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invention
Fédération de Russie Patent RU2163750

A DECHETS ORGANIQUES monophasé séquentielle FERMENTATION ANAÉROBIE liquéfaction ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

A DECHETS ORGANIQUES monophasé séquentielle FERMENTATION ANAÉROBIE liquéfaction ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

Nom de l'inventeur: Andryukhin Timothy Y.
Le nom du titulaire du brevet: Andryukhin Timothy Y.
Adresse pour la correspondance :. 125445, Moscou, Leningrad sh, D.112 / 1-4 kv.930, Andryukhin TY
Date de début du brevet: 02.08.1999

L'invention se rapporte à l'agriculture et peuvent être utilisés dans la préparation d'engrais organiques élevées désinfectées provenant de divers déchets organiques. Dans la chambre digesteur externe est alimenté déchets organiques liquéfié et effectuer la digestion anaérobie séquentielle dans les chambres extérieures et intérieures. La masse de fermentation est chauffé et agité, de la boue digérée est éliminé de l'autoclave et des appareils externes et internes du biogaz sélectionnés, qui est mélangé dans l'injecteur pour la fermentation en poids du digesteur. Avant de pénétrer dans la masse de l'injecteur de fermentation est chauffé, et le mélange gaz-liquide chauffé est introduit dans la chambre intérieure de l'autoclave. Digesteur pour exécuter le procédé est nouveau est que le tuyau d'évacuation de biogaz à partir de l'appareil externe est connecté à l'injecteur, qui coopère avec le dispositif de chauffage à travers un échangeur de chaleur raccordé à l'entrée de la pompe de pâte fermentée à partir du digesteur. Buse d'injection chambre reliée à la conduite sous pression du mélange gaz-liquide chauffé introduit dans l'autoclave de mélange. L'utilisation de l'invention permet d'améliorer l'efficacité de la digestion anaérobie, d'améliorer la qualité et la valeur calorifique du biogaz.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le domaine de l' assainissement et surtout destiné à être utilisé en agriculture pour le bétail et les volailles, les fermes, les villageois de propriétés privées et des parcelles de jardin pour la préparation de haute qualité désinfectés par micro - organismes pathogènes, les helminthes, leurs œufs et les graines d'engrais organiques mauvaises herbes et le biogaz combustibles provenant du fumier, le fumier, les matières fécales, les déchets d' abattage, divers déchets végétaux impropres à la consommation endommagé les fruits et les plantes racines.

méthode connue de la digestion anaérobie des boues d'épuration et de l'exercice de son dispositif sous la forme d'un digesteur coaxial à l'AS URSS N 552308, selon lequel le gâteau humide a été injecté à l'intérieur du digesteur déflecteur coaxial, qui est une chambre intérieure centrale digestion anaérobie équipé d'un agitateur. Fondamentalement fermenté dans la chambre intérieure du sédiment digesteur dérivé d'un pas pour atteindre le fond du digesteur cloisons coaxiaux dans la chambre extérieure formée par la paroi du digesteur de la cuve et une paroi coaxiale, où, à la fin de la dosbrazhivaniya anaérobie venant de l'intérieur de la chambre centrale, la répartition de masse dans amovible séparément de celle-ci des boues l'eau et les boues digérées compacté. A été isolé à partir de la fermentation du biogaz de masse externes et internes retirées eux par des tuyaux séparés.

Les inconvénients de la méthode connue et du dispositif est que la fermentation est effectuée dans la chambre coaxiale digesteur centrale, où l'entrée dans cette chambre fraîche saturée substances de boues brutes organiques est mélangée avec toute la masse de fermentation en combinant avec les différentes phases de la fermentation anaérobie - hydrolyse, fermentation atsetatogennoy et phases méthanogènes - ensemble, avec une moyenne de phase pH et de mélange symbioses avantageuse la phase de micro-organismes, ce qui ralentit le processus de digestion et réduit la productivité.

