PL247552B1 - Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego - Google Patents

Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego

Info

Publication number
PL247552B1
PL247552B1 PL441741A PL44174122A PL247552B1 PL 247552 B1 PL247552 B1 PL 247552B1 PL 441741 A PL441741 A PL 441741A PL 44174122 A PL44174122 A PL 44174122A PL 247552 B1 PL247552 B1 PL 247552B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
biogas
bioreactor
heat exchanger
port
cover
Prior art date
Application number
PL441741A
Other languages
English (en)
Other versions
PL441741A1 (pl
Inventor
Ryszard Konieczny
Grzegorz Wałowski
Adam Koniuszy
Serhiy Syrotyuk
Serhii Korobka
Original Assignee
Akademia Im Jakuba Z Paradyza
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akademia Im Jakuba Z Paradyza, Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Akademia Im Jakuba Z Paradyza
Priority to PL441741A priority Critical patent/PL247552B1/pl
Publication of PL441741A1 publication Critical patent/PL441741A1/pl
Publication of PL247552B1 publication Critical patent/PL247552B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • C02F11/04Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C3/00Treating manure; Manuring
    • A01C3/02Storage places for manure, e.g. cisterns for liquid manure; Installations for fermenting manure
    • A01C3/023Digesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/107Apparatus for enzymology or microbiology with means for collecting fermentation gases, e.g. methane

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego, według wynalazku stanowiący zbiornik z pokrywą z króćcami, który charakteryzuje się tym, że zbiornik stanowi jednostronnie otwarta rura stacjonarna (1) z przegrodą (2) oraz obustronnie otwarta rura wymienna (3), która od góry zamknięta jest pokrywą (4) z uszczelką pokrywy (5) osadzoną w pierścieniu mocującym (6). Rura wymienna (3) poprzez uszczelkę (7) osadzona jest na rurze stacjonarnej (1), a rura stacjonarna (1) od strony dna osadzona jest na podstawie (8). Pod przegrodą (2) rury stacjonarnej (1) znajduje się grzałka (9), a nad przegrodą (2) znajduje się dyfuzor biogazu (10), nad którym umiejscowiony jest wymiennik ciepła (11) oraz czujnik temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych (12). Poprzez pierścień mocujący (6) w pokrywie (4) umieszczone są króciec poboru płynu (13), króciec powrotu płynu (14), króciec obiegu gazu (15), króciec odbioru gazu (16) i króciec kontroli temperatury (17). Króciec odbioru gazu (16) ma zawór odcinający (18), a króciec obiegu gazu (15) połączony jest z dyfuzorem biogazu (10). Wlot wymiennika ciepła (11) połączony jest z króćcem poboru płynu (13), a wylot wymiennika ciepła (11) połączony jest z króćcem powrotu płynu (14). Wymiennik ciepła (11) ma postać spirali, zaś czujnik temperatury (12) połączony jest z króćcem kontroli temperatury (17). Natomiast podstawa (8) wraz z pierścieniem mocującym (6), uchwytem (19) zamocowanym na rurze wymiennej (3) połączone są rozłącznie i stanowią stelaż bioreaktora.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego. Wynalazek ma zastosowanie zwłaszcza w gospodarstwach rolnych w terenach wiejskich, wiejsko miejskich i przemysłowych jako odnawialne źródło energii z biomasy pochodzenia rolniczego.
Biomasę stanowi ogół materii zawartej w organizmach, najczęściej fermentacja metanowa zachodzi w temperaturze 30-40°C (fermentacja mezofilna) pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego. W znanych urządzeniach kompostowanie poprzedzone jest operacją fermentacji, to znaczy fermentacją beztlenową tak, aby wytwarzać biogaz. Biogaz z reguły spalany jest na miejscu, w dołączonej do urządzenia elektrociepłowni. Uzyskiwana przy tym z reguły energia termiczna i elektryczna zużywana jest dla celów wewnętrznych lub w inny sposób. Jednym ze źródeł uzyskiwania biogazu jest fermentacja gnojowicy i obornika w indywidulanych gospodarstwach rolnych.
