Установка для двухступенчатого анаэробного сбраживания органических отходов

 

Использование: анаэробное сбраживание жидкого навоза и навозных стоков, а также городских и промышленных стоков. Сущность изобретения: установка содержит навозосфорник, насос для подачи навоза, -измельчитель, теплообменник, метантенки первой и второй ступеней сбраживанйя с системой перемешивания и подогрева, устройство для разделения органических отходов на фракции, емкости для хранения сброженной жидкой и твердой фаз и биогаза . Новым в установке является выполнение навозосборника многосекционным, а метантенк первой ступени сбражива: ния выполнен в виде двух коаксиально расположенных вертикальных камер, внутренняя из которых выполнена переменного сечения, например в виде опрокинутого усеченного конуса, а система перемешивания и подогрева снабжена трубопровода с патрубками, расположенными по высоте матантенков первой и второй ступеней сбраживанйя. 1 з.п. 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5и С 02 F 11/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4928734/26 (22) 18.04.91 (46) 15.04.93. Бюл. ¹ 14 (71) Государственный проектный и научноисследовательский институт по проектированию животноводческих предприятий по производству молока, говядины и свинины (72) С.Д.Дурдыбаев и В.М.Гагин (56) Заявка M 0223280 (ЕПВ), кл, С 02 F 3/28, 1987.

Авторское"свидетельство СССР

¹ 1479423,,кл. С 02 F 11/04, 1987. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ (57) Использование: анаэробное сбраживание жидкого навоза и навозных стоков, а также городских и промышленных стоков.

Сущность изобретения: установка содержит

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к установкам анаэробного сбраживания органических отходов сель- . скохозяйственного производства, напри- . мер, жидкого навоза. навозных стоков и навозосодержащих сточных вод животно- . водческих хозяйств. предназначено для получения . высококачественных органических удобрений с одновременным их обезвоживанием, может быть использовано при обработке городских и промышленных стоков.

Целью изобретения является повышение эффективности сбраживания и снижение энергоемкости установки.

На фиг,1 приведена технологическая схема установки для дгухступенчатого анаэробного сбраживания органических отходов; на фиг.2 — онс гукция метантенка

„.,5Q„„1808819 А1 н авозос9арник, насос для подачи навоза, -измельчитель, теплообменник, метантенки первой и второй ступеней сбраживания с системой перемешивания и подогрева, устройство для разделения органических otxoдов на фракции, емкости для хранения сброженной жидкой и твердой фаз и биогаза. Новым в установке является выполнение навозосборника. многосекционным, а метантенк первой ступени сбраживания выполнен в виде двух коаксиально расположенных вертикальных хамер, внутренняя из которых выполнена переменного сечения, например в виде опрокинутого усеченного конуса, а система перемешивания и подогрева снабжена трубопровода с патрубками, расположенными по высоте матантенков первой и второй ступеней з сбраживания. 1 з,п. 3 ил.

М первой ступени сбраживания с системой подогрева и перемешивания; на фиг,З вЂ” разрез, А-А на фиг.2, Установка включает многосекционный ! Юб навозосборник 1, насос 2 для подачи наво- С за, измельчитель 3, теплообменник-pere- CO нератор 4, метантенк первой ступени 00 сбраживания 5 с внутренней камерой, ме- а тантенк второй ступени сбраживания 6,: К) система перемешивания и подогрева включающая трубопроводы с регулирующими у клапанами и патрубками для подачи и забора сбраживаемой массы, рециркуляционные насосы 7 и 8, теплообменники 9 и 10 с размещенным автономно водонагревателем 11. Устройство 12 для разделения органических отходов.на фракции, емкость 13 для хранения жидкой фракции и емкость 14 для хранения биогаза и промежуточную ем1808819 кость 15. Установка имеет патрубки и задвижки16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37, Установка работает следующим образом.

Исходный навоз иэ животноводческого помещения поступает в многосекционный навозосборник 1, где выдерживается при анаэробных условиях для проведения частичного гидролиза и кислотогенеза, а затем перекачивается насосом 2 в измельчитель 3 волокнистых включений и далее в теплообменник-регенератор 4, где происходит предварительный нагрев навоза за счет встречного потока отводимой жидкой фазы навоза. Предварительно подогретый навоз поступает в метантенк 5 первой ступени сбраживания, где происходит нагрев навоза до заданной температуры, Равномерное распределение температуры по всему обьему метантенка 5 обеспечивается насосом 7, который многократно забирает навоз на разных уровнях по высоте из метантенка, а затем подает его через теплообменник 9 по трубопроводу обратно а метантенк 5. После завершения процесса сбраживания навоз выдерживается в метантенке первой ступени до образования двух фаз. Жидкая фаза сброженного навоза подаетсу в теплообменник-регенератор 4 и отдав часть тепла, поступает а промежуточную емкость 15 откуда насосом подается в накопительную емкость 13 или в гидросмывную систему нааозоудаления животноводческого предприятия, Густая фаза (осадок) насосом подается на дальнейшее сбраживание в метантенк второй ступени 6, где с помощью системы перемешивания, включающей трубопроводы с патрубками, расположенными по высоте метантенка для забора и подачи с помощью насоса 8 сбраживаемой массы через теплообменник 10 обеспечивается заданная (режимная) температура сбраживания по всему обьему метантенка 6.

