Установка для переработки органического сырья

Авторы патента:

Мяленко Виктор Иванович (RU)

Гаазе Зоя Владимировна (RU)

Бузиян Олег Николаевич (RU)

Черныш Алексей Петрович (RU)

Ганиева Ирина Александровна (RU)

Курбанова Марина Геннадьевна (RU)

C02F11/04 - анаэробная обработка; производство метана этим способом

B09B3/00 - Уничтожение твердых отходов или переработка их в нечто полезное или безвредное

B01F7/04 - с лопастями или рамами

Владельцы патента RU 2525897:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт" (RU)

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для переработки органического сырья. Установка включает систему подачи исходного сырья (1), анаэробный биореактор (2), нагреватель биомассы, систему отвода биогаза (3), систему удаления биомассы (7), систему управления технологическим процессом (6). В систему подачи исходного сырья (1) включен механизм, состоящий из приемной воронки, механизма измельчения, механизма перемешивания, системы подогрева. Система подогрева включает рабочие лопатки, установленные на двух полых валах, образующих две батареи с разным направлением вращения. Нагреватель биомассы выполнен в полых валах двух батарей посредством продольных сквозных отверстий с возможностью пропускания через них теплоносителя. Установка содержит устройство для очистки газа, для выработки электрической и тепловой энергии, а также сепаратор (8) для разделения отработанной биомассы на твердую и жидкую фракции. Изобретение позволяет повысить производительность процесса, обеспечивает возможность функционирования в условиях пониженной температуры. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Референт Попова Е.О.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для переработки разнообразного органического сырья, например растительных и хозяйственных отходов, навоза, птичьего помета, сточных вод и т.п., с получением экологически чистого органического удобрения и биогаза, в отраслях сельского хозяйства, энергетике и жилищно-коммунальном хозяйстве.

Известна биогазовая установка для переработки навоза [патент RU 2365080 C2, A01C 3/02, опубл. 27.08.2009], включающая в себя железобетонную конструкцию, выполненную в виде радиальных емкостей дозревателей, кольцо гидрозатвора, емкость реактора, нагреватели, трубопровод подачи субстрата с рассекателем, трубопровод отвода сброженной массы, устройство для отвода биогаза.

Однако данное устройство требует капитального строения железобетонных конструкций и фундаментов и потому не может переставляться к местам складирования органического сырья.

Кроме этого в известном устройстве отсутствует механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья, что увеличивает время биологической переработки и снижает производительность труда.

Также известна установка для переработки органических отходов [патент RU №2370457 C1, C02F 3/28, опубл. 20.10.2009], принятая за прототип, включающая анаэробный биореактор, нагреватель биомассы, систему подачи исходного сырья, систему отвода биогаза, систему удаления жидких органических удобрений и систему управления технологическим процессом.

Недостатки установки: отсутствие в ней механизма для измельчения и перемешивания исходного сырья и не обеспечивается возможность получения однородной массы. Кроме этого нагреватели биомассы установлены неподвижно и имеют тем самым низкую теплоотдачу. Известная установка выполнена на фундаменте, этим самым исключается возможность ее перемещения к местам хранения исходного сырья.

Целью изобретения является повышение интенсивности процесса газообразования, автоматизации биологического процесса сбраживания, возможность использования установки в условиях пониженной температуры окружающего воздуха и неоднородности исходного сырья.

Задача изобретения достигается тем, что в установке для переработки органического сырья, включающей систему подачи исходного сырья, анаэробный биореактор, нагреватель биомассы, систему отвода биогаза, систему удаления биомассы, систему управления процессом, в систему подачи исходного сырья включен механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья с системой подогрева исходного сырья, состоящий из приемной воронки, механизма измельчения, механизма перемешивания, системы подогрева, включающей рабочие лопатки, установленные на двух полых валах, образующих две батареи, имеющие разные направления вращения, при этом нагреватель биомассы выполнен в полых валах двух батарей посредством продольных сквозных отверстий с возможностью пропускания через них теплоносителя. Кроме того, для получения на выходе готового продукта газ CH₄ и CO₂ установка имеет устройство для очистки газа, для выработки электрической и тепловой энергии имеется когенерационная установка, а также сепаратор для разделения отработанной биомассы на твердую и жидкую фракции.

На фиг.1 показана схема установки для переработки органического сырья. На фиг.2 (поз.1 на фиг.1) - механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья. На фиг.3 (поз.А на фиг.2) - выносной элемент. На фиг.4 (поз.Б на фиг.2) - выносной элемент.

Установка для переработки органического сырья состоит из системы подачи исходного сырья 1, анаэробного биореактора 2, системы отвода биогаза 3, устройства для очистки газа 4, когенерационной установки 5, системы управления процессом 6, системы удаления биомассы 7, сепаратора 8.

Механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья с системой подогрева исходного сырья состоит из приемной воронки 9, механизма измельчения 10, механизма перемешивания 11, системы подогрева 12.

