовым затвором от камеры щелочного брожения; предкамеру метанового брожения, выполненную с секциями и сообщенную со сборником иловой воды камеры регрессии кислого брожения, при этом секции предкамеры сообщены с емкостью для биогаза под перекрытиями камер кислого и регрессии кислого брожения, и камеру метанового брожения, выполненную с секциями и сообщенную со сборником иловой воды камеры щелочного брожения, при этом секции камеры сообщены с емкостью биогаза под камерой щелочного брожения. 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к выработке биогаза из продуктов жизнедеятельности животных и птицы и может быть использовано на очистных сооружениях птицеводческих и животноводческих комплексов сельского хозяйства.

Известна установка выработки биогаза, включающая, размещенный в грунте корпус метантенка, выполненный с камерами кислого, регрессии кислого и щелочного брожения, снабженной сборником иловой воды и перекрытиями камер и корпуса с образованием под ними газовых емкостей, и камеры метанового брожения сообщенной вверху со сборником иловой воды, а секции камеры сообщены с газовой емкостью под перекрытием камер, недостатком которой является невысокое содержание метана в биогазе.

Цель изобретения повышение содержания метана в биогазе.

Она достигается тем, что камера регрессии кислого брожения выполнена со сборником иловой воды, а емкость биогаза под перекрытиями камер кислого и регрессии кислого брожения выполнена с газовым затвором от камеры щелочного брожения и сообщена с секциями предкамеры метанового брожения, а верхняя часть предкамеры сообщена со сборником иловой воды камеры регрессии кислого брожения.

Маслянокислые бактерии в камерах кислого и регрессии кислого брожения выделяют летучие жирные кислоты, например, при распаде клетчатки

3C6H10O5+3H2O__<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/8594.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>3CH3COOH+2CH3CH2COOH+4CO2+4H2

образуются уксусная и масляная кислота, задерживающие жизнедеятельность метаногенов и выполнением ими ферментного разложения воды

2H2O__ 2H2+O2

и использования водорода в качестве катализатора перевода диоксида углерода в метан

CO2+4H2_ CH4+2H2O,

которые происходят в камере метанового брожения.

В это время в предкамере метанового брожения происходит разложение летучих жирных кислот, например, ацетата

CH3COOH__ CH4+CO2,

причем диоксид углерода в камере метанового брожения переводится в метан по приведенной выше реакции.

Такое выполнение установки обеспечивает достижение цели.

На фиг. 1 показан схематически общий вид установки; на фиг. 2 вид в плане камер кислого, регрессии кислого и щелочного брожения, при снятых перекрытиях; на фиг. 3 разрез А Б В Г на фиг. 2; на фиг. 4 - продольный разрез предкамеры метанового брожения; на фиг. 5 разрез Д Д на фиг. 4.

Установка выработки биогаза включает, размещенный в грунте, корпус 1 метантенка, выполненный с камерами 2 кислого, 3 регрессии кислого и 4 - щелочного брожения, снабженной сборником 5 иловой воды и перекрытиями 6 камер и 7 корпуса, с образованием под ними емкостей 8 и 9 и камеры 10 метанового брожения сообщенной в вверху со сборником 5 иловой воды, а секции 11 камеры 10 сообщены с газовой емкостью 8 под перекрытием 6 камер. Камера 3 регрессии кислого брожения выполнена со сборником 12 иловой воды, а емкость 13 биогаза под перекрытиями 6 камер 2 кислого и 3 регрессии кислого брожения выполнена с газовым затвором 14 от камеры 4 щелочного брожения и сообщена с секциями 15 предкамеры 16 метанового брожения, а верхняя часть предкамеры 16 сообщена со сборником 12 камеры 3 регрессии кислого брожения. Секции 15 предкамеры 16 выполнены с патрубками 17 подвода биогаза, лучевыми барбатерами 18, переливными трубами 19 и зернистой насадкой 20 для иммобилизации микроорганизмов-деструкторов летучих жирных кислот. Установка включает смеситель 21, отделитель 22, измельчитель 23, диспергатор 24, микрофильтры 25, 26 и 27, дезинтеграторы 28, 29 и 30, биокультиватор 31, теплообменник 32 и емкость для белково-витаминной добавки (БВД) 33.

Установка выработки биогаза работает следующим образом.

