×
10.11.2015
216.013.8cca

БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области получения биогаза. Предложена биогазовая установка. Установка включает герметичный вертикальный цилиндрический резервуар с патрубками для подачи перерабатываемой биомассы, слива переработанного субстрата и для отвода биогаза. В резервуаре установлено барботажное перемешивающее устройство в виде вертикальной спиралевидной перфорированной трубы. Спиралевидная труба расположена вдоль стен резервуара и днища, витки трубы повторяют форму резервуара и днища, при этом отверстия трубы имеют насадки в виде уголка трубы. По центру резервуара установлена вертикальная перфорированная труба диаметром больше, чем диаметр спиралевидной трубы, отверстия вертикальной и спиралевидной труб выполнены в шахматном порядке. Нижние концы вертикальной и спиралевидной трубы жестко закреплены к стальному цилиндрическому уголку. Изобретение обеспечивает повышение производительности установки и увеличение выхода биогаза. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, предназначено для анаэробного сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с целью получения биогаза и органического экологически чистого удобрения.

Известен биореактор, содержащий герметичный вертикальный цилиндрический резервуар, установленный на опорах. Резервуар имеет сферический купол и конусное днище, обтянутое нагревательной лентой. Резервуар снабжен загрузочным и выгрузочным патрубками, патрубком для отвода биогаза (см. RU 124261 U1, C05F 3/00, опубл. 20.01.2013 г.).

Однако известный биореактор имеет недостаточно высокую производительность из-за длительности протекания в нем процессов брожения, а также невысокий выход биогаза. Кроме того, в резервуаре возможно образование плавающей корки, затрудняющей выход биогаза.

Известен биореактор (RU 144534, B09B 3/00, опубл. 27.08.2014), состоящий из корпуса, представляющего собой стальную металлическую трубчатую емкость, которая разделена перегородками-сегментами на несколько секций. Емкость имеет барботажную систему для перемешивания в виде комплектов труб, причем биореактор снабжен средствами для обогащения биогаза, установленными вертикально внутри.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции резервуара за счет нескольких отсеков брожения и отдельной емкости в виде тепловой рубашки. Кроме того, невысока степень эффективности перемешивания сбраживаемой массы из-за расположения перемешивающего устройства только в центральной части резервуара, что снижает выход продукта, поскольку в резервуаре появляются застойные зоны.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является биореактор (RU 2430153, C12M 1/04, опубл. 27.09.2011), состоящий из цилиндрического вертикального корпуса, размещенной в центре корпуса циркуляционной трубы для подогрева и расположенной под ней перфорированной трубы, выполненной в виде вертикальной спирали для барботажного перемешивания субстрата. Витки перфорированной трубы образуют форму конуса, обращенного основанием вверх. Установка снабжена патрубком для подачи перерабатываемой биомассы (исходного субстрата), патрубком для слива готового удобрения и патрубком для отвода биогаза.

Недостатком данного биореактора является недостаточно высокая производительность из-за сложности подогрева биомассы циркуляционной трубой, расположенной внутри реактора. Также имеющееся перемешивающее устройство не полностью охватывает объем биореактора, что обуславливает не полное перемешивание и скопление осадочного материала на дне, а также образование плавающей корки в верхней части.

Известно, что при оптимальном подборе устройства для перемешивания рабочего сырья выход биогаза может повыситься до 50%, поскольку перемешивание сбраживаемой массы в биореакторе обеспечивает высвобождение образующего биогаза, равномерное распределение популяции бактерий, предотвращение формирования корки и осадка, появление участков разной температуры внутри резервуара, предотвращение формирования пустот и скоплений, которые уменьшают рабочую площадь реактора (ГОСТ Р 53790-2010 Нетрадиционные технологии. Энергетика биоотходов. Общие технические требования к биогазовым установкам. Введ. 2010-05-31. - М.: Стандартинформ, 2010).

Технический результат изобретения - повышение производительности установки и увеличение выхода биогаза.