Ces inconvénients de la méthode connue ne permet pas de l'utiliser pour la digestion anaérobie des déchets organiques dilués production agricole, riche et facilement trudnosbrazhivaemymi matériel végétal pop-up.

exécution constructive connue pour AS N 552308 digesteur avec une montée coaxialement à l'intérieur de sa paroi concentrique réservoir présente l'inconvénient qu'il ne prévoit pas la possibilité de par phase digestion anaérobie des déchets organiques, et la fourniture de tuyau de sédiment brut installé à l'intérieur de la digestion de la chambre centrale commune, élimine la possibilité d'exercice par phase de fermentation sans changements structurels digesteur.

Il existe une autre méthode de digestion anaérobie des déchets organiques dilués et un dispositif pour sa mise en œuvre dans le brevet Fédération de Russie 2.073.401, selon lequel la fermentation des déchets organiques dilué est réalisée de manière séquentielle de manière progressive dans les chambres extérieures et intérieures digesteur coaxial agitation déchets fermentescibles dans la chambre extérieure en l'alimentant avec des déchets organiques dilués frais tandis qu'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, comprenant un réservoir effectué en fonction de différentes formes à fond conique ou pyramidale et fixée au dôme avec le dôme prolongeant vers le bas ne sont pas cloison concentrique formant la chambre intérieure et extérieure de pénétrer dans la canalisation d'entrée au dernier déchets organiques compactage. Retrait du biogaz issu des chambres intérieure et extérieure est réalisée grâce à des connexions séparées sur les deux caméras.

L'inconvénient de ce procédé connu de la digestion anaérobie des déchets organiques dilués, réalisée dans le dispositif pour sa mise en oeuvre est que la sortie des chambres interne et externe à travers des tuyaux biogaz séparées diffèrent sensiblement les unes des autres par leur composition et la teneur en calories, ce qui permet une utilisation efficace du défi à partir de l'extérieur, la chambre de production de biogaz à l'écart dû à la faible teneur en méthane dans sa composition et sa teneur élevée en dioxyde de carbone avec de l'hydrogène sulfuré, à faible teneur en calories, tout en mélangeant le biogaz provenant des deux caméras et réduit considérablement la qualité de la teneur calorique du mélange. L'inconvénient réside dans le fait que le mélange et le chauffage de la masse fermentée sont réalisées séparément.

Cependant, dans son brevet essence technique et résultat obtenu connu de la Fédération de Russie N 2073401 Un procédé et un appareil pour sa mise en œuvre sont les plus proches de l'invention.

L'objet de la présente invention est de fournir un tel procédé et un dispositif pour sa mise en œuvre, qui aurait éliminé les inconvénients de la méthode et le dispositif ci-dessus pour sa mise en œuvre et visant à accroître l'efficacité de la digestion anaérobie, d'améliorer la valeur de la qualité et de pouvoir calorifique du biogaz.

Selon l'invention, la tâche définie dans l'exécution du procédé est obtenue par le procédé de successif digestion anaérobie de phase par dilution des déchets organiques, comprenant l'introduction dans le digesteur de la chambre extérieure diluée déchets organiques et leur digestion anaérobie séquentielle suivante dans les chambres extérieure et intérieure de l'autoclave, le mélange et le chauffage de la masse fermentée, la fin de la digesteur digéré par les boues et le choix du biogaz à partir de la chambre extérieure et intérieure lessiveur, est réalisée de telle sorte que le digesteur retiré du biogaz de chambre extérieure mélangés dans l'injecteur à la fermentation dans la masse du digesteur avant de le mettre dans l'injecteur est chauffé, et le mélange liquide-gaz chauffé est introduit dans la chambre intérieure de l'autoclave, lorsqu'il est introduit dans la chambre intérieure du mélange liquide-gaz chauffé digesteur est étalé sur la chambre intérieure du digesteur dispersés courants individuels, de préférence placé au fond du lessiveur.