Продукты жизнедеятельности животных и птицы поступают в смеситель 21 для разведения водой и отделения минеральных примесей. В отделителе 22 (решетки, дуговые, вибрационные сита и т.д.) отделяют взвеси, которые измельчают в измельчителе 23. Измельченную органику смешивают со стоками и направляют в диспергатор 24 для дополнительного измельчения до размеров сопоставимых с размерами микроорганизмов-деструкторов. Стоки последовательно проходят камеры 2 кислого, 3 регрессии кислого и 4 щелочного брожения, при этом в камере 2 кислого и камере 3 регрессии кислого брожения под действием масляно- и молочно-кислых бактерий образуются летучие жирные кислоты, которые собираются в емкости 13 для биогаза, а в сборнике 12 собирается иловая вода из этих камер. Иловая вода из сборника 12 поступает в секцию 15 предкамеры 16 метанового брожения, а из емкости 13 для биогаза по патрубку 17 в лучевые барботеры 18 поступает биогаз и при барботировании в присутствии зернистой насадки 20 происходит разложение жирных кислот (масляной, уксусной, муравьиной, пропионовой и т.д.) с образованием метана, диоксида углерода, водорода и других газов. Жидкость перемещается сверху вниз по переливным трубам 19, с барботированием перекрестно к потоку в каждой секции 15 газовым потоком. Стоки из предкамеры 16 поступают в микрофильтр 25 для отделения микроорганизмов-деструкторов, которых подвергают дезинтеграции в дезинтеграторе 28 с освобождением физиологически активных веществ и дезинтеграт направляют на вход в предкамеру 16. Иловая вода из сборника 5 поступает в камеру 10 метанового брожения и перемещается по секциям 11 сверху вниз, а из емкости 8 отбирают биогаз и в каждой секции 11 барботируют стоки из лучевых барботеров 18, биомассу микроорганизмов-деструкторов отделяют в микрофильтре 26, подвергают дезинтеграции в дезинтеграторе 29 и возвращают на вход в камеру 10 для интенсификации ферментного разложения воды на водород и кислород, причем последний используется для разложения сероводорода до органической серы (окисления). Биогаз из предкамеры 16 добавляется к биогазу из емкости 8 для восстановления диоксида углерода до метана под действием водорода. Осветленная вода из микрофильтров 25 и 26 поступает на вход в биокультиватор 31, аналогичный по конструкции предкамере 16 и камере 10, в котором при продувке воздухом происходит наращивание на биогенных элементах питания биомассы микроорганизма-аэробов. Биомассу отделяют в микрофильтре 27, подвергают дезинтеграции в дезинтеграторе 30, нагревают до температуры 90 - 95oC в теплообменнике 32 и развозят с очистных сооружений в виде ожиженной массы емкостью 33 по фермам комплекса в качестве белково-витаминной добавки. Биогаз с содержанием метана 95 98% из камеры 10 поступает в емкость 9 для использования в товарных целях.

Использование установки выработки биогаза позволяет решать проблему обеспечения хозяйств энергоносителем, так как в предлагаемой установке из каждого 1 кг беззольного органического вещества продуктов жизнедеятельности животных и птицы можно получать 1,3 1,5 кг биогаза за счет ферментного разложения воды, причем калорийность биогаза эквивалента калорийности бензина и может быть его заменителем в двигателях внутреннего сгорания. Одновременно с 1 м3 осветленных стоков можно получать 10 40 кг белково-витаминной добавки, которая на 60 80% состоит из протеинов и липидов и по аминокислотному составу приближается к белкам говяжьего мяса. Добавка 1 грамма БВД на 1 кг живого веса животных и птицы сокращается расход обычных кормов на 20 30% за счет дезинтеграции добавки и освобождения физиологически активных веществ (нуклеиновые кислоты, микроэлементы, витамины, ферменты и т.д.). Использование белково-витаминной добавки повышает яйценосность, надои молока, привесы мяса на 30 40% устраняется падеж животных и птицы, улучшаются генетические данные.

Очистка стоков сельского хозяйства с выработкой биогаза и БВД позволяет перевести очистные сооружения на рентабельные условия работы при одновременном снижении себестоимости производства яиц, молока, мяса, мясо-молочных продуктов, в затратах на производство которых затраты на корма превышают 70% всех затрат. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Установка выработки биогаза, содержащая размещенный в грунте корпус метантенка, предкамеру и камеру метанового брожения, отличающаяся тем, что корпус метантенка выполнен с перекрытиями и камерами кислого, регрессии кислого и щелочного брожения с перекрытиями, с образованием под перекрытиями камер и корпуса емкостей биогаза, при этом камеры регрессии кислого и щелочного брожения выполнены со сборниками иловой воды, а емкость биогаза под перекрытиями камер кислого и регрессии кислого брожения выполнена с газовым затвором от камеры щелочного брожения, предкамера метанового брожения выполнена с секциями и сообщена со сборником иловой воды камеры регрессии кислого брожения, а секции предкамеры сообщены с емкостью для биогаза под перекрытиями камер кислого и регрессии кислого брожения, камера метанового брожения выполнена с секциями и сообщена со сборником иловой воды камеры щелочного брожения, а секции камеры сообщены с емкостью биогаза под камерой щелочного брожения.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+водород -молекулярный".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "водород" будут найдены слова "водорода", "водородный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("водород!").


Устройства и способы получения кислорода и водорода | Устройства и способы хранения водорода и кислорода | Устройства и способы получения и хранения биогаза


Рейтинг@Mail.ru