Биореактор периодического действия
Авторы патента:
Изобретение может быть использовано для утилизации продуктов жизнедеятельности животных, птицы, человека, растительных остатков и углерод-азотсодержащих бытовых отходов для выработки биогаза для нужд отопления, приготовления пищи, нагрева воды и т.д. Биореактор периодического действия содержит корпус с технологическими патрубками, камерой брожения в нижней части и газовой полостью в верхней. Газовая полость сообщена с газгольдером. Последний включает гидравлический затвор и плавающий колокол. Твердофазный ферментатор размещен концентрично камере брожения и выполнен с разборной оболочкой в виде полуколец с шарниром. Высота оболочки твердофазного ферментатора соответствует высоте камеры брожения. Изобретение позволит повысить эффективность использования биореактора. 2 ил.
Изобретение относится к утилизации продуктов жизнедеятельности животных, птиц, человека, растительных остатков и углерод-азотсодержащих бытовых отходов для выработки биогаза для нужд отопления, приготовления пищи, нагрева воды и т.д.
Известен биореактор, содержащий корпус с технологическими патрубками, камерой брожения в нижней части и газовой полостью в верхней, сообщенной с газгольдером, включающим гидравлический затвор и плавающий колокол (Виестур У. Э. , Кузнецов А.М., Савенков В.В. Системы ферментации. Рига, 1986, с.19, рис. 2.3), недостатком которого является повышенный расход биогаза на обогрев биореактора и поддержание процесса брожения. Известен биореактор, в котором камера брожения снабжена твердофазным ферментатором (патент РФ N 2017810, кл. C 12 C 1/107, 1991), требующий установки биореактора погруженным в грунт, что связано с дополнительными издержками и снижает эффективность его использования. Цель изобретения - повышение эффективности использования биореактора достигается тем, что твердофазный ферментатор размещен концентрично камере брожения и выполнен с разборной оболочкой, например, в виде полуколец с шарниром, причем высота оболочки твердофазного ферментатора соответствует высоте камеры брожения. За счет термохимических процессов, протекающих в твердофазном ферментаторе, происходит термостатирование процессов брожения, а колокол с газом обеспечивает теплоизоляцию камеры брожения сверху. Причем твердофазный ферментатор обеспечивает доразложение загрузки камеры брожения и одновременную стерилизацию патогенной флоры. На фиг.1 схематически показан продольный разрез биореактора; на фиг.2 - схема разгрузки биореактора. Биореактор содержит корпус 1 с технологическими патрубками 2 и 3, камерой 4 брожения в нижней части и газовой полостью 5 в верхней, сообщенной с газгольдером 6, включающим гидравлический затвор 7 и плавающий колокол 8, причем термофазный ферментатор 9 размещен концентрично камере 4 брожения и выполнен с разборной оболочкой 10, например, в виде полуколец 11 с шарниром 12, при этом высота оболочки 10 соответствует высоте камеры 4 брожения. Плавающий колокол 8 выполнен с направляющей 13 втулки 14 укосины 15. Плавающий колокол 8 через блок 16 тросом 17 сообщен с лебедкой 18, причем укосина 15 установлена с возможностью поворота на опоре 19, а между колоколом 8 и укосиной 15 размещен упругий элемент 20. Биореактор периодического действия работает следующим образом. При сдвинутом в сторону плавающем колоколе 8 осуществляют загрузку камеры брожения 4 и твердофазного ферментатора 9, затем колокол 8 вводят в гидравлический затвор 7 и через 7-10 дней начинается процесс брожения. Биогаз из газовой полости 5 переходит в газгольдер 6 и поднимает колокол 8 из положения А в положение Б и одновременно происходит отбор биогаза через патрубок 2. В твердофазном ферментаторе за счет биохимического распада температура поднимается до 50 - 70oC, что обеспечивает температурную стабилизацию процесса брожения в камере 4. При подъеме плавающий колокол 8 своей направляющей 13 перемещается по втулке 14 укосины 15, обеспечивая центрирование его относительно гидравлического затвора 7, причем подъем ограничивает упругий элемент 20. Сбраживание загрузки продолжается 30 - 40 суток, при снижении выхода биогаза и перехода плавающего колокола 8 в положение А лебедкой 18 тросом 17 через блок 16 осуществляют подъем колокола 8 и укосиной 15 на опоре 19 колокол 8 отводят в сторону. Разводят полукольца 11 оболочки 10 и разгружают загрузку из твердофазного ферментатора 9. Сводят концы полуколец 11 до образования оболочки 10 и загрузку из камеры 4 перегружают в твердофазный ферментатор 9 для повышения полноты распада, а в камеру 4 загружают свежую загрузку и закрывают колоколом 8. Для беспрерывной выработки биогаза используют параллельную работу двух биореакторов. Высокая температура в твердофазном ферментаторе приводит к гибели патогенной флоры и семян сорняков и повышается качество биоудобрения.Формула изобретения
\\\1 Биореактор периодического действия, содержащий корпус с технологическими патрубками, камерой брожения в нижней части и газовой полостью в верхней, сообщенной с газгольдером, включающим гидравлический затвор и плавающий колокол, и твердофазный ферментатор, отличающийся тем, что твердофазный ферментатор размещен концентрично камере брожения и выполнен с разборной оболочкой, например, в виде полуколец с шарниром, причем высота оболочки твердофазного ферментатора соответствует высоте камеры брожения.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Биометановая установка // 2101350