Atteindre leur tâche et le nouveau fabricant de l'appareil de conception pour la nouvelle méthode ci-dessus successive digestion anaérobie de phase par action diluée déchets organiques de l'agriculture et des services municipaux contenant fabriqué à partir de divers matériaux réservoir scellé ronde, ovale, carrée, rectangulaire ou forme polygonale dans le plan, conique ou le fond pyramidal et le dôme fixé sur le dôme et n'a pas atteint le bas de la partie cylindrique de la cuve ou conique paroi concentrique similaire en ce qui concerne la forme du réservoir et en le divisant en une partie extérieure et une chambre intérieure, des buses d'alimentation en déchets organiques liquéfié et l'élimination des boues digérées, des moyens de mélange et de chauffage des déchets fermentescibles les tuyaux du robinet de biogaz à partir internes et externes des caméras, qui fonctionnent de manière à ce que le biogaz de sortie de tuyau de la chambre digesteur extérieure reliée à une canalisation de gaz de la buse d'aspiration de l'injecteur, une buse d'évacuation qui est fixé un échangeur de chaleur coopérant avec l'élément chauffant et la pompe raccordée à la buse d'aspiration pour mettre en pipeline digesteur et la sortie de la chambre d'injection de mélange reliée à la conduite d'évacuation du mélange gaz-liquide chauffé introduit dans le digesteur où le digesteur dans son fond est relié à l'ensemble de bas flux rassredotochitelem. Résout le problème et le fait que, comme un appareil de chauffage installé fonctionnant au biogaz chauffage appareils à gaz avec circuit d'eau équipé d'un contrôle automatique de la température de l'eau de chauffage.

L'objet déclaré est atteint et la performance de l'appareil, qui canalisation d'aspiration injecteur deux pipelines distincts parallèles reliés aux biogaz de sortie de pipeline du digesteur de tube de la chambre intérieure en gazomètre ou autre régulateur bioagaza de pression constante dans digesteur chambre intérieure, dont une est construite soupape de décharge de pression soulageant surpression biogaz à partir de la chambre extérieure dans la canalisation d'évacuation du digesteur de biogaz à partir de l'intérieur de la chambre, et une seconde canalisation parallèle séparé intégré soupape de réduction de la canalisation alimentant la sortie de biogaz à partir de la chambre intérieure dans la chambre extérieure du digesteur pendant la formation d'un vide en elle.

Sur les dessins, le dispositif représenté schématiquement digesteur coaxial, où la Fig. La figure 1 montre une vue générale de celui-ci dans la section des pipelines attachés et intégrés à elle, les soupapes de décharge de pression, injecteur, pompe, échangeur de chaleur, chauffe, des tuyaux et des flux de rassredotochitelem, et la figure. La figure 2 représente une vue selon A-A de la Fig. 1 pour le mode de réalisation circulaire en termes de réservoir de digesteur / dans d'autres modes de réalisation, le réservoir de digesteur en termes rassredotochitel écoulement du mélange liquide-gaz chauffé est situé dans la partie centrale du fond de la cuve de même que dans la mise en œuvre de sa forme circulaire avec la performance de cette taille plus grande que B / O.

A DECHETS ORGANIQUES monophasé séquentielle FERMENTATION ANAÉROBIE liquéfaction ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

digesteur Coaxial / Fig. 1 et 2 sont / est un scellé / dans ce mode de réalisation - cylindrique / réservoir 1 à fond conique 2 et le couvercle du dôme 3 avec le plénum 4 ci-dessous en vertu de laquelle l'y sont attachés ne pas atteindre le fond 2 du réservoir 1 tronconique concentrique cloison 5, le même dans la forme sous forme de régime de la cuve 1 et en termes de face de sa base B au fond 2. la paroi de séparation concentrique 5 divise le réservoir 1 à l'extérieur 6 et 7 intérieure caméra, qui ont affiché des tuyaux d'entrée 8 et compactage enlèvement des déchets digérés boues 9. de multidirectionnelle té à l'extrémité du tube 8 est fourni en masse de fermentation agitation de la pression 6 à jet de chambre externe fourni déchets liquéfié du raccord 8. au cours de l'extérieur 6 et intérieurs 7 caméras ont fait des tuyaux 10 et 11 décharge de leurs biogaz tandis que la sortie du tuyau 10 biogaz à partir de la chambre extérieure 6 tee pipeline digesteur 12 est reliée à la buse d'aspiration 13 de l'injecteur 14, la buse d'évacuation 15 est relié à l'échangeur de chaleur 16, un réchauffeur 17 et une pompe 18. le tube d'aspiration 19 pompe 18 est raccordée à la conduite d'admission 20 de la masse digesteur de fermentation, tandis que la chambre de mélange d'entrée 21 de l'injecteur 14 est relié tuyau de pression 22, le mélange gaz-liquide chauffé du digesteur et inséré dans un ensemble sur son flux tête 2 rassredotochitelem 23.