W publikacji Z. Kowalski i in. pt. „Utylizacja gnojowicy na drodze fermentacji metanowej i tlenowej - produkcja biogazu i kompostu” Chemia Czasopismo techniczne, R. 108, Z. 20, 2-Ch, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, przedstawiono m.in. sposób i układ do utylizacji gnojowicy według projektu IBMER. Sposób utylizacji gnojowicy polega na podgrzaniu gnojowicy w wymiennikach ciepła do temperatury 35°C, przetłoczeniu gnojowicy świeżej podgrzanej do komory fermentacyjnej. Wprowadzona gnojowica do komory fermentacyjnej ulega anaerobowemu przetwarzaniu biomasy do biogazu przez bakterie metanowe mezofilne i jest codziennie trzykrotnie intensywnie mieszana przez 10 minut. Gaz z komory fermentacyjnej przesyłany jest rurociągiem wyposażonym w bezpiecznik cieczowy, przerywacz płomienia, odwadniacz i odsiarczalniki do zbiornika gazu.
Znany jest z polskiego opisu ochronnego Ru.69210 bioreaktor do utylizacji odpadów organicznych i produkcji metanu. Bioreaktor jest w postaci jednokomorowego stalowego kontenera wyposażonego we właz montażowy oraz króćce do podłączania urządzeń zewnętrznych. Bioreaktor wyposażony w środku w system rur grzewczych oraz rurę doprowadzającą czynnik stabilizujący z wtryskiwaczami, a na zewnątrz ma zamontowane czujniki zbliżeniowe.
Z polskiego zgłoszenia patentowego P.386459 znana instalacja do utylizacji gnojowicy przez fermentację metanową. Instalacja do utylizacji gnojowicy przez fermentację metanową składa się z fermentora, połączonego z urządzeniem klasyfikującym. Urządzenie klasyfikujące dolnej części połączone jest zwrotnie z fermentorem, a w górnej części z wymiennikiem ciepła. Odprowadzenie biogazu znajduje się w górnej części fermentora i połączone jest z kotłem połączonym ze zbiornikiem gorącego płynu za pośrednictwem pompy z wymiennikiem ciepła.
Znana jest z polskiego zgłoszenia patentowego PL395186 biogazownia z tunelową komorą fermentacyjną i instalacja do wytwarzania i utylizacji biogazu. Biogazownia wyposażona w zbiornik biomasy z izolowaną termicznie podstawą i pionowymi ściankami bocznymi, instalację do zwilżania biomasy cieczą procesową, instalację do recyrkulacji płynu odciekowej, łukowe pokrycie dachowe podparte na pionowych ścianach bocznych zbiornika biomasy, gazoszczelne ściany szczytowe oraz magazyn biogazu utworzony przez podwójną warstwę folii pokrycia dachowego z wlotem do magazynu biogazu usytuowanym w górnej części komory fermentacyjnej. Biogazownia charakteryzuje się tym, że obie warstwy folii, górna i dolna, tworzące magazyn biogazu, są zamocowane po przeciwnych stronach sztywnej łukowej konstrukcji nośnej pokrycia dachowego.
