Реактор для сбраживания навоза

 

Изобретение относится к технике для переработки экскрементов животных и обеспечивает повышение эффективности сбраживания навоза. Реактор содержит корпус 1, разделенный вертикальными перегородками на камеры. Исходный навоз поступает по трубопроводу 9 через гидролизатор 23 в рециркуляционный канал 7, соединяющий зоны начального сбраживания навоза и его дображивания. Находящиеся в навозе минеральные примеси, например, песок, выпадают в осадок и прерывистыми навивками 18 шнеков 17, которые установлены в камерах, удаляются в песковых бункер 19. На навивках шнеков закреплены плоские подогреватели 24, теплоноситель к которым подается по магистрали 25. При загрузке в предыдущую камеру исходной массы через имеющиеся на перегородках питающие каналы 4, входные отверстия 5 которых расположены в придонной части предыдущих камер, в последующие камеры вытесняется осветленная жидкость. При этом за счет размещения выходных отверстий 6 питающих каналов в верхней части каждой последующей камеры из последней обеспечивается вытеснение осветленной жидкости без смешивания с поступающей жидкостью. Опорожнение реактора осуществляется при помощи шлюзов 21, имеющих заслонки. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1484312

А1 (51)4 А 01 С 3 02

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ б-б

Фиг. 3 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ AEHT СССР (21) 4273433/30-15 (22) 03.06.87 (46) 07.06.89. Бюл. У 21 (71) Научно-исследовательский и про— ектно-технологИческий институт меха— ниэации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР (72) В.Н.Афанасьев, В.В,Ииллер, В.Ф.Дунаевский, В.И.Плазий и Ф.П.Ковалев (53) 631.223.6.018 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1017184, кл. С 3/02, 1982.

Состояние и перспективы развития биогазовых установок. Обзорная информация, M. 1986, с. 33. (54) РЕАКТОР. ДЛЯ СБРАЖИВАНИЯ НАВОЗА (57) Изобретение относится к технике для переработки экскрементов животных и обеспечивает повышение эффективности сбражинания навоза. Реактор содержит корпус 1, разделенный вертикальными перегородками на камеры. Исходный навоз поступает по трубопроводу 9 через гидролизатор 23 в рециркуляционный канал 7, соединяющий зоны начального сбраживания навоза и его дображивания. Находящиеся в навозе минеральные примеси, например песок, выпадают в осадок и прерывистыми навивками 18 шнеков 17, которые установлены в камерах, удаляются в песковый бункер 19. На навивках шнеков закреплены плоские подогреватели 24, теплоноситель к которым подается по магистрали 25.При загрузке в предыдущую камеру исходной массы через имеющиеся на перегородках питающие каналы 4, входные отверстия 5 которых расположены в придонной части предыдущих камер, в последующие камеры вытесняется осветленная жидкость. При этом эа счет размещения выходных отверстий 6 питающих каналов в верхней части каждой последующей камеры иэ последней обеспечива— ется вытеснение осветленной жидкости беэ смешивания с поступающей жидкостью.. Опорожнение реактора осуществляется при помощи шлюзов 21, имеющих заслонки. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1484312

Изобретение относится к технике для переработки экскрементов животных, в частнрсти к реакторам для анаэробного метанового сбраживания навоза.

Цель изобретения — повышение эффективности сбраживания навоза.

На фиг.1 схематично изображен реактор для сбраживания навоза, вид сверху; на фиг,2 — разрез А-. А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиге 1 ° ъ !

Реактор содержит корпус 1, разделенный вертикальными перегородками 2 на последовательно сообщенные между собой камеры 3, которые соединены имеющимися на перегородках питающими каналами 4. Входное отверстие 5 каждого питающего канала расположено в придонной части предыдущей камеры, а выходное отверстие 6 — в верхней части последующей камеры. Камеры по контуру замкнуты рециркуляционным каналом 7, в который введен в направлении зоны 8 начального сбраживания трубопровод 9 для подачи исходного навоза, заканчивающийся соплом 10.

