MD4204C1 - Installation for anaerobic production of biohydrogen - Google Patents
Installation for anaerobic production of biohydrogen Download PDFInfo
- Publication number
- MD4204C1 MD4204C1 MDA20120035A MD20120035A MD4204C1 MD 4204 C1 MD4204 C1 MD 4204C1 MD A20120035 A MDA20120035 A MD A20120035A MD 20120035 A MD20120035 A MD 20120035A MD 4204 C1 MD4204 C1 MD 4204C1
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- bioreactor
- receiver
- biohydrogen
- communicates
- liquid
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 244000005706 microflora Species 0.000 claims abstract description 8
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 5
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical class CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- INLFWQCRAJUDCR-LYLBMTSKSA-N spirostane Chemical compound O([C@@H]1[C@@H]([C@]2(CC[C@@H]3[C@@]4(C)CCCCC4CC[C@H]3[C@@H]2C1)C)[C@@H]1C)[C@]11CC[C@@H](C)CO1 INLFWQCRAJUDCR-LYLBMTSKSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Invenţia se referă la instalaţii pentru obţinerea anaerobă a biohidrogenului şi poate fi utilizată în diferite ramuri ale agriculturii şi industriei de prelucrare pentru obţinerea biogazului. The invention refers to installations for the anaerobic production of biohydrogen and can be used in various branches of agriculture and the processing industry for the production of biogas.
Sunt cunoscute bioreactoare pentru obţinerea hidrogenului cu utilizarea microorganismelor prin fermentarea la întuneric şi conversia monoxidului de carbon şi a apei pentru evacuarea bacteriană a hidrogenului. Aceste bioreactoare sunt compuse din cilindri transparenţi amplasaţi vertical, iluminaţi cu lămpi fluorescente sau natural. În calitate de încărcătură volumică pentru fixarea microflorei sunt utilizate fibre tubulare executate din membrane semipermeabile, pe partea exterioară a cărora sunt fixate microorganismele, iar evacuarea hidrogenului are loc prin porii membranei spre interior [1]. Bioreactors are known for obtaining hydrogen using microorganisms by fermenting in the dark and converting carbon monoxide and water for bacterial hydrogen release. These bioreactors are composed of transparent cylinders placed vertically, illuminated with fluorescent lamps or naturally. Tubular fibers made of semipermeable membranes are used as volume load for fixing the microflora, on the outside of which the microorganisms are fixed, and hydrogen escapes through the pores of the membrane to the inside [1].
Dezavantajele acestor bioreactoare sunt necesitatea utilizării suprafeţelor mari pentru producere, productivitatea joasă a procesului de producere, preţul înalt al fibrelor tubulare şi, respectiv, al hidrogenului obţinut. The disadvantages of these bioreactors are the need to use large surfaces for production, the low productivity of the production process, the high price of the tubular fibers and, respectively, of the obtained hydrogen.
Cea mai apropiată soluţie, după esenţa şi rezultatul obţinut, este bioreactorul anaerob, care include un corp, racorduri de alimentare şi de evacuare a apei tratate, un racord pentru evacuarea biogazului cu hidroînchizător, un schimbător de căldură şi un racord pentru evacuarea reziduului. Corpul este executat ca un cilindru cu fund conic, în care pe o bază cu sită sunt amplasate radial şi etajat blocuri de încărcătură identice [2]. The closest solution, according to the essence and the result obtained, is the anaerobic bioreactor, which includes a body, supply and discharge connections for the treated water, a connection for the discharge of the biogas with a hydraulic seal, a heat exchanger and a connection for the discharge of the residue. The body is executed as a cylinder with a conical bottom, in which identical load blocks are placed radially and staggered on a sieve base [2].