Znane jest z polskiego opisu patentowego PL237482 urządzenie do produkcji biogazu. Fermentator monosubstratowy do metanowej fermentacji gnojowicy charakteryzuje się tym, że jego wypełnienie stanowią pionowe rury o chropowatej powierzchni. Fermentator zawiera króciec wylotowy biogazu połączony za pośrednictwem dmuchawy, zawór odwadniający biogaz i króciec-wlotowy biogazu z barbotką. Pionowe rury znajdują się wewnątrz spirali grzewczej. W dolnej części fermentatora znajduje się króciec wylotowy masy fermentacyjnej, który za pośrednictwem pompy masy fermentacyjnej połączony jest z króćcem. Zewnętrzne powierzchnie ścian fermentatora pokryte są warstwą izolacji. Fermentator zawiera zawór bezpieczeństwa. Znany jest z polskiego opisu patentowego PL238991 zbiornik fermentacyjny do utylizacji płynnej biomasy, który charakteryzuje się tym, że wkład ze złożem biologicznym zawiera rury z tworzywa sztucznego osadzone w koszach. Pod koszami znajduje się hybrydowy generator strumienia zawierający korpus z górną przegrodą i dolną przegrodą oraz dwa dyfuzory. Całość ustalona jest w zbiorniku na prowadnicach centrujących oraz belkach podporowych. Kosze usytuowane są jeden nad drugim. Dyfuzory zamocowane są do dolnej części górnej przegrody. Zbiornik zawiera układ zasilania z pompą biogazu, który połączony jest z hybrydowym generatorem strumienia i/lub dyfuzorami za pomocą zaworów. Układ ten połączony jest z górną częścią zbiornika wypełnionego biogazem. Nad górną przegrodą generatora jest przesłona i siatka kierująca. Na dnie zbiornika zamontowany jest łamacz wirów, a nad powierzchnią substratu jest krata tnąca.
Problemem technicznym wielu rozwiązań technicznych wykorzystywanych w biogazowaniu biomasy, mającym jednocześnie wpływ na zwiększenie objętości i jakości produkowanego biogazu, jest brak optymalizacji parametrów eksploatacyjnych bioreaktora biogazowego. Niewłaściwa optymalizacja parametrów eksploatacyjnych bioreaktora wynika z braku lub niewłaściwej synchronizacji (współdziałania) poszczególnych elementów mechanicznych podczas produkcji biogazu oraz z niewłaściwego sterowania procesem rozkładu materii organicznej przy zastosowaniu niezależnych i współpracujących ze sobą układów połączeń mechanicznych, elektrycznych, hydraulicznych i cieplnych, jak również z braku możliwości, w zależności od zapotrzebowania, zmiany pojemności eksploatacyjnej bioreaktora biogazowego. Problemem technicznym do rozwiązania jest zniwelowanie ograniczenia związanego z ilością załadunku biomasy do bioreaktora wynikającą z jego stałej objętości. Ponadto, problemem jest brak rozwiązań konstrukcyjnych w bioreaktorze, które wpłynęłyby na zwiększenie procesu produkcji biogazu.
Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego, według wynalazku, stanowiący zbiornik z pokrywą z króćcami oraz z dyfuzorem biogazu charakteryzuje się tym, że zbiornik stanowi jednostronnie otwarta rura stacjonarna z przegrodą oraz obustronnie otwarta rura wymienna. Rura wymienna od góry zamknięta jest pokrywą z uszczelkę pokrywy osadzoną w pierścieniu mocującym. Rura wymienna poprzez uszczelkę osadzona jest na rurze stacjonarnej. Uszczelka powinna być wykonana z takiego materiału, który będzie odporny na agresywność rozkładanej materii w bioreaktorze jak na przykład silikon. Rura stacjonarna od strony dna osadzona jest na podstawie. Natomiast pod przegrodą rury stacjonarnej znajduje się grzałka. Nad przegrodą znajduje się dyfuzor biogazu, nad którym umiejscowiony jest wymiennik ciepła oraz czujnik temperatury. Poprzez pierścień mocujący w pokrywie umieszczone są króciec poboru płynu, króciec powrotu płynu, króciec obiegu gazu, króciec odbioru gazu i króciec kontroli temperatury. Króciec odbioru gazu ma zawór odcinający. Króciec obiegu gazu połączony jest z dyfuzorem biogazu. Natomiast wlot wymiennika ciepła połączony jest z króćcem poboru płynu, a wylot wymiennika ciepła połączony jest z króćcem powrotu płynu.