Сброженная густая фаза подается на устройство 12 для разделения органических отходов на фракции, откуда жидкая фракция поступает в накопительную емкость 13, а твердая грузится нэ транспортное средство и вывозится.

Образующийся в процессе сбрэживания биогаз отводится из метантенков 5 и 6 в газгольдер "сухого типа" емкость 14 и используется для получения горячей воды в водонагреватель 11 или на производственные нужды животноводческого предприятия, Конструкция метантенка первой ступени с системой подогрева и перемешивэния навоза представлена на фиг,2. Повышение эффективности сбражиаэния а установке достигается за счет применения новой конструкции метантенка первой ступени, а также примененная система перемешивания и подогрева обеспечивает равномерную величину температуры в метантенках первой и второй ступеней в заданных пределах.

Метантенк первой ступени сбраживания выполнен в виде двух коаксиально рас10 положенных- вертикальных камер, внутренняя из которых может быть выполнена, например, в виде опрокинутого усеченного конуса, Такое конструктивное выполнение метантенка исключает проскок

" -> необработанной массы, удлиняетсд путь ее прохождения и продолжительность сбраживания. В зависимости от поставленной цели и исходных стоков принимают различные значения высоты метантенка и соотноше20 ние диаметра наружной камеры к диаметру внутренней камеры.

0н

Г1ри — = 1,5 целесообразно сбражи< в вать в метантенках стоки с максимальным иэмельчением частиц и более разбавленные, т.е, когда стоки менее концентрированы и взвешенные вещества быстро

Он седиментируются, Соотношение = 3 ов следует принять, когда нужно сбраживать аысококонцентрированные навозные стоки, которые продолжительное время должны находиться а наружной камере сбраживания 5, т.к, в противном случае мо35 жет наблюдаться проскок несброженной массы из-за ее плохой седиментационной способности.

Предварительно подогретый навоз при открытой задвижке 33 поступает в наружную камеру метантенка 5 и для подогрева до режимной температуры сбраживания насосом 7 откачивается и через патрубки

23,24,26 при открытых задвижках 19,21,25, закрытых задвижках 27,28 пропускается через теплообменник 9-с последующим возвратом в наружную камеру метантенка через патрубки 32,31,30,29 при соответственно открытых задвижках 34,35,36,37, Часть сброженной массы из внутренней камеры метантенка, через патрубки 16,17,18 при соответственно открытых задвижках

16,19,20,21 и закрытых задвижках 25 и 28 направляют для смешивания в наружную камеру метантенка через патрубки 30,31,32 при соответственно открытых задвижках

34,35,36, При использовании предлагаемого изобретения продолжительность сбраживания сокращается на 1/3, полностью уничтожа1808819

Фиг. / ются семена сорных растений. обеспечивается дегельминтизация массы. ее обеззараживания от знтеропатогенных микроорганизмов и предотвращается загрязнение окружающей среды. 5

Формул а и зо бр ете ни я

1. Установка для двухступенчатого анаэробного сбраживания органических отходов, содержащая навозосборник, насос для 10 подачи навоза, измельчитель органических отходов, теплообменник-регенератор, метантенки первой и второй ступеней сбраживания с системой перемешивания и подогрева, трубопроводы с регулирующими 15 клапанами, рециркуляционные насосы, теплообменники с размещенным автономно водонагревателем, устройство для разделения органических отходов на фракции, ем20 кости для хранения сброженной жидкой H твердой фаз и биогаза. от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса сбраживания и снижения энергоемкости установки. навозосборник Выполнен многосекционным, а метантенк первой ступени сбраживания выполнен в виде двух коаксиально расположенных вертикальных камер, внутренняя из которых выполнена переменного сечения, система перемешивания и подогрева дополнительно снабжена трубопроводами с патрубками для подачи и забора сбраживаемой массы, расположенными до высоте метантенков первой и второй ступеней сбраживания.

2. Установка по п.1, о т л и ч. а ю щ à 3ic я тем, что внутренняя камера метантенка первой ступени сбраживания выполнена в виде обратного усеченного конуса, 1808819

;м-+

Составитель С.Дурдыбаев

Техред М.Моргентал Корректор M.Керецман

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород. ул,Гагарина,.101

Заказ 1255 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5