Бытовой аппарат метанового брожения // 2099415
Изобретение относится к аппаратам анаэробного сбраживания навоза, помета, фекалия, углеродсодержащих твердых отходов, стоков и может быть использовано для выработки биогаза для нужд отопления, приготовления пищи, нагрева воды в коттеджах, дачных домах, подворий фермерских хозяйств
Бытовой метантенк // 2099414
Изобретение относится к анаэробному сбраживанию углеродсодержащих твердых бытовых отходов, фекалий, навоза и помета домашних животных и птицы, бытовых стоков с выработкой биогаза для нужд отопления, приготовления пищи, нагрева горячей воды и может быть использовано в индивидуальных домах фермеров, крестьян, дачников
Малогабаритный метанореактор // 2095407
Изобретение относится к аппаратам выработки метана из домашних бытовых отходов и отходов приусадебного хозяйства, которое может быть использовано в индивидуальных домах, удаленных от централизованных систем тепло- и электроснабжения и канализации
Биокультиватор // 2094458
Изобретение относится к анаэробной очистке стоков, а именно к биокультиватору, содержащему корпус с перегородками камер кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, размещенное между патрубками загрузки и разгрузки перемешивающее устройство, перед камерой кислого брожения смонтирован диспергатор в виде цилиндрического корпуса с размещением по его оси приводным валом с винтовыми лопастями, взаимодействующими с закрепленными на внутренней боковой стенке цилиндрического корпуса под углом к винтовым лопастям винтовыми выступами, а днище цилиндрического корпуса выполнено перфорированным, сообщающимся с камерой кислого брожения, при этом камера метанового брожения сообщена с секцией сепарации биометана от воды в виде корпуса с наклонными перегородками, с патрубками отвода воды в нижней части, взрывным клапаном и патрубком отвода биометана через гидравлический затвор в верхней части корпуса
Метановый биокультиватор // 2093567
Изобретение относится к очистке стоков, утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы культивированием анаэробных микроорганизмов, разлагающих целлюлозосодержащие материалы /солома, сено, опилки и т.д./ с выработкой биометана для нужд фермерских хозяйств, удаленных от централизованных сетей теплоэнергоснабжения и канализации
Биореактор для теплиц // 2089608
Изобретение относится к утилизации навоза и помета с выработкой биогаза для обогрева теплиц, биоудобрения для грунта и субстрата для внекорневой подкормки растений
Агробиологическая электростанция // 2084516
Изобретение относится к утилизации навоза, помета, очистке стоков с выработкой биогаза и по результатам его сжигания электроэнергии и в остатке биоудобрения и может быть использовано на предприятиях АПК
Биогазогенератор // 2084515
Изобретение относится к анаэробной очистке стоков, утилизации углерод-азотсодержащих отходов в индивидуальных домах с выработкой биогаза для отопления, нагрева воды, приготовления пищи, освещения и биоудобрения
Биореактор // 2084514
Изобретение относится к выработке биогаза и биоудобрения из продуктов жизнедеятельности животных и птицы, растительных остатков и может быть использовано в тепличных хозяйствах
Изобретение относится к способу получения продуктов переработки веществ органического происхождения в процессе сбраживания за счет инициирующего участия микроорганизмов, обладающих повышенной активностью и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, включая микробиологическую и пищевую промышленности
Способ и устройство управления экономичной переработкой птичьего помета в промышленном птицеводстве // 2327675
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в отраслях промышленного птицеводства и животноводства
Биогазовый генератор регулируемой мощности // 2366695
Изобретение относится к области очистки стоков и утилизации твердых углерод-азотосодержащих отходов с выработкой биометана для бытовых нужд в индивидуальных домах, удаленных от централизованных сетей тепло- и электроснабжения
Способ производства биогаза (варианты) // 2524940
Изобретение относится к области биотехнологии и охраны окружающей среды и может быть использовано в производстве биогаза при сверхнормативном закисании сбраживаемых масс. Способ производства биогаза в периодическом или непрерывном режиме включает предварительную подготовку субстрата, анаэробное сбраживание в мезофильном режиме, непрерывный отвод биогаза из биогазовой установки и опорожнение метантенка от сброженной массы. При предварительной подготовке субстрата вводят буферный агент, содержащий преимущественно карбонат кальция. Изобретение позволяет повысить выход биогаза, нивелировать эффект сверхнормативного закисания сбраживаемых масс, исключить задержку и полную остановку процесса расщепления органических веществ, а также исключить торможение процесса метанового брожения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 10 пр.