Wymiennik ciepła ma postać spirali. Czujnik temperatury połączony jest z króćcem kontroli temperatury. Podstawa wraz z pierścieniem mocującym, uchwytem zamocowanym na rurze wymiennej połączone są rozłącznie i stanowią stelaż bioreaktora. Połączenie rozłączne mogą stanowić szpilki, śruby lub łączniki.
Korzystnie czujnik temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych umiejscowiony jest w zbiornik płynu, który poprzez rurę elastyczną lub szklaną połączony jest z króćcem kontroli temperatury. Zbiornik płynu, chroni czujnik temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych przed bezpośrednim oklejeniem w biomasie, w trakcie trwania procesu, przez co jego parametry czułości nie ulegają zmianie.
Wymiennik ciepła ma co najmniej cztery zwoje. Przez zwoje przepływa płyn, który ma zapewnić właściwą temperaturę rozkładu materii bioreaktora, im więcej zwoi w profilu pionowym bioreaktora, tym lepiej dla procesu biogazowania biomasy. Odpowiednia ilość zwoi w profilu pionowym bioreaktora zapewnia jednakową temperaturę biomasy, co za tym idzie jej rozkładu. Ilość i średnica zwoi zależy od gabarytów bioreaktora. Korzystnie czujnik temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych znajduje się w osi symetrii bioreaktora.
Średnica pokrywy jest mniejsza niż średnica pierścienia mocującego.
Średnica pierścienia mocującego odpowiada średnicy podstawy.
Dyfuzor biogazu stanowi dyfuzor dyskowy. Usytuowany w strefie naddennej bioreaktora dyfuzor biogazu w kształcie dysku zapewnia równomierne rozprowadzanie biogazu w całej objętości biogazowanej biomasy, co w perspektywie czasu prowadzi do polepszenia warunków rozwoju bakterii metanowych, przyspieszenia procesu rozkładu biomasy i zwiększenia wydajności biogazowej reaktora.
Zaletą wynalazku jest mechaniczny wpływ konstrukcji bioreaktora na przyspieszenie procesu uwalniania biogazu z materii organicznej, możliwości w zależności od zapotrzebowania zmiany pojemności reaktora biogazowego. Bioreaktor jest prosty w budowie i eksploatacji na terenach wiejskich, wiejsko-miejskich i przemysłowych.
Rozwiązanie według wynalazku przedstawione jest w przykładach wykonania i na rysunku, gdzie Figura 1 przedstawia wyszczególnienie elementów reaktora biogazowego w poprzecznym przekroju A-A,
Figura 2 przedstawia układ połączeń mechanicznych, elektrycznych, hydraulicznych i cieplnych do wytwarzania oraz pomiaru objętości i składu chemicznego biogazu rolniczego.
Przykład 1
Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego stanowi zbiornik w postaci jednostronnie otwartej rury stacjonarnej 1 z przegrodą 2 oraz obustronnie otwartej rury wymiennej 3, która od góry zamknięta jest pokrywą 4 z uszczelką 5 pokrywy osadzoną w pierścieniu mocującym 6. Rura wymienna 3 poprzez uszczelkę 7 osadzona jest na rurze stacjonarnej 1, a rura stacjonarna 1 od strony dna osadzona jest na podstawie 8. Pod przegrodą 2 znajduje się grzałka 9, a nad przegrodą 2 znajduje się dyfuzor 10 biogazu, nad którym umiejscowiony wymiennik ciepła 11 i czujnik 12 temperatury biomasy. Dyfuzor 10 biogazu połączony jest w obiegu zamkniętym z króćcem 15 obiegu gazu. Grzałka 9 wyposażona jest w wyłącznik. Poprzez pierścień mocujący 6 w pokrywie 4 umieszczone są króciec 13 poboru płynu, króciec 14 powrotu płynu, króciec 15 obiegu gazu, króciec 16 odbioru gazu i króciec 17 kontroli temperatury. Króciec 16 odbioru gazu ma zawór odcinający 18, a króciec 16 obiegu gazu połączony jest z dyfuzorem 10 biogazu. Natomiast wlot wymiennika ciepła 11 połączony jest z króćcem 13 poboru płynu poprzez rurę elastyczną z obejmą ściskową 21, a wylot wymiennika ciepła 11 połączony jest z króćcem 14 powrotu płynu poprzez rurę elastyczną z obejmą ściskową 21b. Wymiennik ciepła 11 ma postać spirali. Podstawa 8 wraz z pierścieniem mocującym 6, uchwytem 19 zamocowanym na rurze wymiennej 3 połączone są rozłącznie i stanowią stelaż bioreaktora. Połączenie rozłączne stanowią szpilki 22.