Dezavantajul acestei soluţii constă în aceea că un astfel de bioreactor, fiind destinat pentru obţinerea biogazului cu conţinut de metan, nu poate fi utilizat pentru obţinerea biohidrogenului molecular din cauza particularităţilor tehnologice de producere a acestuia, care prevăd utilizarea unor microadaosuri speciale, care să stimuleze eliminarea hidrogenului, dar să inhibe procesul de generare a metanului. Ţinând cont de aceste particularităţi de obţinere a hidrogenului este ineficient de a utiliza bioreactorul anaerob cunocut în aceste scopuri. The disadvantage of this solution is that such a bioreactor, being intended for the production of biogas containing methane, cannot be used for the production of molecular biohydrogen due to the technological peculiarities of its production, which require the use of special micro-additions, which stimulate the elimination hydrogen, but to inhibit the methane generation process. Taking into account these particularities of obtaining hydrogen, it is inefficient to use the known anaerobic bioreactor for these purposes.
Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în majorarea producţiei de biohidrogen molecular şi a gradului de puritate a lui, asigurarea eficienţei procesului prin efectuarea lui în regim continuu, reducerea cheltuielilor materiale şi de exploatare la obţinerea biohidrogenului. The problem that the present invention solves consists in increasing the production of molecular biohydrogen and its degree of purity, ensuring the efficiency of the process by carrying it out in continuous mode, reducing the material and operating expenses for obtaining biohydrogen.
Instalaţia, conform invenţiei, include un bioreactor cu corp cilindric termostatat şi cu fund conic, unit cu o conductă pentru evacuarea reziduului. În interiorul bioreactorului este amplasată o încărcătură pentru fixarea microflorei, un vacuummetru şi un indicator de nivel. În partea superioară a bioreactorului este amplasat un rezervor cu lichid pentru tratare, care este dotat cu un indicator de nivel şi un racord pentru alimentare cu lichid. În locul de admisiune a lichidului din rezervor în bioreactor este instalată o supapă cu flotor. În partea inferioară a bioreactorului este instalat un resiver ermetic, dotat cu un indicator de nivel automat, conectat la un panou de comandă, şi un racord de evacuare a biomasei, totodată resiverul comunică prin intermediul unei conducte cu distribuitor perforat şi a unei pompe de recirculare cu bioreactorul şi invers, bioreactorul prin intermediul unei pompe cu ejector şi a unei conducte comunică cu resiverul, iar pompa cu ejector prin intermediul unei conducte pentru vidare şi aspirare a hidrogenului din bioreactor comunică cu partea superioară a bioreactorului. În partea superioară resiverul este dotat cu un racord cu închizător hidraulic, un uscător de gaze şi un racord pentru evacuarea hidrogenului. The installation, according to the invention, includes a bioreactor with a thermostated cylindrical body and a conical bottom, connected with a pipe for the evacuation of the residue. Inside the bioreactor there is a charge for fixing the microflora, a vacuum meter and a level indicator. In the upper part of the bioreactor there is a tank with liquid for treatment, which is equipped with a level indicator and a connection for supplying liquid. A float valve is installed at the inlet of the liquid from the tank to the bioreactor. A hermetic receiver is installed in the lower part of the bioreactor, equipped with an automatic level indicator, connected to a control panel, and a biomass outlet connection, at the same time the receiver communicates through a pipe with a perforated distributor and a recirculation pump with the bioreactor and vice versa, the bioreactor through an ejector pump and a pipe communicates with the receiver, and the ejector pump through a pipe for vacuum and suction of hydrogen from the bioreactor communicates with the upper part of the bioreactor. In the upper part, the receiver is equipped with a connection with a hydraulic lock, a gas dryer and a connection for the discharge of hydrogen.