Указанный технический результат достигается тем, что в биогазовой установке, включающей герметичный вертикальный цилиндрический резервуар с технологическими патрубками, включающими патрубок для подачи перерабатываемой биомассы, патрубок слива переработанного субстрата, патрубок для отвода биогаза, установленное в резервуаре барботажное перемешивающее устройство, представляющее собой перфорированную трубу в виде вертикальной спирали, согласно изобретению спиралевидная перфорированная труба расположена вдоль стен резервуара и днища, витки которой повторяют форму резервуара и днища, при этом отверстия трубы, расположенные напротив стен резервуара, имеют насадки в виде уголка трубы, конец которой направлен вверх, по центру резервуара установлена вертикальная перфорированная труба диаметром больше, чем диаметр спиралевидной трубы, отверстия вертикальной и спиралевидной труб выполнены в шахматном порядке, нижние концы вертикальной и спиралевидной труб жестко закреплены к стальному цилиндрическому уголку, соединенному с краном подачи биогаза.

Отличительным признаком заявляемого устройства является новое выполнение и расположение барботажного перемешивающего устройства, а именно в виде спиралевидной перфорированной трубы, повторяющей форму резервуара и днища, а также в виде вертикальной перфорированной трубы, расположенной по центру резервуара. Кроме того, отличительной особенностью по сравнению с прототипом является обмотка внешней части резервуара и днища нагревательной лентой.

Барботажное устройство, расположенное вдоль стен резервуара в виде вертикальной спирали и вертикально расположенной трубы по центру, обеспечивает оптимальное равномерное распределение температуры внутри резервуара, а также качественное и интенсивное перемешивание субстрата, что способствует увеличению выхода биогаза. Отверстия, расположенные напротив стен резервуара, имеют насадки в виде уголка стальной трубы, конец которой направлен вверх. Это предотвращает выпадение осадков и налипание загрязнений на стенки резервуара, благодаря чему улучшается теплообмен, ускоряются процессы брожения в резервуаре. Все это способствует повышению производительности биогазовой установки.

Таким образом, интенсификация процесса перемешивания путем нового выполнения барботажного перемешивающего устройства в виде спиралевидной трубы, повторяющей форму резервуара и днища и вертикальной трубы, расположенной по центру, позволяет поддерживать равномерную температуру по всему объему и равномерно без застойных зон перемешивать субстрат внутри резервуара. Все это позволяет повысить интенсивность, стабильность и полноту биохимических процессов в установке, увеличить выход биогаза.

Заявляемая биогазовая установка поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема предлагаемой установки, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, на фиг. 3 - перфорированная труба, а на фиг. 4 - разрез В-В перфорированной спиралевидной трубы.

Биогазовая установка включает вертикальный герметичный цилиндрический резервуар 1, внешняя часть которого обмотана нагревательной лентой 2, соединенной с терморегулятором 3. Резервуар 1 установлен на опорах 4 и снабжен куполом 5 и днищем 6, имеющими форму усеченного конуса. Днище 6 обращено меньшим основанием вниз, а купол 5 наоборот - вверх (см. фиг. 1). В резервуаре 1 находится барботажное перемешивающее устройство, включающее спиралевидную перфорированную трубу 7, расположенную вдоль стен резервуара и днища, витки которой повторяют форму резервуара 1 и днища 6 (см. фиг. 2). Барботажное перемешивающее устройство также включает установленную по центру резервуара 1 вертикальную перфорированную трубу 8 диаметром больше, чем диаметр спиралевидной трубы 7 (см. фиг. 2). Отверстия 9 вертикальной 8 и спиралевидной 7 труб расположены в шахматном порядке (см. фиг. 3). Отверстия 9 спиралевидной трубы 7, расположенные напротив стен резервуара 1, имеют насадки 10 в виде уголка трубы, конец которой направлен вверх (см. фиг. 4). Нижние концы вертикальной 8 и спиралевидной 7 труб жестко закреплены к стальному цилиндрическому уголку 11, соединенному с шаровым краном 12 подачи биогаза (см. фиг. 1 и 2).

На куполе 5 резервуара 1 установлены загрузочный патрубок 13 для подачи перерабатываемой биомассы, датчик давления 14, патрубок 15 для отвода биогаза, соединенный с трубопроводом 16 выхода биогаза. Последний соединен с газгольдером 17 (см. фиг. 1). В днище резервуара 1 установлен патрубок 18 для выгрузки переработанного субстрата.

Трубы 7 и 8 через стальной уголок 11 и кран 12 соединены с трубопроводом 19 подачи биогаза и компрессором 20. Газгольдер 17 через трубопровод 21 соединен с компрессором 20.