Zasada działania bioreaktora
Na wysokość wymiennika ciepła wprowadza się biomasę, którą odcina się od kontaktu z powietrzem atmosferycznym pokrywą 4 bioreaktora. Następnie biomasę podgrzewa się do osiągnięcia temperatury w przedziale od 33°C do 37°C. Ciepło w bioreaktorze dostarczane jest poprzez grzałkę 9 z wyłącznikiem. Następnie okresowo wzrusza się biomasę, poprzez okresowe drgania na wymienniku ciepła 11 oraz poprzez przetłaczanie biogazu z górnej do dolnej części bioreaktora poprzez dyfuzor 10 biogazu połączony w obiegu zamkniętym z króćcem 15 obiegu gazu. Wymiennik ciepła 11 połączony jest w obiegu zamkniętym ze zbiornikiem 23 płynu. Dyfuzor 10 biogazu poprzez zawór zwrotny 24, rurowe elastyczne przyłącze 25a, 25b oraz zbiorczy króciec tłoczny 26 połączony jest z pierwszą 27a i drugą pompą 27b biogazu, które zespolone są wałem napędowym 28 z silnikiem elektrycznym 29, wyłącznikiem 30a i sterownikiem czasowym 31. Transport biogazu w układzie zamkniętym jest realizowany spod pokrywy 4 bioreaktora, poprzez króciec 15 obiegu biogazu, rurę 32 ze skraplaczem 33 i zbiorczy króciec ssawny 34, połączony z pierwszą 27a i drugą pompą 27b biogazu. Podczas zmiany w rurze 32 lotnego stanu biogazu na fazę ciekłą skropliny grawitacyjnie są gromadzone w skraplaczu 33 i usuwane zaworem spustowym 35. Pobrany spod pokrywy 4 biogaz przetłacza się okresowo z górnej część bioreaktora do dolnej części bioreaktora poprzez dyfuzor 10 biogazu i wzrusza się nim biomasę, przyśpieszając tym samym proces wydzielania biogazu z biomasy. Do wymiennika ciepła 11 wtłacza się okresowo podgrzany płyn, którego temperatura nie przekracza 40°C, wywołując tym samym drgania na wymienniku ciepła 11. Drgania w wymienniku ciepła 11 następują poprzez umieszczone na wlocie i wylocie wymiennika ciepła 11 rury elastycznej z obejmami 21 połączonymi odpowiednio z króćcami poboru 13 i powrotu płynu 14. Króciec poboru płynu 13 połączony jest poprzez rurę elastyczną z obejmą 21a, rurowe elastyczne przyłącze 25d, pompę obiegową 36, rurowe elastyczne przyłącze 25c, króciec tłoczny 38 z dolną częścią zbiornika płynu 23. Natomiast króciec powrotu 14 płynu połączony jest poprzez rurę elastyczną z obejmą 21b z górną częścią zbiornika 23 płynu, poprzez rurowe elastyczne przyłącze 37. Zbiornik 23 płynu wyposażony jest w pokrywę 39 zbiornika, króciec 40 zbiornika oraz prowadnicę 41 czujnika 42 temperatury płynu. Zbiornik 23 płynu ma od strony dna grzałkę 43 zbiornika 23 płynu, która poprzez termostat 44 i stycznik 45 stanowi połączenie ze źródłem prądu przemiennego. W zbiorniku 23 płynu płyn znajduje się na poziome zakrywającym czujnik 42 temperatury płynu. Na termostacie 44 czujnika 42 temperatury płynu ustawiany jest zakres 40°C dla zapewnienia w zbiorniku 23 płynu przez grzałkę 43 wymaganej temperatury płynu.
