Способ запуска биогазовой установки
Изобретение относится к системам анаэробного сбраживания биомассы с получением биогенного горючего газа на основе метана-бногаза, в основном сбраживания навозных стоков, отходов пищевой промышленности, городских сточных вод. Цель изобретения - упрощение способа. Предлагается использовать свойство органической массы поглощать кислород для удаления кислорода из газгольдера и газового объема реактора при запуске биогазовой установки. Для этого биогазозую установку заполняют определенным количеством смеси органической массы в воде. При помощи компрессора организуют многократную циркуляцию газовой среды из газгольдера и газового объема реактора с барботнрованием газа через объем биомассы в реакторе, При этом происходит поглощение кислорода со снижением его концентрации при подогреве биомассы. При содержании кислорода в газовой среде менее 2,5 об„% циркуляцию газа и барботирование прекращают и переводят процесс на тепловое сбраживание, в процессе которого получаемый биоглз поступает в газгольдер, заполненный инертным газом - смесью азота и углекислого газа, выделяющейся на стадии запуска установки. Я (Л
CQ03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Х
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4457330/15 (22) 08.07.88 (46) 23.01.91. Бюл. 9 3 (75) В.Г.11екрасов (53) 628.35:631.86(088.8) (56) Баадер В. и др. Биогаз: теория и практика. — 11.: Колос, 1982, с.148. (54) СПОСОБ ЗАПУСКА БИОГАВОВОИ УСТАНОВЕИ (57) Изобретение относится к системам анаэробного сбраживания биомассы с получением биогенного горючего газа на основе метана-биогаза, в основном сбраживания навозных стоков, отходов пищевой промьппленности, городских сточных вод. Цель изобретения - упрощение способа. 11редлагается использовать свойство органической массы поглощать кислород для удаления кислорода из газгольдера и raИзобретение относится к системам анаэробного сбраживания биомассы с по » лучением биогенного горючего газа на основе метана-биогаза, в основном сбраживания навозных стоков, отходов пиц1евой промьппленности, городских сточных вод.
Целью изобретения является упрощение способа.
Пример. Свойство поглощать кислород органической массой предлагается использовать в предлагаемом способе для удаления кислорода из газгольдера и газового объема реак„„SU„„1622357 А 1 (51)5 С 05 Г 3/00, С 02 F 11/04 зового объема реактора при запуске биогаэовой установки, !1ля этого биогазовую установку заполняют определенныл1 количеством смеси оргаш ческой массы в воде. При помощи компрессора организуют многократную циркуляцию газовой среды из газгольдера и газового объема реактора с барботпрованием газа через объем биомассы в реакторе, При этом происходит поглощение кислорода со сш жениек его концентрации при подогреве биомассы. При содержашьи кислорода в газовой среде менее 2,5 об.i! циркуляцию газа и барботирование прекращают и переводят процесс на тепловое сбраживаш(е, в процессе которого получаелп,й биогаз поступает в газгольдер, заполненный инертным газом — смесью азота и углекислого газа, выделяющейся на стадии запуска установки. тора при запуске биогазовой установ" ки а
Биогаэовая установка содерж т реактор и газгольдер. Для осуществления способа в схеме установки предусмотрен компрессор с забором газовой среды из газгольдера и верхней части реактора с подачей воздуха в ш жнюю часть реактора через распределительный коллектор.
Способ осуществляется следуюПП м образом,.
Биогаэовую установку, предназначенную к запуску, заполняют опреде1622357 ленным количеством смеси органичес" кой массы в воде. При помощи компрессора организуют многократную циркуляцию газовой среды из газгольдера и газового объема реактора с барботированием газа через объем биомассы в реакторе. При этом происходит поглощение кислорода со снижением его концентрации при определенном разoгреве биомассы. Способность нагреваться используется для начального разогрева до температуры брожения, поэтому первая порция биомассы в ре актор может загружаться без предва- 15 рительного подогрева. Содержание кислорода в газовой среде контролируется, и по мере снижения его до величин, не способных дать взрывоопасные смеси (менее 2,5 об.%), цирку- 20 ляцию газа и йарботирование прекращают. Оставшийся в газгольдере и реакторе газ представляет собой смесь азота с образующимся в аэробном процессе углекислым газом, ею продува- 25 ют газовую магистраль для вытеснения нз нее воздуха, и установка готова к работе.