Rezultatul tehnic este asigurat prin faptul că condiţiile de recirculare a biomasei sporesc schimbul şi transferul de masă în zona reacţiilor biochimice şi le majorează eficienţa, iar vacuumarea şi evacuarea în flux continuu a biohidrogenului prin intermediul pompei cu ejector contribuie la majorarea volumului producţiei acestuia, deoarece hidrogenul eliminat este absorbit de microorganisme, ceea ce inhibă dezvoltarea procesului biochimic. Concomitent, în procesul de ejecţie se creează condiţii datorită cărora dioxidul de carbon conţinut, solubilitatea căruia în mediul apos este mult mai înaltă decât a hidrogenului, se dizolvă în mediul apos al lichidului tratat (borhot, vinasă şi alte deşeuri), ceea ce contribuie la majorarea purităţii hidrogenului molecular eliminat. Deoarece în acest proces biochimic bacteriile în stadiul iniţial de fermentare generează monoxid de carbon (CO), care interacţionează cu apa după reacţia de conversie (aşa-zisa şift-reacţie: CO + H2O→CO2 + H2), sursa principală de evacuare a hidrogenului este apa (până la 80%) şi într-o măsură mai mică - substratul organic. Procesul decurge la temperatura camerei şi numai într-o singură etapă, ceea ce asigură reducerea cheltuielilor materiale şi de exploatare. The technical result is ensured by the fact that the biomass recirculation conditions increase the mass exchange and transfer in the area of biochemical reactions and increase their efficiency, and the vacuuming and continuous flow evacuation of biohydrogen by means of the ejector pump contributes to increasing its production volume, because hydrogen removed is absorbed by microorganisms, which inhibits the development of the biochemical process. At the same time, in the ejection process, conditions are created due to which the contained carbon dioxide, whose solubility in the aqueous medium is much higher than that of hydrogen, dissolves in the aqueous medium of the treated liquid (borhot, vinasse and other waste), which contributes to increasing the purity of the removed molecular hydrogen. Because in this biochemical process the bacteria in the initial stage of fermentation generate carbon monoxide (CO), which interacts with water after the conversion reaction (the so-called shift-reaction: CO + H2O→CO2 + H2), the main source of hydrogen release it is water (up to 80%) and to a lesser extent - the organic substrate. The process takes place at room temperature and only in one step, which ensures the reduction of material and operating expenses.
Invenţia se explică prin desenul din figură, care reprezintă schema instalaţiei pentru obţinerea anaerobă a biohidrogenului. The invention is explained by the drawing in the figure, which represents the scheme of the installation for the anaerobic production of biohydrogen.
Instalaţia pentru obţinerea anaerobă a biohidrogenului include un bioreactor 2 cu corp cilindric termostatat 1 şi cu fund conic, unit cu o conductă 3 pentru evacuarea reziduului. În interiorul bioreactorului 2 este amplasată o încărcătură pentru fixarea microflorei 4, un vacuummetru 5 şi un indicator de nivel 6. În partea superioară a bioreactorului 2 este amplasat un rezervor 10 cu lichid pentru tratare, care este dotat cu un indicator de nivel 11 şi un racord pentru alimentare cu lichid 12 cu conducta 13. În locul de admisiune a lichidului din rezervor 10 în bioreactor 2 este instalat un dispozitiv 7 format dintr-o supapă 9 cu flotor 8. În partea inferioară a bioreactorului 2 este instalat un resiver ermetic 14, dotat cu un indicator de nivel automat 15, conectat la un panou de comandă 16, şi un racord de evacuare a biomasei 29 cu ventil 30, totodată resiverul 14 comunică prin intermediul unei conducte 18 cu distribuitor perforat 19 şi a unei pompe de recirculare 17 cu bioreactorul 2 şi invers, bioreactorul 2 prin intermediul unei pompe 20 cu ejector 21 şi a unei conducte 23 comunică cu resiverul 14, iar pompa 20 cu ejector 21 prin intermediul unei conducte 22 pentru vidare şi aspirare a hidrogenului din bioreactor comunică cu partea superioară a bioreactorului 2. În partea superioară resiverul 14 este dotat cu un racord 24 cu închizător hidraulic 25, un uscător de gaze 26 şi un racord 27 pentru evacuarea hidrogenului cu ventil 28. The installation for the anaerobic production of biohydrogen includes a bioreactor 2 with a thermostated cylindrical body 1 and a conical bottom, connected with a pipe 3 for the evacuation of the residue. Inside the bioreactor 2 is placed a charge for fixing the microflora 4, a vacuum meter 5 and a level indicator 6. In the upper part of the bioreactor 2 there is a tank 10 with liquid for treatment, which is equipped with a level indicator 11 and a connection for liquid supply 12 with pipe 13. A device 7 consisting of a valve 9 with a float 8 is installed in the place of liquid intake from the tank 10 in the bioreactor 2. In the lower part of the bioreactor 2 a hermetic receiver 14 is installed, equipped with an automatic level indicator 15, connected to a control panel 16, and a biomass outlet connection 29 with valve 30, at the same time the receiver 14 communicates through a pipe 18 with a perforated distributor 19 and a recirculation pump 17 with bioreactor 2 and vice versa, bioreactor 2 by means of a pump 20 with ejector 21 and a pipe 23 communicates with the receiver 14, and the pump 20 with ejector 21 by means of a pipe 22 for vacuum and suction of hydrogen from the bioreactor communicates with the upper part of the bioreactor 2. In the upper part, the receiver 14 is equipped with a connection 24 with hydraulic closure 25, a gas dryer 26 and a connection 27 for the discharge of hydrogen with valve 28.