Drgania na wymienniku ciepła 11 oraz przetłaczanie biogazu z górnej do dolnej części bioreaktora powodują wzruszenie biomasy, przyspieszając proces wydzielania biogazu, który odprowadza się do zewnętrznego zbiornika 46 gazu.
Gaz odprowadzany jest do zbiornika 46 gazu typu workowego poprzez króciec 16 odbioru gazu z zaworem odcinającym 18, który połączony jest z U-rurką 47. Do U-rurki 47 przytwierdzony jest impulsowy rejestrator 48 objętościowego przepływu biogazu i zawór odcinający 18. Biogaz wytworzony w bioreaktorze po osiągnięciu ciśnienia przekraczającego wysokość słupa płynu w U-rurce 47 jest w postaci gazowych pęcherzyków przemieszczany do zbiornika 46 gazu typu workowego. Ilość wyprodukowanego w bioreaktorze biogazu zostaje oszacowana za pomocą impulsowego rejestratora 48 objętościowego przepływu biogazu na podstawie liczby gazowych pęcherzyków przemieszczanych przez U-rurkę 47. Zbiornik 46 gazu wyposażonego co najmniej w cztery rejestratory 49 stężeń składników chemicznych biogazu jak pomiar metanu, wodoru, siarkowodoru i dwutlenku węgla. Prąd przemienny jednofazowy o napięciu U=230V przewodem prądu L1 i przewodem zerowym 0 zostaje doprowadzony bezpośrednio do grzałki 43 poprzez styki B3-B4, B5-B6 w styczniku 45, termostat 44 i łącza elektryczne C13, C14, C13b, C14b i pośrednio, poprzez wyłącznik 30b, do grzałki 9 oraz poprzez styki B3-B4, B5-B6 układ elementów transformatora 52 i wyłącznik 30c do pompy obiegowej 36 oraz poprzez sterownik czasowy 31, wyłącznik 30a zespolony z łączami elektrycznymi C15, C16 do silnika elektrycznego 29 pomp biogazu 27a, 27b. W przypadku osiągnięcia w reaktorze biogazowym temperatury 37°C czujnik 12 temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych przekazuje sygnał do cyfrowego regulatora temperatury 50, który odcina dopływ prądu do łącz elektrycznych A1, A2 cewki 51 stycznika 45, styki B1-B2, B3-B4, B5-B6, B7-B8 w styczniku 45 zostają rozwarte odcinając dopływ prądu do przewodów instalacji elektrycznej zasilającej grzałkę 43 zbiornika 23 płynu, grzałkę 9 bioreaktora oraz układ elementów transformatora 52 pompy obiegowej 36. Natomiast, gdy w bioreaktorze następuje spadek temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych do 33°C cyfrowy regulator 50 temperatury, za pośrednictwem sygnału otrzymanego poprzez przewody prądu 53 z czujnika 12 temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych, zamyka w cewce 51 stycznika 45 obwód prądu, w styczniku 45 styki B1- B2, B3-B4, B5-B6, B7-B8 zostają zwarte i następuje wznowienie dopływu prądu do przewodów instalacji elektrycznej zasilającej grzałkę 43 zbiornika płynu, grzałkę 9 bioreaktora oraz układ elementów transformatora 52 pompy obiegowej 36.