Pour assurer une large gamme de régulation des quantités déterminées de pression de biogaz en excès et le vide dans la chambre extérieure 6 - canalisation d'aspiration 12 de l'injecteur 14 par deux pipelines parallèles distinctes 24 et 26 est reliée à une conduite de gaz 28. Dans la canalisation 24 intégré réduisant vanne 25 biogaz soulageant surpression de l'extérieur chambre 6 dans le digesteur 28 canalisation d'extraction de biogaz à partir de sa chambre interne 7 et 26 intégrés à la pression de pipeline soupape de réduction 27 de la canalisation d'alimentation en biogaz 28 dans la chambre extérieure 6 lors de la formation de l'autoclave sous vide là.

Afin d'éviter que la réception de biogaz à partir de flux de rassredotochitelya de mélange gaz-liquide chauffé 23 dans la chambre extérieure 6, la taille de ses dimensions extérieures de la taille de B est réalisée la paroi de base conique inférieure concentrique 5, ce qui procure une utilisation plus complète du mélange liquide-gaz biogaz pauvre en méthane chauffé de micro-organismes.

D'autres lignes / niveau de contrôle et de débordement, etc. /, ainsi que l'isolation du digesteur unité d'installation de l'appareil BL -. Non indiqué que leur mise en œuvre est possible dans de nombreux cas ... Conformément aux exigences de la pression SNIP de bioagaza dans la chambre intérieure 7 digesteur est réglé au sein de 1,5-2,5 kPa / 150-250 mm d'eau. Post /.

Conformément par phase digestion anaérobie des déchets de l'agriculture biologique diluée et les services publics dans le digesteur coaxial proposé est effectué comme suit.

Frais d' humidité des déchets organiques liquéfié et de préférence pré-concassé 93 ± 4% dans la ligne 8 est introduit sous pression dans l'espace intermédiaire de la chambre extérieure 6, où les jets dans des directions différentes de la conduite de départ 8 flux de déchets introduit est mélangé avec le contenu de la chambre 6 , la masse de fermentation. Loading digesteur des déchets organiques liquefactioned peut être fait à la fois en continu en continu, périodiquement ou cycliquement une ou plusieurs fois par jour. Lors du chargement du digesteur moins dense de legnin de cellulose trudnosbrazhivaemye, la graisse et des protéines comprenant la commutation de la lumière, pop-up, comme déplacées précédemment jet stream avec le contenu de la chambre 6 et contaminée par un actif symbiose fractionnement / hydrolyser / micro-organismes, fournissant la première phase du complexe de la destruction de la digestion anaérobie en composés plus simples avec formation de ceux-ci au cours de la deuxième plus dense phase de fermentation et des acides aminés ayant un pH inférieur à 7,2 et descendant vers le bas de la chambre 6 dans la chambre 7 où un pH de 7,2, et dans lequel la phase suivante acétogène et méthanogène de la digestion anaérobie est achevée .

Une chambre formée entre les parois 6 du biogaz subcaloric retirées de celui-ci par le conduit 10 et une teneur en calories biogaz formé dans la chambre 7 est retirée du digesteur par le conduit 11.