În calitate de încărcătură pentru fixarea microflorei în bioreactor 2 pot fi utilizate corzi subţiri de viţă-de-vie cu o acoperire hidrofilă pentru o aderenţă mai bună a microflorei pe suprafaţa ei şi pentru creşterea duratei de exploatare. As a load for fixing the microflora in bioreactor 2, thin vine ropes with a hydrophilic coating can be used for a better adhesion of the microflora on its surface and for increasing the duration of operation.
Instalaţia pentru obţinerea anaerobă a biohidrogenului funcţionează în felul următor. The installation for the anaerobic production of biohydrogen works in the following way.
Înainte de a pune în funcţiune instalaţia, în lichidul pentru tratare, de exemplu borhotul, se adaugă cantităţi mici de substanţe biologic active naturale - hipsozid sau spirostan din clasa compuşilor izoprenoici, după amestecare lichidul, prin conducta 13 şi racordul 12, este introdus în rezervorul 10, de unde se scurge în bioreactorul 2 prin dispozitivul 7 până la nivelul, la care flotorul 8 se ridică şi închide supapa 9, datorită căruia nivelul lichidului în bioreactor 2 se stabileşte la nivelul înregistrat de indicatorul 6. Apoi se include pompa 20 şi o parte din lichid prin conducta 23 este pompat în resiverul 14 până la nivelul înregistrat de indicatorul 15. În acest timp, pe măsura scurgerii unei părţi a lichidului din bioreactor 2, flotorul 8 deschide automat supapa 9 şi nivelul lichidului se restabileşte până la valoarea stabilită. Procesul de fermentare anaerobă poate demara peste câteva zile, dezvoltarea căruia se indică prin majorarea presiunii hidrogenului molecular ce se degajă, care se înregistrează de către vacuummetrul 5 şi atinge valoarea de 0,3…0,5 atmosfere, ceea ce atestă intrarea instalaţiei în regim de lucru. Before putting the installation into operation, small amounts of natural biologically active substances - hypsoside or spirostan from the class of isoprene compounds are added to the liquid for treatment, for example borhot, after mixing, the liquid, through pipe 13 and connection 12, is introduced into the tank 10, from where it flows into the bioreactor 2 through the device 7 to the level, at which the float 8 rises and closes the valve 9, thanks to which the liquid level in the bioreactor 2 is established at the level recorded by the indicator 6. Then the pump 20 is included and a part of the liquid through the pipe 23 is pumped into the receiver 14 up to the level recorded by the indicator 15. During this time, as part of the liquid flows out of the bioreactor 2, the float 8 automatically opens the valve 9 and the liquid level is restored to the set value. The anaerobic fermentation process can start in a few days, the development of which is indicated by the increase in the pressure of the molecular hydrogen that is released, which is registered by the vacuum meter 5 and reaches the value of 0.3...0.5 atmospheres, which attests that the installation has entered the regime For work.