Биогазовая установка работает следующим образом.

Для создания анаэробности сбраживания в резервуар 1 через загрузочный патрубок 13 заливают воду до верхнего уровня купола 5. Далее часть воды сливают из резервуара 1, так чтобы патрубок 13 оставался частично загруженным в воде. Затем в резервуар 1 через патрубок 13 загружают разжиженный свежий навоз (помет) с влажностью 92-93% до верхнего уровня купола 5. Форма купола 5 биогазовой установки образует емкость для скапливания образующегося биогаза. Давление в резервуаре 1 отслеживают при помощи датчика давления 14.

После заполнения резервуара 1 субстратом включают нагревательную ленту 2, которую регулируют терморегулятором 3. Терморегулятор 3 при достижении температуры 36-38°С автоматически отключает нагревательную ленту 2 и включает при снижении температуры ниже 36-38°С. В таком состоянии в резервуаре 1 происходит метановое сбраживание. Получаемый в резервуаре 1 биогаз через патрубок 15 и трубопровод 16 поступает в газгольдер 17, где часть его через трубопровод 21 поступает в компрессор 20. Для обеспечения равномерной температуры внутри резервуара 1, обеспечения питательными веществами метанообразующих бактерий, предотвращения осадочного материала и корки под куполом 5, которая препятствует выходу биогаза, каждый день в течение 10 минут запускают барботажное перемешивающее устройство. Для этого открывают кран 12, после чего находящийся в компрессоре 20 биогаз по трубопроводу 19 под давлением поступает в спиралевидную перфорированную трубу 7 и вертикальную перфорированную трубу 8, выходит через отверстия 9, перемешивая субстрат, ускоряя процесс поднятия образованным метановым брожением пузырьков биогаза. Насадки 10 спиралевидной трубы 7 направляют поток поступающего газа вверх, тем самым предотвращая от налипаний стенку резервуара 1.

Выгрузку переработанных отходов осуществляют периодически через патрубок 18. При этом объем выгружаемой массы должен соответствовать следующей дозе загрузки свежей порции субстрата, что исключает переполнение резервуара и забивание отверстия патрубка для выхода биогаза.

Оставшаяся часть биогаза в газгольдере 17 может применяться в бытовых нуждах, а переработанный субстрат - как концентрат органического удобрения.

Заявляемое устройство обеспечивает наибольший выход биогаза, а простота конструкции обеспечивает надежность и стабильность работы и использование его в животноводческих хозяйствах для получения из органических отходов биогаза и удобрений.


БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА
БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА
БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА
БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 75.
10.01.2013
№216.012.16f9

Способ получения сухой натуральной пищевой добавки для производства мясных продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в качестве натуральной добавки к пище при производстве мясных продуктов. Способ предусматривает подготовку говяжьего рубца, включающую очистку, промывку, выдерживание в 5%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471373
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17c0

Сепаратор сыпучих материалов

Изобретение относится к области разделения сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке зерна и продуктов его обработки, мукомольно-крупяной, строительной и химической промышленности. Сепаратор сыпучих материалов включает установленные зигзагообразно в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471572
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17c5

Сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по упругим свойствами и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян зерновых культур. Сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам содержит загрузочный бункер, на выходе которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471577
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17c6

Вертикальный сепаратор-транспортер

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по форме, упругости и свойствам поверхности составляющих их частиц и может найти применение в сельском хозяйстве при очистке зерна и продуктов его переработки. Вертикальный сепаратор-транспортер включает загрузочно-разгрузочный приемник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471578
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1874

Сырьевая смесь для высокопрочного бетона с нанодисперсной добавкой

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, в том числе с использованием нанотехнологий. Сырьевая смесь для высокопрочного бетона с нанодисперсной добавкой, включающая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471752
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18e1

Косметическое мыло и способ его изготовления

Изобретение относится к косметической промышленности, в частности к производству мыла с растительными добавками. Косметическое мыло включает мыльную основу на базе детского мыла, воду и растительные добавки, представляющие собой порошки из плодов и ягод, полученные с применением микроволновой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471861
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1acc

Биологически активная добавка к пище "селен-йод-эластин"

