Устройство для выработки биогаза

 

Использование: переработка органических веществ и выработка биогаза. Сущность изобретения: в резервуар-метантенк устанавливается второй резервуар, заполненный жидким теплоносителем с баком в верхней части, заполненным незамерзающей жидкостью. Внутри бака установлена турбина, вал которой выведен наружу. На верхнем ограждении второго резервуара размещен приводной механизм турбины, в качестве которого может использоваться ветродвигатель. Изобретение позволяет увеличить производительность и товарную выработку биогаза и расширить регион его применения. 2 ил.

Изобретение относится к области переработки органических веществ методом анаэробного сбраживания и может найти применение в сельском и коммунальном хозяйствах с целью обеззараживания навозных и фекальных стоков.

Известно устройство для переработки органических веществ и выработки биогаза, состоящее из резервуара-метантенка и второго резервуара с теплоносителем, теплообменника и узлов загрузки и выгрузки органического вещества и выдачи биогаза.

Недостатком этого устройства является низкая производительность. Другим недостатком устройства является зависимость его работоспособности от температуры внешней среды, сто существенно снижает показатель товарной выработки биогаза и ограничивает географию их применения.

Цель изобретения расширение географического региона применяемого устройств, повышение производительности и товарной выработки биогаза.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выработки биогаза, содержащее резервуар-метантенк с одним входом загрузки-выгрузки биомассы, устанавливается по центру его второй резервуар, заполняемый жидким теплоносителем, например водой, с баком в верхней части, заполненным незамерзающей жидкостью, внутри которого установлена турбина, вал которой выводится наружу, а на верхнем ограждении второго резервуара размещен приводной механизм турбины.

На фиг. 1 изображено устройство в продольном разрезе; на фиг.2 показан пример устройства с ветродвигательным приводом.

Устройство на фиг.1 состоит из первого резервуара 1, замкнутого до контуру, второго резервуара 2, бака 3 с теплообменником 4 и турбиной 5, вала 6 вращения турбины, привода 7 турбины. Резервуар 1 имеет узел 8 для загрузки-выгрузки биомассы и узел 9 выпуска биогаза. Второй резервуар имеет трубопровод 10 для подачи холодной воды и трубопровод 11 для выхода нагретой воды, соединяемые излучателем 12 тепла, например радиатором охлаждения или прибором отопления.

В первый резервуар загружается биомасса 13, во второй заливается теплоноситель 14, например вода. В бак заливается незамерзающая жидкость 15, например техническое масло. В качестве привода 7 турбины 5 может быть использован приводной механизм ветродвигательного типа, состоящий из ветроколеса 16, конической передачи 17 и вала 18 вращения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии загруженная биомасса 12 в резервуаре 1 находится в состоянии естественного брожения, процесс которого полностью зависит от температуры внешней среды и при минусовых температурах практически отсутствует, а при плюсовых температурах внешней среды характеризуется низкой производительностью.

Для вращения турбины 5 приводным механизмом 7 происходит нагрев жидкости 15 в баке 3, который возникает за счет вязкого трения при перемешивании жидкости. Тепло от нагретой жидкости через поверхность бака 3 и теплообменник 4 передается воде и через поверхность резервуара 2 биоаммасе. В баке 3 нагрев жидкости доводится посредством подбора соответствующего по мощности приводного механизма турбины до температуры 50-60^о, что обеспечивает процесс термофильного сбраживания биомассы, по производительности превосходящий в несколько раз процесс естественного брожения. Нагретая в резервуаре 2 вода начинает циркулировать по контуру трубопроводов 10, 11 и излучателя 12 тепла, подбором параметров которого можно поддерживать температуру в метантенке.

Особенностью предлагаемого устройства является наличие в нем второго резервуара с баком и турбиной, при вращении которой от приводимого механизма происходит разогрев биомассы, существенно изменяющий процесс сбраживания и увеличивающий его скорость.

Другой особенностью устройства является возможность его эксплуатации в любых климатических условиях за счет применяемо- го нагрева биомассы и регулирования его температуры, что позволяет сделать процесс сбраживания независимо от внешней температуры и тем самым значительно увеличить товарную (среднегодовую) выработку биогаза.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА, содержащее резервуар-метантенк с узлами загрузки и выгрузки биомассы и выпуска биогаза, второй резервуар с теплоносителем, соединенный трубопроводами с теплообменником, отличающееся тем, что второй резервуар установлен по центру резервуара-метантенка и снабжен заполненным незамерзающей жидкостью баком с установленной внутри него турбиной, приводной механизм которой размещен на верхнем ограждении второго резервуара, а вал выведен наружу бака.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2