Установка для переработки органического сырья работает следующим образом. Исходное сырье загружается в приемную воронку 9 системы подачи исходного сырья 1, где сырье в механизме измельчения исходного сырья 10 измельчается до необходимых размеров, откуда самотеком поступает на механизм перемешивания исходного сырья 11, где приобретает однородность массы за счет встречного вращения лопаток рабочих органов, а с помощью системы подогрева исходного сырья 12 масса подогревается до необходимой температуры за счет прохождения подогретой жидкости в полых валах рабочих органов. Далее подогретое, однородное, очищенное сырье поступает в анаэробный биореактор 2, в котором имеется система поддержания оптимальной температуры биомассы. Также анаэробный биореактор 2 снабжен приборами контроля давления в реакторе, системой перемешивания сырья и прибором контроля протекания биологического процесса, позволяющим регулировать процесс сбраживания путем добавления необходимой порции катализаторов в анаэробный биореактор 2 с выводом данных на систему управления процессом 6, в результате чего осуществляется автоматизация процесса. Отработанная биомасса поступает в систему удаления биомассы 7, после чего идет на сепаратор 8 для разделения на жидкую и твердую фракции, а выделенный биогаз накапливается в системе отвода биогаза 3, откуда поступает на установку очистки газа 4 и далее на когенерационную установку 5 для выработки электрической и тепловой энергии либо потребителю в виде газа.

Устройство позволяет повысить интенсивность процесса газообразования, автоматизацию биологического процесса сбраживания, возможность использования установки в условиях пониженной температуры окружающего воздуха и неоднородности исходного сырья. Кроме того, предлагаемая установка не имеет фундамента, что обеспечивает возможность ее перемещения к местам хранения исходного сырья.

1. Установка для переработки органического сырья, включающая систему подачи исходного сырья, анаэробный биореактор, нагреватель биомассы, систему отвода биогаза, систему удаления биомассы, систему управления процессом, отличающаяся тем, что в систему подачи исходного сырья включен механизм для измельчения и перемешивания исходного сырья с системой подогрева исходного сырья, состоящий из приемной воронки, механизма измельчения, механизма перемешивания, системы подогрева, включающей рабочие лопатки, установленные на двух полых валах, образующих две батареи, имеющие разные направления вращения, при этом нагреватель биомассы выполнен в полых валах двух батарей посредством продольных сквозных отверстий с возможностью пропускания через них теплоносителя.

2. Установка по п.1 имеет устройство для очистки газа, для выработки электрической и тепловой энергии имеется когенерационная установка, а также сепаратор для разделения отработанной биомассы на твердую и жидкую фракции.

Изобретение относится к области биотехнологии и охраны окружающей среды и может быть использовано в производстве биогаза при сверхнормативном закисании сбраживаемых масс.

Реактор с восходящим потоком и с управляемой рециркуляцией биомассы // 2522105

Изобретение может быть использовано для биологической обработки сточных вод. Реактор (1) с восходящим потоком содержит бак (2) реактора, трубопроводы (31-34), распределитель (3) сточных вод, флотационные разделители (10, 20) для разделения воды (7) реактора, биомассы (8) и биогаза (9), сборное устройство (4) и газоотделитель (6) для разделения биомассы (8) и биогаза (90).

Способ переработки органических субстратов в газообразные энергоносители и удобрения // 2518592

Изобретение относится к области утилизации органических субстратов, не представляющих ценности в качестве исходного сырья для приготовления товарной продукции, в первую очередь органических удобрений.

Анаэробный реактор // 2518307

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к биоэнергетике. Анаэробный реактор содержит корпус с камерами гидролизного и метанового брожения, устройства загрузки и перемешивания субстрата в камерах, гидравлический затвор и колонну для обогащения биогаза, разделенную перегородками на сборник биогаза и секции, заполненные иммобилизирующей засыпкой.

Способ очистки фракции навозного стока преприятий апк, сточной воды жкх и водоканалов с использованием метанового брожения // 2513691

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ очистки фракции навозного стока и сточной воды ЖКХ с использованием метанового брожения, осуществляемого биоценозом анаэробных бактерий.

Способ переработки твердых органических субстратов // 2505491

Изобретение относится к методам переработки различных видов твердых субстратов с содержанием органического биоразлагаемого вещества не менее 20% от общей массы отходов.

Устройство для утилизации органических субстратов с влажностью 92-99% с получением органических удобрений и электроэнергии // 2505490

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве в составе животноводческих и растениеводческих комплексов, жилищно-коммунальном хозяйстве (городских и поселковых сооружений биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод), перерабатывающих производствах.

Способ биологической обработки концентрированных органических субстратов с получением удобрений, газообразного энергоносителя и технической воды и устройство для его реализации // 2504520

(57) Изобретение относится к области утилизации концентрированных органических субстратов. Источниками таких субстратов могут быть предприятия агропромышленного комплекса - животноводческие и птицеводческие комплексы (бесподстилочный навоз, помет), перерабатывающие предприятия.