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в качестве биологически активной добавки (БАД) к пище, корректирующей недостаток йода и селена. БАД к пище содержит гидролизат соединительно-тканного белка эластина, модифицированного селенитом натрия при рН, равном 9,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472354
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c8a

Способ получения гексаметилфосфортриамида

Изобретение относится к способу получения гексаметилфосфортриамида, который может использоваться в химической промышленности. Предложен способ, предусматривающий обработку хлорокиси фосфора избытком диметиламина в среде толуола, добавление по каплям смеси хлорокиси фосфора и толуола, после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472800
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cc7

Устройство для пропитки и пролежки кожевенного и мехового полуфабриката

Изобретение относится к кожевенному производству. Устройство для пропитки и пролежки кожевенного и мехового полуфабриката, которое содержит в нижней части намазное устройство для нанесения рабочих составов на холостую ветвь питающего транспортера, установленного над намазным устройством,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472861
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1e42

Способ производства варено-копченого продукта из говядины

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к производству варено-копченого продукта из говядины. Подготовленное мясное сырье шприцуют бактериальным препаратом, представляющим собой замороженную концентрированную закваску на основе пропионовокислых бактерий Propionibacterium...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473247
Дата охранного документа: 27.01.2013
Показаны записи 1-10 из 75.
10.01.2013
№216.012.16f9

Способ получения сухой натуральной пищевой добавки для производства мясных продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в качестве натуральной добавки к пище при производстве мясных продуктов. Способ предусматривает подготовку говяжьего рубца, включающую очистку, промывку, выдерживание в 5%-ном растворе горчичного порошка в течение 20-25...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471373
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17c0

Сепаратор сыпучих материалов

Изобретение относится к области разделения сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке зерна и продуктов его обработки, мукомольно-крупяной, строительной и химической промышленности. Сепаратор сыпучих материалов включает установленные зигзагообразно в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471572
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17c5

Сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по упругим свойствами и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян зерновых культур. Сепаратор для разделения сыпучих материалов по упругим свойствам содержит загрузочный бункер, на выходе которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471577
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.17c6

Вертикальный сепаратор-транспортер

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по форме, упругости и свойствам поверхности составляющих их частиц и может найти применение в сельском хозяйстве при очистке зерна и продуктов его переработки. Вертикальный сепаратор-транспортер включает загрузочно-разгрузочный приемник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471578
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1874

Сырьевая смесь для высокопрочного бетона с нанодисперсной добавкой

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления изделий из бетона в гражданском и промышленном строительстве, в том числе с использованием нанотехнологий. Сырьевая смесь для высокопрочного бетона с нанодисперсной добавкой, включающая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471752
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18e1

Косметическое мыло и способ его изготовления

Изобретение относится к косметической промышленности, в частности к производству мыла с растительными добавками. Косметическое мыло включает мыльную основу на базе детского мыла, воду и растительные добавки, представляющие собой порошки из плодов и ягод, полученные с применением микроволновой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471861
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1acc

Биологически активная добавка к пище "селен-йод-эластин"

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в качестве биологически активной добавки (БАД) к пище, корректирующей недостаток йода и селена. БАД к пище содержит гидролизат соединительно-тканного белка эластина, модифицированного селенитом натрия при рН, равном 9,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472354
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c8a

Способ получения гексаметилфосфортриамида

Изобретение относится к способу получения гексаметилфосфортриамида, который может использоваться в химической промышленности. Предложен способ, предусматривающий обработку хлорокиси фосфора избытком диметиламина в среде толуола, добавление по каплям смеси хлорокиси фосфора и толуола, после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472800
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cc7

Устройство для пропитки и пролежки кожевенного и мехового полуфабриката

Изобретение относится к кожевенному производству. Устройство для пропитки и пролежки кожевенного и мехового полуфабриката, которое содержит в нижней части намазное устройство для нанесения рабочих составов на холостую ветвь питающего транспортера, установленного над намазным устройством,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472861
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1e42

Способ производства варено-копченого продукта из говядины

Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к производству варено-копченого продукта из говядины. Подготовленное мясное сырье шприцуют бактериальным препаратом, представляющим собой замороженную концентрированную закваску на основе пропионовокислых бактерий Propionibacterium...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473247
Дата охранного документа: 27.01.2013
+ добавить свой РИД