După intrarea instalaţiei în regim de lucru se conectează panoul de comandă 16, care prin intermediul indicatorului 15 pune în funcţiune pompele 17 şi 20, care la rândul lor asigură următoarele funcţii: After the installation enters the working mode, the control panel 16 is connected, which, by means of the indicator 15, puts into operation the pumps 17 and 20, which in turn ensure the following functions:
- recircularea lichidului pentru tratare cu ajutorul pompei 17 prin conducta 18 din resiverul 14 în bioreactorul 2, în urma căreia biomasa se turbulizează, ceea ce contribuie la crearea unor condiţii favorabile pentru schimbul şi transferul de masă în bioreactor 2, intensificând degazarea ei şi ridicarea la suprafaţă a bulelor gazoase de H2 şi CO2 adsorbite de încărcătura pentru fixarea microflorei 4 şi a microorganismelor; - the recirculation of the liquid for treatment with the help of the pump 17 through the pipe 18 from the receiver 14 in the bioreactor 2, as a result of which the biomass is turbulent, which contributes to the creation of favorable conditions for the exchange and transfer of mass in the bioreactor 2, intensifying its degassing and raising to surface of gas bubbles of H2 and CO2 adsorbed by the load for fixing microflora 4 and microorganisms;
la funcţionarea pompei 20 are loc captarea unei părţi de biomasă din bioreactorul 2, care este apoi pulverizată în resiverul 14, iar prezenţa ejectorului 21 permite vacuumarea spaţiului gazos în bioreactorul 2 şi evacuarea continuă rapidă a biohidrogenului sub formă de amestec de gaz cu apă în resiverul 14, unde în rezultatul pulverizării are loc desorbţia hidrogenului molecular şi evacuarea lui prin racordul 24 cu închizător 25 spre uscătorul 26 pentru eliminarea umidităţii şi evacuarea lui ulterioară prin racordul 27 cu ventil 28, spre utilizare; when the pump 20 is operating, a part of the biomass from the bioreactor 2 is captured, which is then sprayed into the receiver 14, and the presence of the ejector 21 allows the gas space in the bioreactor 2 to be vacuumed and the rapid continuous evacuation of biohydrogen in the form of a mixture of gas and water in the receiver 14, where as a result of the spraying, the desorption of molecular hydrogen takes place and its discharge through connection 24 with closure 25 towards the dryer 26 to remove humidity and its subsequent discharge through connection 27 with valve 28, for use;
vacuumarea mediului gazos, prin intermediul ejectorului 21 în bioreactorul 2, intensifică degajarea de gaz din el, ceea ce reduce probabilitatea de inhibare a microorganismelor de către biohidrogenul degajat, fapt care contribuie la creşterea eficienţei procesului de degajare a lui; the vacuuming of the gaseous medium, by means of the ejector 21 in the bioreactor 2, intensifies the release of gas from it, which reduces the probability of inhibition of microorganisms by the released biohydrogen, a fact that contributes to the increase in the efficiency of the release process;
continuitatea procesului biochimic de fermentare şi evacuare a hidrogenului este menţinută prin prezenţa dispozitivului 7 cu flotor 8 instalat în locul de admisiune a lichidului din rezervorul 10 în bioreactorul 2, care asigură alimentarea continuă a bioreactorului 2 cu lichid, precum şi posibilitatea evacuării biomasei prelucrate prin intermediul racordului 29 cu ventil 30, iar reziduul format în bioreactorul 2 periodic este evacuat prin conducta 3; the continuity of the biochemical process of fermentation and hydrogen evacuation is maintained by the presence of the device 7 with float 8 installed in the place of liquid intake from the tank 10 in the bioreactor 2, which ensures the continuous supply of the bioreactor 2 with liquid, as well as the possibility of evacuating the processed biomass through connection 29 with valve 30, and the residue formed in bioreactor 2 is periodically discharged through pipe 3;
menţinerea nivelului stabilit al lichidului în resiverul 14 se asigură prin intermediul indicatorului 15 şi a panoului 16, care conectează şi deconectează pompele 17 şi 20; maintaining the established level of the liquid in the receiver 14 is ensured by means of the indicator 15 and the panel 16, which connects and disconnects the pumps 17 and 20;
- micşorarea nivelului lichidului tratat biochimic evacuat din resiverul 14 prin racordul 29 cu ventil 30, stabilit de indicatorul 6, precum şi a celei părţi care se reduce în rezultatul dezagregării apei în hidrogen, se completează din rezervorul 10 prin dispozitivul 7, care pe măsură ce coboară flotorul 8, deschide supapa 9, în mod automat are loc scurgerea lichidului în bioreactorul 2 şi, respectiv, o închide în timp ce nivelul lichidului atinge valoarea prestabilită şi ridică flotorul 8. - the decrease in the level of the biochemically treated liquid discharged from the receiver 14 through the connection 29 with the valve 30, established by the indicator 6, as well as the part that is reduced as a result of the disaggregation of water into hydrogen, is completed from the tank 10 through the device 7, which as lowers the float 8, opens the valve 9, automatically drains the liquid into the bioreactor 2 and closes it, respectively, while the liquid level reaches the preset value and raises the float 8.