Przykład 2
Analogicznie jak w przykładzie 1, przy czym średnica pokrywy 4 jest mniejsza niż średnica pierścienia mocującego 6, a średnica pierścienia mocującego 6 odpowiada średnicy podstawy 8.
Przykład 3
Analogicznie jak w przykładzie 1, przy czym dyfuzor biogazu stanowi dyfuzor dyskowy.
Przykład 4
Analogicznie jak w przykładzie 1, przy czym czujnik 12 temperatury rozkłady organicznych pozostałości rolniczych umiejscowiony jest w osi symetrii bioreaktora i umieszczony jest w zbiorniku 20 płynu, który połączony jest poprzez elastyczną rurę 54 z króćcem 17 kontroli temperatury, przy czym połączenie zbiornika 20 płynu z króćcem 17 kontroli temperatury jest poprzez przyłącze 55. Przed rozpoczęciem procesu fermentacji biomasy, do zbiornika 20 płynu czujnika 12 temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych wlewa się płynu do poziomu jego górnej krawędzi.

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego stanowiący zbiornik z pokrywą z króćcami oraz z dyfuzorem biogazu znamienny tym, że zbiornik stanowi jednostronnie otwarta rura stacjonarna (1) z przegrodą (2) oraz obustronnie otwarta rura wymienna (3), która od góry zamknięta jest pokrywą (4) z uszczelką pokrywy (5) osadzoną w pierścieniu mocującym (6), przy czym rura wymienna (3) poprzez uszczelkę (7) osadzona jest na rurze stacjonarnej (1), a rura stacjonarna (1) od strony dna osadzona jest na podstawie (8), natomiast pod przegrodą (2) rury stacjonarnej (1) znajduje się grzałka bioreaktora (9), a nad przegrodą (2) znajduje się dyfuzor biogazu (10), nad którym umiejscowiony jest wymiennik ciepła (11) oraz czujnik (12) temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych, przy czym poprzez pierścień mocujący (6) w pokrywie (4) umieszczone są króciec poboru płynu (13), króciec powrotu płynu (14), króciec obiegu gazu (15), króciec odbioru gazu (16) i króciec kontroli temperatury (17), przy czym króciec odbioru gazu (16) ma zawór odcinający (18), a króciec obiegu gazu (15) połączony jest z dyfuzorem biogazu (10), natomiast wlot wymiennika ciepła (11) połączony jest z króćcem poboru płynu (13), a wylot wymiennika ciepła (11) połączony jest z króćcem powrotu płynu (14), przy czym wymiennik ciepła (11) ma postać spirali, zaś czujnik temperatury (12) połączony jest z króćcem kontroli temperatury (17), natomiast podstawa (8) wraz z pierścieniem mocującym (6), uchwytem (19) zamocowanym na rurze wymiennej (3) połączone są rozłącznie i stanowią stelaż bioreaktora.
  2. 2. Bioreaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (12) temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych umiejscowiony jest w zbiornik płynu (20).
  3. 3. Bioreaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiennik ciepła (11) ma co najmniej cztery zwoje.
  4. 4. Bioreaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik (12) temperatury rozkładu organicznych pozostałości rolniczych znajduje się w osi symetrii bioreaktora.
  5. 5. Bioreaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica pokrywy (4) jest mniejsza niż średnica pierścienia mocującego (6).
  6. 6. Bioreaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica pierścienia mocującego (6) odpowiada średnicy podstawy (8).
  7. 7. Bioreaktor według zastrz. 1, znamienny tym, że dyfuzor (10) biogazu stanowi dyfuzor dyskowy.