В процессе поглощения кислорода происходит сокращение объема газа, 30 которое, если не учитывать образующийся в начальной стадии брожения углекислый газ и полное поглощение кислорода, составляет 21/. Бо избежание попадания жидкой смеси в газгольдер за счет сокращения объема
rasa начальная загрузка реактора должна производиться с наличием в реакторе газового объема, равного как минимум 20Х суммарного объема газгольдера и газового объема реактора.При этом по иере сокращения объема газа должна быть предусмотрена «озможиость подпитки реактора свежей биомассой. На практике в связи с обра- 45 зованием в процессе окисления углекислого газа, который также является инертным компонентом, газовый объем реактора может быть менее 20/.
Если объемы газгольдера и газовой полости реактора несоизмеримо велики по сравнению с объемом реактора, заполняемого жидкой смесью, в процессе циркуляции газа и его барботирования через жидкости производят частичн;лй сброс окисленной биомассы с заменой ее свежей биомассой.
По мере полного поглощения кислорода процессы барботирования прекращаются и в зависимости от степени разложения и минерализацни биомассы, используемой для поглощения кислорода, ее оставляют в реакторе для дальнейшего анаэробного сбраживання, частично дополняют свежей биомассой или полностью заменяют.
Например, биомасса имеет показатель ХПК (химическое потреб..ение кг;лорода) 1000 мг/л. Объем реактора (;яд.сой 1000 кг. Объем г: oaîÀ части (; азА гольдера и реактора), допустим У 5000 и, при содержании кис лорода в воздухе 2i/ колич ство кислорода 5000 х 0,21 = 1050 м, при удельном весе кисло ода 1,2 кг/м 1050 < 1,2 =1260 кг. Таким ofðaçoE., для поглощения кислорода необходимо использовать 1,05 загрузки реактора, т.е, одна загрузка полностью и 5/ обновленEEОО В последующем процессе метанового сбражиьания биогаз поступает в гаэ" гольдер, заполненный инертным газом (смесью азота и углекислого газа). Така» смесь при малом содержании мета и мт .т быть не, поэтому ее необходимо сбросить через свечу с дожиганием с искусственным источником воспламенения. По мере разгона процесса метаногенеэ» газовая смесь в газгольдере замещается биогазом, с этого момента реактор выходит на стабильный процесс, а гаэ может исполь::оваться потребителями. Предлагаемый способ позволяет осуществлять запуск бногазовых реакторов с исключением образования взрывоопасных смесей. При этом не требуется какого-либо специального оборудования и источников инертных газов. Для осуществления описанного способа требуется в схеме биогазовой установки предусмотреть единственный элемент — компрессор дпя организации циркуляции газовой среды и барботированнл газа через биомассу. Дпя этой цели подходят обычные воздушные ком;:реса..>ы небольшой производительности. 11рп высоте реактора 20-30 и тре" буется давление до 5 «т. Компрессор работает только в режиме запуска установки, по тому ресурс его будет достаточно большим. Этим способом могут запускаться установки с газгольдерами, не предназначенными для полного заполнения водой. Способ запуска биогазовой установки, включающий загрузку органических отходов в метантенк, заполнение газового объема метантенка и газгольдера инертным газом и последующее метановое сбраживание отходов с периодической подпиткой свежими от" ходами до полного замещения инертноСост ави тель Л, Рубинов а Техред М.Моргентал Корректор С. Черни Редактор H.Ãóíüêî Заказ 86 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!0 I 1622357 6 го rasa образующимся бногаэом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, для заполнения газового объема инертным га5 эом органические отходы после saф о р м у л а и з о б р е т е н н я грузки в метантенк подвергают азробному сбраживанию при многократной циркуляции газа газового объема метан-. тенка н газгольдера с барботажем череэ биомассу органических отходов до достижения концентрации кислорода в газовой среде менее 2,5 об.К, после чего циркуляцию газа и барботирование прекращают и переводят процесс на метановое сбраживание.