Consumul teoretic al apei pentru procesul microbiologic de descompunere a ei cu obţinerea l m3 de hidrogen molecular constituie 805 g, dar acest consum în bioreactor este mai mare din cauza că o parte a apei se pierde sub formă de vapori şi cu gazele evacuate. The theoretical consumption of water for the microbiological process of its decomposition with the production of 1 m3 of molecular hydrogen is 805 g, but this consumption in the bioreactor is higher because part of the water is lost in the form of vapors and exhaust gases.
Pe măsura micşorării volumului de lichid supus tratării din rezervorul 10, stabilit de indicatorul 11, el poate fi completat periodic prin conducta 13 şi racordul 12. As the volume of liquid to be treated in tank 10 decreases, set by indicator 11, it can be topped up periodically through pipe 13 and connection 12.
Astfel se rezolvă problema invenţiei, care constă în majorarea volumului producţiei de biohidrogen molecular şi a gradului de puritate a lui, asigurarea eficienţei procesului prin efectuarea lui în regim continuu, reducerea cheltuielilor materiale şi de exploatare la obţinerea biohidrogenului. Biohidrogenul obţinut, cu conţinutul de 50…70% în biogaz, restul constituind prioritar CO2, poate fi utilizat în starea lui iniţială, fără o tratare specială, în calitate de agent energetic eficient pentru obţinerea energiei termice şi electrice prin utilizarea instalaţiilor de cogenerare sau în calitate de combustibil gazos pentru transportul auto, precum şi în calitate de materie primă în industria chimică. După o purificare de alte impurităţi gazoase biohidrogenul poate fi utilizat pentru elemente energetice combustibile. Thus, the problem of the invention is solved, which consists in increasing the production volume of molecular biohydrogen and its degree of purity, ensuring the efficiency of the process by carrying it out continuously, reducing the material and operating expenses for obtaining biohydrogen. The obtained biohydrogen, with a content of 50...70% in biogas, the rest being primarily CO2, can be used in its initial state, without special treatment, as an efficient energy agent for obtaining thermal and electrical energy through the use of cogeneration installations or in as a gaseous fuel for car transport, as well as as a raw material in the chemical industry. After purification from other gaseous impurities, biohydrogen can be used for combustible energy elements.
Deoarece sursa principală de obţinere a biohidrogenului molecular pe cale biochimică este apa, cca 80% din energia biomasei nu este utilizată în procesul de fermentare pentru obţinerea hidrogenului. Aşadar, conform datelor experimentale, valorile consumului chimic de oxigen şi consumului biochimic de oxigen ale lichidului tratat în acest proces se reduc în medie de la 234000 mg O2/l până la 19700 mg O2/l. În legătură cu aceasta, pentru utilizarea mai eficientă a energiei biomasei, după evacuarea ei prin racordul 29, reglat de ventilul 30, aceasta poate fi direcţionată spre un bioreactor anaerob pentru obţinerea metanului prin fermentare metanică. Since the main source of obtaining molecular biohydrogen by biochemical means is water, about 80% of the biomass energy is not used in the fermentation process to obtain hydrogen. Therefore, according to experimental data, the values of chemical oxygen consumption and biochemical oxygen consumption of the liquid treated in this process are reduced on average from 234000 mg O2/l to 19700 mg O2/l. In relation to this, for more efficient use of the biomass energy, after its evacuation through the connection 29, regulated by the valve 30, it can be directed to an anaerobic bioreactor for obtaining methane by methane fermentation.