PL441741A 2022-07-15 2022-07-15 Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego PL247552B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441741A PL247552B1 (pl) 2022-07-15 2022-07-15 Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441741A PL247552B1 (pl) 2022-07-15 2022-07-15 Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441741A1 PL441741A1 (pl) 2024-01-22
PL247552B1 true PL247552B1 (pl) 2025-07-28

Family

ID=89621489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441741A PL247552B1 (pl) 2022-07-15 2022-07-15 Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL247552B1 (pl)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL71317Y1 (pl) * 2018-01-24 2020-03-31 Wasko Spolka Akcyjna Komora fermentacyjna
PL234913B1 (pl) * 2013-08-26 2020-05-18 Instytut Tech Przyrodniczy Urządzenie grzewcze reaktora do metanowej fermentacji gnojowicy
PL237482B1 (pl) * 2018-01-17 2021-04-19 Instytut Tech Przyrodniczy W Falentach Fermentator monosubstratowy do metanowej fermentacji gnojowicy
PL238991B1 (pl) * 2019-03-29 2021-10-25 Instytut Tech Przyrodniczy Zbiornik fermentacyjny do utylizacji płynnej biomasy, korzystnie z dodatkiem cząstek stałych, zwłaszcza gnojowicy na drodze fermentacji metanowej
RU208815U1 (ru) * 2021-09-23 2022-01-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) Метантенк барботажного типа

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL234913B1 (pl) * 2013-08-26 2020-05-18 Instytut Tech Przyrodniczy Urządzenie grzewcze reaktora do metanowej fermentacji gnojowicy
PL237482B1 (pl) * 2018-01-17 2021-04-19 Instytut Tech Przyrodniczy W Falentach Fermentator monosubstratowy do metanowej fermentacji gnojowicy
PL71317Y1 (pl) * 2018-01-24 2020-03-31 Wasko Spolka Akcyjna Komora fermentacyjna
PL238991B1 (pl) * 2019-03-29 2021-10-25 Instytut Tech Przyrodniczy Zbiornik fermentacyjny do utylizacji płynnej biomasy, korzystnie z dodatkiem cząstek stałych, zwłaszcza gnojowicy na drodze fermentacji metanowej
RU208815U1 (ru) * 2021-09-23 2022-01-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) Метантенк барботажного типа

Also Published As

Publication number Publication date
PL441741A1 (pl) 2024-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115692766A (zh) 高温下运行的电化学设备及相关方法
CN1244850A (zh) 沼气设备
PL247552B1 (pl) Bioreaktor do wytwarzania biogazu z biomasy zwłaszcza pochodzenia rolniczego
EP4457331A1 (en) Biological methanation reactor utilising a microbial flora in suspension and process for employing such reactor
KR20110109636A (ko) 가축분뇨의 혐기소화를 이용한 바이오가스 제조장치의 발효조 및 그 제조방법.
Radetic Anaerobic digestion, important aspects regarding digester design and sludge mixing systems
JP2013182832A (ja) 燃料電池システムの水精製装置
WO2010110773A1 (en) Methanogenic reactor
WO2024074658A1 (en) Installation and process for producing biomethane
CN104711176A (zh) 不锈钢结构厌氧发电供气站
KR101316570B1 (ko) 메탄가스 발생장치 및 이를 구비한 유기폐기물 처리 시스템
RU209379U1 (ru) Биогазовая установка
RU104384U1 (ru) Энергоустановка с генератором водорода
KR101907172B1 (ko) 바이오 가스용 제습장치
RU2098481C1 (ru) Бытовой метатенк
RU2225430C1 (ru) Электронагревательная установка для получения карбидной нефти и высококалорийного газа из древесного опила или торфа
CN218932133U (zh) 一种中型厌氧实验设备
CN205590679U (zh) 一种沼气发酵罐
CN214734504U (zh) 一种甲醇制氢装置
RU2840332C1 (ru) Биогазовая установка
CN203095703U (zh) 污水生物处理装置
CN104711171A (zh) 橡胶线钢混结构厌氧发电供气站
CN223620156U (zh) 一种含醇污水预处理装置
CN104711177A (zh) 钢筋混凝土结构厌氧发电供气站
MD4454C1 (ro) Instalaţie pentru epurarea biohidrogenului de impurităţi gazoase