Изобретения относятся к области биотехнологии, а именно к способу и системе для получения одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты, с помощью микробиологической ферментации. Принимают из производственного процесса прерывистый или непостоянный поток(и) дымового или отходящего газа, содержащего СО, в резервуар-хранилище. Направляют по существу непрерывный поток(и) газа из резервуара-хранилища в биореактор, в котором имеется культура одной или более карбоксидотрофной бактерии в жидкой питательной среде. Ферментируют эту культуру с получением одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты. Система для получения одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты, содержит впуск для приема прерывистого или непостоянного потока(ов) дымового или отходящего газа, содержащего CO, резервуар-хранилище для приема указанного потока газа, выполненный с возможностью направления указанного потока газа в по существу непрерывном режиме в биореактор. Причем система выполнена с возможностью направления по меньшей мере порции этого газа в биореактор. Изобретения позволяют использовать непостоянные по своей природе потоки газообразного субстрата и обеспечивают достижение непрерывности потока такого субстрата при его подаче в биореактор. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 17 ил., 5 табл., 2 пр.
Биогазовая установка // 2539100
Изобретение относится к области переработки и утилизации органических отходов путем сбраживания биомассы для получения биогаза и удобрения, в том числе в зонах с холодным климатом. Биогазовая установка содержит теплоизолированный метантенк, состоящий из экструдера-смесителя, электрических мешалок биомассы, насосов, камер гидролизного, кислотного и метанового брожения, каждая из которых имеет теплообменник. К выходу метантенка, к камере метанового брожения, подключен газгольдер и сепаратор сброженной массы. Биогазовая установка снабжена блоком источников возобновляемой и другой избыточной в данный момент энергии в сетях. Блок источников возобновляемой и другой избыточной энергии включает имеющий теплообменники, ТЭНы и генератор тепловой аккумулятор, соединенный с источниками возобновляемой энергии и электрической сетью. При этом вход теплоаккумулятора для подпиточной воды подключен к магистрали, а выходы горячей воды теплоаккумулятора соединены с экструдером-смесителем и камерами брожения. ТЭН теплоаккумулятора посредством переключателей электрической энергии соединен с электрическими мешалками, насосами и с экструдером-смесителем либо с генератором с возможностью работы последнего от источников возобновляемой энергии либо в случае их отсутствия - от сети во временной период действия низких тарифов за оплату электроэнергии. Изобретение обеспечивает увеличение выработки биогаза за счет обеспечения оптимальных режимов непрерывного сбраживания биомассы в зонах холодного климата с увеличенным отопительным периодом. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Биореактор // 2540019
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для анаэробного сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства, и может быть использовано для производства биогаза, органических удобрений и кормовой биологической добавки. Согласно изобретению биореактор включает герметичный вертикальный цилиндрический резервуар, установленный на опорах, загрузочный и выгрузочный патрубки, патрубок для отвода биогаза. Резервуар снабжен днищем в форме усеченного конуса, обтянутого нагревательной лентой, сам резервуар также обмотан нагревательной лентой и снабжен куполом, имеющим форму усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх. Внутри резервуара установлено перемешивающее устройство, представляющее собой трехъярусную лопастную мешалку, выполненную в виде закрепленных крест-накрест на вертикальном валу (10) стальных пластин прямоугольного сечения, снабженных неподвижно закрепленными лопатками (11) в виде плоских стальных пластин прямоугольного сечения, установленных параллельно валу. Верхние лопасти (7) мешалки установлены перпендикулярно к оси вала, каждая лопасть снабжена перпендикулярно установленной на ней лопаткой, направленной вниз, а средние и нижние лопасти мешалки повторяют форму днища резервуара, лопатки которых прикреплены на лопастях и направлены вверх. Средние лопасти (8) мешалки имеют по одной лопатке, а нижние лопасти (9) - от трех и более лопаток, расположенных с зазором по всей поверхности лопасти. Изобретение обеспечивает повышение производительности биореактора и увеличение выхода биогаза. 3 ил.
Способ и устройство для производства биогаза // 2561460
Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ и устройство производства биогаза из органических веществ. Способ включает подачу субстрата в контейнер с двумя перемешивающими механизмами с крыльчатки. В контейнере создают общую зону перемешивания субстрата ферментации, определяют среднюю скорость субстрата ферментации и/или средней вязкости субстрата ферментации в зоне перемешивания. Данные измерения передают в блок регулирования и с помощью блока регулирования изменяют регулируемые количественные величины. Устройство содержит контейнер, систему подачи, датчик контроля хода технологического процесса и перемешивающих механизмов, блок регулирования, перемешивающие механизмы с крыльчатками. Крыльчатки обеспечивают создание в контейнере горизонтальных потоков содержимого контейнера. Изобретения обеспечивают увеличение количества преобразованного субстрата ферментации и сгенерированного количества газообразного метана. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.
