Метантенк для биогазовых установок

 

Использование: переpаботка отходов животных из органического сырья. Сущность: метантенк выполнен в виде корпуса с камерой подготовки закваски и четырьмя камерами сбраживания отходов животных. При этом он снабжен загрузочным и выгрузочным стояками, теплообменниками и газосборниками биологического газа с отводом по трубопроводу к потребителю. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к метантенкам для биогазовых установок, и может быть использовано при переработке отходов из органического сырья.

Прототипом настоящего изобретения является метантенк для биогазовых установок, включающий цилиндрическую емкость, трубопровод, приспособление для перемешивания и разрушения поверхностной корки сбраживаемой массы и газосборник с газопроводом [1] Недостатком известного метантенка является высокая материалоемкость, низкая производительность и недостаточная надежность обеззараживания отходов животных.

Предложенный метантенк позволяет снизить материалоемкость биогазовых установок и повышению их производительности, а также надежности обеззараживания отходов за счет последовательного перемещения их по камерам метантенка.

Технический эффект достигается тем, что метантенк имеет корпус с мешалкой и газосборники, загрузочный и сливной стояки, снабжен теплообменниками, смещенными относительно вертикальной оси по ходу вращения мешалки, при этом он разделен на камеру для приготовления маточной закваски, необходимой при запуске метантенка, и четыре камеры для сбраживания массы, внутренняя поверхность маточной камеры с газосборником полностью, а другие четыре камеры с газосборником сверху на 1/3 высоты покрыты эпоксидной смолой.

На фиг. 1 показана схема метантенка для биогазовых установок. На фиг. 2 дано сечение А-А фиг. 1, на фиг. 3 дано сечение Б-Б фиг. 1.

Метантенк включает корпус 1, загрузочный стояк 2, мешалку 3, газосборник 4 с газопроводом 5, задвижку 6, двойную перегородку 7 с теплоизоляционным материалом 8, перегородки 9, основной газосборник 10, сливной стоя 11, приводной механизм 12 мешалки 3, теплоизоляционный слой 13, теплообменники 14, 15, защитный слой 16 и 17, камеры В, Г, Д, Е, Ж.

Метантенк входит в технологический регламент установки для обеззараживания отходов животных. Он работает следующим образом.

Метантенк может работать в пусковом и эксплуатационном режимах. В пусковом режиме камеры В, Г, Д, Е, Ж заполняются водой с температурой, соответствующей технологическому режиму. Затем из отходов крупного рогатого скота (экскременты, подстилочная солома, объедки кормов, смывы) путем измельчения и нормализации по влажности приготовляют гомогенную массу и ее через загрузочный стояк 2 закачивают в нижнюю часть камеры В. После заполнения камеры В закрывают задвижку 6, теплообменником 14 массу подвергают до технологической температуры, производя периодическое перемешивание массы с помощью мешалки 3, связанной с приводным механизмом 12, и при постоянной температуре выращивают маточную закваску с размножением метановых бактерий. Продуцированный биологический газ в результате деятельности бактерий из газообменника 4 через газопровод 5 поступает к потребителю. После выхода камеры В на установившийся режим работы открывают задвижку 6, сообщая камеру В с камерами Г, Д, Е, Ж. В дальнейшем в камеру В вливание свежей массы производят в объеме, составляющем до 20% от объема камеры В, через каждый 6 часов работы метантенка. Таким образом постепенно добиваются перевода всех последующих камер Г, Д, Е, Ж в рабочий режим.

Переход на эксплуатационный режим осуществляется после запуска метантенка (оно определяется суточным выходом биологического газа на один кубометр объема перерабатываемой массы), при этом работа метантенка корректируется с тем, чтобы камера В служила для окончательной подготовки массы к сбраживанию. Сбраживаемая масса благодаря перегородкам 9 к выходу проходит путь, похожий на букву ω (омега), обеспечивающий надежное обеззараживание перерабатываемой массы, и при этом на 10% повышается производительность метантенка.

Смещенное расположение теплообменников 14 и 15 относительно вертикальной оси метантенка обеспечивает гравитационное движение массы, что так же способствует повышению стабильности процесса.

Корпус 1 метантенка является несущей частью. С учетом агрессивности среды внутренняя поверхность камеры В, газосборника 4, в других камерах Г, Д, Е, Ж в верхней части поверхности на 1/3 высоты внутри и основной газосборник 10, металлические части мешалки 3 покрываются эпоксидной смолой 16 и 17.

Теплоизоляционный материал 8 и теплоизоляционный слой 13 предназначены для снижения тепловых потерь через стенки метантенка. Метантенк работает по поточной схеме, при заправке свежей гомогенной массы через загрузочный стояк 2, сброженная масса (органический шлам) вытесняется через сливной сток 11 на транспортное средство или в утилизатор тепловой энергии. Генерированный биологический газ из основного газосборника 10 по газопроводу 5 переправляется потребителю.

Формула изобретения

Метантенк для биогазовых установок, включающий цилиндрический корпус, трубопровод, приспособление для перемешивания и разрушения поверхностной корки сбраживаемой массы и газосборник с газопроводом, отличающийся тем, что корпус имеет мешалку и два газосборника, загрузочный и сливной стояки, снабжен теплообменниками, смещенными относительно вертикальной оси и по ходу вращения мешалки, при этом он разделен на камеру для приготовления маточной закваски, необходимой при запуске метантенка, и четыре камеры для сбраживания массы, внутренняя поверхность маточной камеры с газосборником полностью, и другие четыре камеры с газосборником над последней камерой сверху на 1/3 высоты покрыты эпоксидной смолой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3