1. Марков С.А. Биоводород: Возможное использование водорослей и бактерий для получения молекулярного водорода. ISJ for Alternative Energy and Ecology. Nr. 1 (45), 2007, p. 30 - 35. 1. Markov С.А. Biohydrogen: Possible use of algae and bacteria for obtaining molecular hydrogen. ISJ for Alternative Energy and Ecology. No. 1 (45), 2007, p. 30 - 35.
2. MD 187 Z 2010.12.31 2. MD 187 Z 2010.12.31
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20120035A MD4204C1 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Installation for anaerobic production of biohydrogen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20120035A MD4204C1 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Installation for anaerobic production of biohydrogen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD4204B1 MD4204B1 (en) | 2013-02-28 |
| MD4204C1 true MD4204C1 (en) | 2013-09-30 |
Family
ID=47831225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDA20120035A MD4204C1 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Installation for anaerobic production of biohydrogen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD4204C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4362C1 (en) * | 2014-03-04 | 2016-03-31 | Государственный Университет Молд0 | Process for producing biohydrogen and biomethane |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4244C1 (en) * | 2012-06-11 | 2014-02-28 | Государственный Университет Молд0 | Combined anaerobic reactor for the production of biomethane |
| MD4358C1 (en) * | 2014-02-19 | 2016-02-29 | Государственный Университет Молд0 | Anaerobic biohydrogen and biomethane producing reactor |
| MD4382C1 (en) * | 2014-08-22 | 2016-06-30 | Государственный Университет Молд0 | Combined biogas-production reactor |
| MD4376C1 (en) * | 2014-08-22 | 2016-05-31 | Государственный Университет Молд0 | Combined high-pressure biogas production reactor |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1562328A1 (en) * | 1987-01-20 | 1990-05-07 | Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо | Device for purifying waste water |
| RU2220918C1 (en) * | 2003-02-20 | 2004-01-10 | Эль Юрий Федорович | Installation for fine biological purification of sewage |
| MD2525G2 (en) * | 2002-08-30 | 2005-03-31 | Государственный Университет Молд0 | Anaerobic bioreactor for sewage water treatment |
| CN1618980A (en) * | 2003-11-17 | 2005-05-25 | 中国科学院生态环境研究中心 | A method and device for producing hydrogen by anaerobic fermentation of excess sludge from sewage plants |
| MD2794G2 (en) * | 2004-09-08 | 2006-01-31 | Государственный Университет Молд0 | Anaerobic bioreactor |
| CN1766119A (en) * | 2005-08-29 | 2006-05-03 | 刘大鹏 | Production method and device of methane and hydrogen gas |
| MD3272G2 (en) * | 2005-12-05 | 2007-10-31 | Государственный Университет Молд0 | Anaerobic bioreactor |
| KR100813151B1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-03-17 | 한국과학기술연구원 | Biological hydrogen production method to increase hydrogen production using trickling bed reactor |
| MD187Z (en) * | 2009-02-04 | 2010-11-30 | Государственный Университет Молд0 | Process for the obtaining of a volume charge for microflora fixation and anaerobic reactor with its use for biochemical treatment of waste waters |
| EP2513284A2 (en) * | 2009-12-14 | 2012-10-24 | Advanced Biogas Technologies SRL | Anaerobic reactor |
-
2012
- 2012-03-29 MD MDA20120035A patent/MD4204C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1562328A1 (en) * | 1987-01-20 | 1990-05-07 | Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо | Device for purifying waste water |
| MD2525G2 (en) * | 2002-08-30 | 2005-03-31 | Государственный Университет Молд0 | Anaerobic bioreactor for sewage water treatment |
| RU2220918C1 (en) * | 2003-02-20 | 2004-01-10 | Эль Юрий Федорович | Installation for fine biological purification of sewage |
| CN1618980A (en) * | 2003-11-17 | 2005-05-25 | 中国科学院生态环境研究中心 | A method and device for producing hydrogen by anaerobic fermentation of excess sludge from sewage plants |
| MD2794G2 (en) * | 2004-09-08 | 2006-01-31 | Государственный Университет Молд0 | Anaerobic bioreactor |