Le flux constant de mélange liquide-gaz chauffé à partir du flux de rassredotochitelya 23 au fond des 2 caméras 7 offre simultanée combiné mélange gaz-liquide en chauffant la masse fermentée avec versé dans la chambre 7 de la chambre 6 plus denses acides de flux et d'acides aminés, désoxydation ascendant dispersé fermentation de débit massique liquide-gaz chauffé dans la chambre 7. la consommation excessive de biogaz à partir du mélange liquide-gaz à partir de flux de rassredotochitelya 23, ainsi que le biogaz qui produisent du méthane-organismes dans la chambre 7, permet au plénum de gaz de base 4 est constamment "ébullition" surface de la fermentation dans le poids du digesteur, empêchant ainsi la formation d'un gâteau dense, alors que pendant l'ascension du biogaz à partir de le fond 2 à la chambre inférieure 4 est réalisée dosbrazhivanie poids léger des particules et l'absorption du biogaz maigre de la chambre 6 du dioxyde de carbone et du sulfure d'hydrogène pour former des micro-organismes symbiotiques effectuant une digestion anaérobie dans le digesteur. Combiné mélange gaz-liquide de la masse fermentée avec son chauffage simultané est réglé la température automatiquement en un seul flux, ce qui simplifie considérablement et réduit le coût de l'entretien du digesteur, active et accélère le processus de digestion anaérobie pour augmenter le rendement de production de biogaz et augmente la teneur en% dans sa composition de méthane dans la réduction du dioxyde de carbone et d'hydrogène sulfuré.

Selon l'ensemble des modes de fonctionnement du digesteur de fonctionnement, provoque des déchets de masse de fermentation humide, la fréquence et la dose de chargement et de leur composition, la température de la fermentation, et d'autres facteurs, la pression produite dans la chambre 6 du biogaz varie, alors que la pression de biogaz dans la chambre 7 en continu et est réglementé support de gaz ou d'autres dispositifs dans les règles SNIP. Lorsque la pompe 18 dans la masse fermentescible chambre 7 et est aspiré dans le conduit 20 sous pression à travers l'échangeur de chaleur 16 est amené à l'injecteur 14, à travers laquelle la canalisation 12 et la buse 10 aspire le biogaz à partir de la chambre 6. formée dans la chambre de mélange 20 de l'injecteur 14 avec le mélange liquide chauffé est alimenté par le conduit 22 rassredotochitel sous pression dans le courant 23 qui peut être formé en boucle comprenant un système de tuyaux perforés. Rassredotochitelya écoulement des trous 23 petit écoulement de liquide individuel mélange de réaction est introduit dans la chambre intérieure 7 se lève et se mélange avec le contenu de la chambre 7 et se raccorde à sortir de la masse cellulaire 6.

En cas d'urgence ou toute autre interruption forcée de la pompe 18 à l'injecteur 14 et la formation spontanée de gaz et abondante dans la chambre 6 de la chambre de pression de biogaz 6 peut dépasser 2,0 kPa / 200 mm d'eau. Poste /, ce qui provoquera l'activation automatique de la soupape de décharge 25 et la chambre 6 du biogaz à partir de la canalisation 28 passe sur et à travers le réservoir de gaz au consommateur / dans la canalisation 28 comme dans l'enceinte interne 7 digesteur, la pression gazomètre de biogaz est maintenue à 2,0 kPa / .

Dans la formation d'un vide dans la chambre 6, plus de 2,0 kPa est activée automatiquement réducteur de pression 27, et le biogaz provenant du conduit 28 par la canalisation 26 va passer dans la chambre 6 et la canalisation 12 est aspiré à l'injecteur 14.

Selon le type, la quantité et la qualité des déchets, la dose et la fréquence de leur charge dans le digesteur, la température de fermentation et d'autres facteurs à affecter le mode digesteur ajustant la valeur de décompression de rabattement vannes 25 et 27 peuvent varier.

Le maintien d'une température de consigne la fermentation de la matière organique dans le digesteur est fonction de la température ambiante à différents moments de l'année, il est automatiquement assuré que la canalisation entrant dans la masse de fermentation de la pompe 18 à l'échangeur de chaleur 16 est monté / non représenté / capteur de température coopérant avec une régulation automatique de la température du thermostat chauffe-eau 17, qui fournit le chauffage nécessaire la masse fermentée dans l'échangeur de chaleur 16 avant son entrée en metantek à travers l'injecteur 14.