Для отвода сброженной массы предназначен трубопровод 11, заборное отверстие 12 которого расположено в верхней части эоны 13 дображивания навоза, соединенный вентиляци.онным стояком 14 с атмосферой. Рециркуляционный канал размещен в вер- 35 тикальной плоскости с наклоном и имеет в продольном сечении Г-образную форму, причем его больший участок 15 установлен с нисходящим уклоном к соплу 10, а меньший участок 16 — с 40 восходящим уклоном. При этом отверстие сопла 10 расположено на участке

16. Рециркуляционный канал соединяет верхнюю часть зоны дображивания навоза с придонной частью зоны его 45 сбраживания. Камеры оборудованы горизонтальными перемешивающими шнеками 17, имеющими прерывистые навивки 18, направленные в сторону трубопровода 11 и пескового бункера 19, который расположен в зоне начального сбраживания навоза. Для удаления выпавших минеральных примесей и опорожнения реактора служит соединенный с песковым бункером трубопровод 20 для удаления осадка. Для этих же целей в придонной части перегородок установлены шлюзы 21 опорожнения, перекрываемые шарнирно закрепленными заслонками 22. Шлюзы открываются в направлении пескового бункера 19. Для улучшения качества исходного навоза трубопровод 9 перед рециркуляционным каналом 7 оборудован гидролизатором

23. Камеры оборудованы плоскими подогревателями 24 в виде плоских батарей, установленных по наружному контуру навивки 18 шнеков. Подача теплоносителя к подогревателям осуществляется по магистрали 25, а его отвод — по магистрали 26. Подогреватели установлены перпендикулярно плоскости продольного сечения валов шнеков. В верхней части корпуса расположен газовый колпак 27 с газопроводом 28. Шнеки приводятся в движение приводом 29.

Реактор работает следующим образом.

Исходный навоз по трубопроводу 9 поступает в расположенный на нем гидролизатор 23, где происходит трансформация труднодоступных загрязнений в легкосбраживаемые с выделением углекислого газа, усреднение реакции и влажности. Далее навозная масса через сопло 10 вводится в участок 16 рециркуляционного канала 7 в направлении зоны 8 начального сбраживания навоза. За счет скоростного истечения массы из сопла из верхней части зоны 13 дображивания навоза увлекается плотная биомасса и вместе с исходной массой попадает в зоны

8 начального сбраживания. При отсутствии подачи исходной массы вЫцеляемый в гидролизаторе 23 углекислый газ при гидролизе навоза через сопло 10 попадает в участок 16. Благодаря тому, что этот участок имеет противоположный участку 15 восходящий уклон, углекислый газ выходит в зону начального сбраживания навоза, поднимается к поверхности сбраживаемой массы и растворяется в ней, насыщая ее питательным субстратом для получения метана и улучшая ее кислотность. При сбраживании в первую очередь распадаются коллоидные и растворенные вещества. При этом находящиеся во взвешенном состоянии минеральные примеси навоза, например песок, выпадают в осадок уже в начальной стадии сбраживания — в зоне 8 и перемещаются навивками 18 к песковому бункеру 19, откуда через трубопровод

20 удаляются из реактора.

1484312

20

40

50

После подачи исходной массы в зону начального сбраживания навоза весь объем сбраживаемой среды тщательно перемешивается шнеками, а перед загрузкой новой очередной порции исходной массы отстаивается в покое. Активная биомасса с вкрапленными микрочастицами биогаза и закрепленная на взвешенных веществах всплывает и сосредотачивается в основном (до 607) в верхней части камеры, В приданной части камеры образуется осветленный слой сброженной жидкости. При загрузке исходной массы в предыдущую камеру в последующую камеру вытесняется через питающие каналы 4, входные отверстия 5 которых расположены в придонной части, осветленная жидкость.

Благодаря расположению выходных отверстий 6 питающих каналов в верхней части каждой последующей камеры, обеспечивается вытеснение из последней .осветленной жидкости без смешивания с поступающей жидкостью. После загрузки массы при включении в работу шнеков 17 плавающие вещества перемещаются к питающему каналу и выводятся в последующую камеру. Аналогично происходит удаление сброженного вещества из зоны 13 дображивания через трубопровод 11. Для самотечного удаления массы из этой зоны трубопровод 11 соединен вентиляционным стояком 14 с атмосферой.. Продуцируемый биогаз собирается в газовом колпаке 27 и отводится .к потребителю по газопроводу 28. Подогрев сбраживаемога навоза до термафильной температуры осуществляется подогревателями 24, теплоноситель к которым подается по магистрали 25, а отводится по магистрали 26 при вращении шнеков.