| CN1766119A (en) * | 2005-08-29 | 2006-05-03 | 刘大鹏 | Production method and device of methane and hydrogen gas |
| MD3272G2 (en) * | 2005-12-05 | 2007-10-31 | Государственный Университет Молд0 | Anaerobic bioreactor |
| KR100813151B1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-03-17 | 한국과학기술연구원 | Biological hydrogen production method to increase hydrogen production using trickling bed reactor |
| MD187Z (en) * | 2009-02-04 | 2010-11-30 | Государственный Университет Молд0 | Process for the obtaining of a volume charge for microflora fixation and anaerobic reactor with its use for biochemical treatment of waste waters |
| EP2513284A2 (en) * | 2009-12-14 | 2012-10-24 | Advanced Biogas Technologies SRL | Anaerobic reactor |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Марков С.А. Биоводород: Возможное использование водорослей и бактерий для получения молекулярного водорода. ISJ for Alternative Energy and Ecology. Nr. 1 (45), 2007, p. 30 - 35. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4362C1 (en) * | 2014-03-04 | 2016-03-31 | Государственный Университет Молд0 | Process for producing biohydrogen and biomethane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD4204B1 (en) | 2013-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102277388B (en) | A method and device for co-producing hydrogen and electricity from organic waste | |
| CN102559480B (en) | Anaerobic methane oxidation bacteria enriching device by using external methane bubbleless aeration biomembrane and method therefor | |
| CN102864073B (en) | Device and method for dry-wet co-production of hydrogen and methane from kitchen waste | |
| MD4204C1 (en) | Installation for anaerobic production of biohydrogen | |
| CN102286537A (en) | A method and device for two-step biological hydrogen production from organic waste | |
| CN107915320B (en) | Air-floating type half-short-cut nitrification-anaerobic ammonia oxidation reactor | |
| CN105502653B (en) | A kind of anaerobic organism film-membrane bioreactor and sewage water treatment method | |
| CN105602838A (en) | Biogas methanation decarbonization system and method | |
| JP4990255B2 (en) | Algae culture apparatus and algae culture method | |
| CN101538532B (en) | External circulation air stripping type membrane bioreactor | |
| MD4244C1 (en) | Combined anaerobic reactor for the production of biomethane | |
| CN102311281A (en) | Water-gas linkage totally-enclosed rotary type anaerobic fermentation apparatus for municipal solid waste | |
| WO2024114831A1 (en) | Anaerobic fermentation system and method | |
| CN201512461U (en) | Anaerobic and aerobic integrated water treatment bioreactor | |
| CN115591395A (en) | A method for composite microorganisms to strengthen carbon fixation of feldspar minerals | |
| CN204369742U (en) | A kind of anaerobic sludge digestion and marsh gas purifying synchronization processing apparatus | |
| CN203976474U (en) | A kind of eddy current revolves mixed anaerobic reactor | |
| CN201241156Y (en) | Toxin production algae light biological reaction apparatus | |
| CN218860712U (en) | Anaerobic fermentation system | |
| CN202527457U (en) | Domestic garbage totally-enclosed water-gas linked intermittent internal rotation constant-temperature anaerobic digestion device | |
| CN102260023B (en) | Apparatus for treating domestic sewage by utilizing anaerobic expanded granular sludge bed | |
| CN106906127B (en) | An integrated anaerobic fermentation device for gas production and purification that can generate electricity independently | |
| CN108251286B (en) | Gas-liquid atomization efficient bioreactor | |
| CN117535123A (en) | System for preparing natural gas by high-efficiency biomass medium-high temperature anaerobic fermentation and process for preparing natural gas by using same | |
| CN205676231U (en) | The biological integral reactor of a kind of Novel anaerobic film |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG4A | Patent for invention issued | ||
| KA4A | Patent for invention lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration) | ||
| MM4A | Patent for invention definitely lapsed due to non-payment of fees |