La méthode proposée de manière séquentielle pour chaque phase de digestion anaérobie dilué déchets organiques des eaux usées agricoles et municipaux, comprenant un liquide hydraulique commune et de mélange de gaz de masse fermentée simultanément à son digesteur coaxial chauffé en combinaison avec l'aspiration du biogaz à partir de la chambre extérieure, elle peut être effectuée à des températures allant de 12 à 60 ° C, le choix optimal qui est provoquée par les conditions particulières.

La vérification expérimentale de la méthode proposée et le digesteur pour sa mise en œuvre, réalisée en relation avec le fumier de poulet de la digestion anaérobie, le fumier de bovins et de porcs, a montré une grande efficacité du processus, de simplifier sa gestion.

REVENDICATIONS

1. Procédé de successif digestion anaérobie en phase par des déchets organiques dilués comprenant l'introduction dans le digesteur de la chambre extérieure diluée déchets organiques et leur digestion anaérobie séquentielle suivante dans les chambres extérieure et intérieure de l'autoclave, le chauffage et le mélange de la masse de fermentation, les boues et le biogaz digéré par sélection conclusion digesteur interne et externe la caméra, caractérisé en ce que la chambre d'évacuation du digesteur de biogaz externe est mélangé dans l'injecteur de la masse de fermentation du digesteur, dans lequel pour l'entrer dans l'injecteur est chauffé, et le mélange liquide-gaz chauffé est introduit dans la chambre intérieure de l'autoclave.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu 'introduit dans la chambre intérieure du mélange liquide-gaz chauffé digesteur distribué dans la chambre de digestion distincte interne circule à jet dispersé, de préférence placé au fond du lessiveur.

3. Le dispositif de la série par la digestion anaérobie de phase diluée déchets organiques contenant fabriqué à partir de divers matériaux réservoir scellé ronde, ovale, carrée, rectangulaire ou forme polygonale en plan, conique ou en bas en forme de pyramide et un dôme attachés à la coupole et n'a pas atteint le fond de la cuve de manière concentrique, conique ou une cloison cylindrique, le même en ce qui concerne la forme du réservoir et en le divisant en une partie extérieure et une chambre intérieure, les conduites d'entrée dilués déchets organiques et d'élimination de la précipitation fermentée, un moyen d'agitation et le chauffage des buses fermentescibles des déchets et d'évacuation de biogaz des chambres extérieure et intérieure, caractérisé en ce qu ' biogaz de décharge de la buse de la canalisation chambre extérieure digesteur reliée à partir de la buse d'aspiration de l'injecteur, une buse d'évacuation qui est raccordé un échangeur de chaleur qui coopère avec un dispositif de chauffage et une pompe reliée à son orifice d'aspiration, introduit dans le conduit d'digesteur et la sortie de la chambre de mélange de l'injecteur est reliée à une conduite sous pression du mélange gaz-liquide chauffé, entré dans le digesteur.

4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel le conduit de pression d'alimentation du mélange liquide chauffé dans l'autoclave est relié à sa partie inférieure avec montée à l'intérieur du digesteur au-dessus du courant de fond rassredotochitelem.

5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage est installé dans le dispositif de chauffage du biogaz à gaz travaillant avec un circuit d'eau équipé d'un réglage automatique de la température de l'eau de chauffage.

6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la canalisation d'aspiration injecteur deux conduites distinctes connectées en parallèle à la ligne de gaz de la buse de sortie de biogaz chambre interne dans l'autoclave ou dans un autre conteneur de gaz biogaz du régulateur à courant continu digesteur pression interne dans la chambre, dont l'une est intégré un réducteur de pression réduire la pression en excès du digesteur tuyau d'évacuation chambre de biogaz externe de sa chambre intérieure, et une seconde canalisation parallèle séparé intégré soupape de réduction de la canalisation alimentant la sortie de biogaz à partir de la chambre intérieure dans la chambre extérieure du digesteur pendant la formation d'un vide en elle.

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Date de publication 28.03.2007gg