При этом подогреватели вращаются вместе с ними и благодаря тому, что они установлены перпендикулярно плоскости продольного сечения оси шнеков, интенсивно омываются со всех сторон потоками, чем предотвращается их обрастание солями и пригорание сухого вещества навоза. Опорожнение реактора происходит через песковый бункер и шлюзы 2 1. Для предотвращения поступления сбраживаемой массы из предыдущей в последующую камеру через шлюзы ее направляют через питающие каналы 4. Заслонки 22 шлюзов при работе реактора опущены .вниз под собственной тяжестью и перекрывают их. При опорожнении камер шлюзы открываются н результате поднятия заслонок потоком массы, направленным в сторону трубопровода 11.

В случае выпадания минерального осадка за зоной начального сбраживания навоза изменяется направление вращения шнека 17 для перемещения осадка через шлюзы 2 1 в песковой бункер, откуда ан затем отводится из реактора.

При таком выполнении реактора обеспечивается увеличение в нем содержания активной биомассы, улучшается стабильность его работы при залповой подаче загрязнений или колебаниях состава исходной навозной массы, выход биогаза возрастает на

15-10Е с повышением содержания метана в нем на 3-57. Одновременно сокращается длительность процесса сбраживания и соответственно объема реактора .на 5-20Х без снижения объема продуцируемаго биогаза. При этом отпадает необходимость остановки реактора для профилактической очистки его от осадка и обеспечивается удаление плавающих веществ, а также исключаются колебания температуры навоза и перегрев отдельных микрозон реактора. В результате существенно повьппается производительность реактора.

Формула изобретения

1. Реактор для сбраживания навоза, содержащий корпус, который разделен вертикальными перегородками на последовательно сообщенные между собой камеры и снабжен тру-бапроводами для подачи исходного навоза, отвода сброженной массы и удаления осадка, газовым колпаком и подогревателями, отличающийся тем,что, с целью повьппения эффективности сбраживания навоза, перегородки выполнены с питающими каналами, входное отверстие каждого из которых расположено в приданной части предыдущей камеры, а ега выходное отверстие в верхней части нисходящей камеры, и с шлюзами в приданной части для опорожнения камер, при этом. последние снабжены замыкающим их в зонах начального сбраживания навоза и. его дображивания рециркуляцианным каналом, в который введен трубопровод для подачи исходнога навоза, песковым бункерам, которьп ра -.мешен в

7 1484 зоне начального сбраживания навоза и сообщен с трубопроводом для удаления осадка, и горизонтальными переме|ш вающими шнеками, имеющими направленные в сторону трубопровода для отвода

5 сброженной массы и пескового бункера прерывистые навивки.

2. Реактор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что трубопро— вод для подачи исходного навоза снабжен размещенным перед рециркуляционным каналом гидролизатором.

3. Реактор по п. 1, о т л и ч а— ю m и и с я тем, что рециркуляционный канал имеет s продольном сечении Г-образную форму и расположен в вертикальной плоскости с наклоном, причем его меньший участок сообщен с придонной частью камеры в зоне на20 чального сбраживания навоза и в нем расположено сопло трубопровода для подачи исходного навоза, а больший

312 участок — с верхней частью камеры в зоне его дображивания.

4. Реактор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что шлюзы для опорожнения камер выполнены с шарнирными заслонками, которые установлены с возможностью открывания в направлении трубопровода дня удачения осадка.

5. Реактор по и. 1, о т л zz ч а ю шийся тем, что подогреватели выполнены в виде плоских батарей, которые закреплены по наружному контуру навивки шнеков перпендикулярно оси последних.

6. Реактор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что заборное отверстие трубопровода для отвода сброженной массы расположено в верхней части камеры в зоне дображивания навоза.

1484312

19 ц 7

Фиг.2

Составитель А.Нефедов

Редактор Г.Волкова Техред И. дидык Корректор С.Шекмар

Заказ 2961/1 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Госуд..барственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ CC<:.Ð

111035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,ti)1