Блочно-модульная биогазовая установка // 2502684

Изобретение может быть использовано в животноводческих комплексах и индивидуальных и фермерских хозяйствах для переработки отходов органического, растительного и биологического происхождения в высокоэффективные органические удобрения, биогаз, тепловую и электрическую энергию.

Способ и система очистки биогаза для извлечения метана // 2495706

Изобретение относится к способу очищения биогаза для извлечения метана, в котором компоненты, содержащиеся в биогазе, такие как диоксид углерода, соединения серы и аммиака, отделяются в ходе нескольких этапов процесса, и к соответствующей системе для осуществления способа.

Способ газификации органических отходов и устройство для его осуществления // 2524909

Изобретение относится к переработке отходов и газификации органического материала. Техническим результатом является повышение производительности устройства.

Способ переработки бурового шлама // 2524708

Изобретение относится к области утилизации отходов, а именно к переработке буровых шламов. Буровой шлам смешивают с песком в массовом соотношении 1:(0,75-5), вводят соляную кислоту в количестве 0,02-2,246 моль на 1 кг шлама, обеспечивая pH смеси от 5 до 8, осуществляют перемешивание компонентов и сушку.

Способ локализации отходов остекловыванием в металлических контейнерах // 2523844

Изобретение относится к области переработки отходов. Способ локализации отходов предусматривает помещение отходов и остекловывающей добавки в металлический контейнер, плавление отходов с остекловывающей добавкой для получения расплавленного стекла и охлаждение расплавленного стекла.

Вакуумный насос-маслопроизводящий реактор с гидравлическим уплотнителем для каталитических реакций риформинга из предварительно обработанных пульпообразных отходов и способ к нему // 2523535

Изобретение относится к вакуумному насос-маслопроизводящему реактору, который имеет вал с подшипниками и корпус с механическим уплотнителем для предотвращения утечки масла по валу, а на стороне привода гидравлическое уплотнение, расположенное между механическими герметизирующими уплотнителями (1; 3) и подшипниками (10).

Способ использования бытовых отходов и мусора и комплекс для осуществления способа // 2520675

Изобретение относится к переработке бытовых отходов. Комплекс для использования бытовых отходов и мусора в местах крупных свалок городов и других населенных пунктов включает приемный бункер, мусорорубки с принципом работы мясорубок и установки для гиперпрессования.

Способ обезвреживания отходов бурения и установка для его осуществления // 2519861

Изобретения могут быть использованы в нефтегазовой промышленности при ликвидации шламовых амбаров, а также при строительстве, эксплуатации и демонтаже нефтегазовых скважин.

Способ обезвреживания бытовых и промышленных отходов, содержащих ртуть // 2519320

Изобретение относится к переработке ртутьсодержащих отходов и может быть использовано для экологически безопасной утилизации люминесцентных ламп, а также ртутных термометров, барометров, выключателей и иных устройств, содержащих ртуть, находящуюся в стеклянной оболочке.

Способ обезвреживания бытовых и промышленных отходов, содержащих ртуть // 2519203

Изобретение относится к переработке ртутьсодержащих отходов и может быть использовано для утилизации люминесцентных ламп, а также иных устройств, содержащих ртуть, находящуюся в стеклянной оболочке.

Способ получения минерального композита // 2517226

Изобретение относится к области экологии. Для получения минерального композита предварительно увлажненные до не менее 80% гальванические шламы, отходы машиностроительной, металлургической, горнодобывающей, обогатительной отраслей промышленности, содержащие неорганические загрязнители - ионы тяжелых металлов: марганец, хром, ванадий, медь, никель, кобальт, кадмий, свинец, подвергают воздействию органо-минерального состава при комнатной температуре и периодическом помешивании в течение не менее 10 часов для перевода тяжелых металлов в неподвижную форму.

Способ обезвреживания нефтешламов // 2516853

Изобретение относится к способу обезвреживания нефтешламов, может найти применение в технологии комплексной переработки нефтезагрязненных отходов и почвогрунтов, в частности, образующихся в результате деятельности предприятий магистральных нефтепроводов. Способ обезвреживания нефтешламов включает получение обезвреживающей композиции путем извлечения из нефтешлама тяжелой фракции, содержащей высокомолекулярные углеводороды, перемешивания указанной фракции с реагентом на основе оксидов щелочноземельных металлов, проведения экзотермической реакции гидратации с получением гранул, содержащих высокомолекулярные углеводороды, и с использованием указанных гранул для фильтрации водной фракции нефтешлама при последующем их обезвреживании.

Миксер для приготовления стоматологического материала и система, его содержащая // 2521648

Изобретение относится к миксеру для приготовления стоматологического материала и может быть использовано в медицине. Миксер (10) для приготовления стоматологического материала содержит смесительный бочонок (17) и смесительный ротор (16), впускные патрубки (13, 14) миксера и выпускной патрубок (15).