Аппарат метанового брожения

 

Назначение: анаэробное сбраживание навоза, помета, фекалий, бытовых отходов и стоков для выработки биогаза обогрева и приготовления пищи в коттеджах, садовых домиках, фермерских хозяйствах с получением биоудобрения. Сущность изобретения: аппарат метанового брожения содержит вертикальный корпус с валом, снабженный приводом перемешивающего устройства, патрубками перелива, отвода биогаза в верхней части и отвода послеброжевого осадка в нижней. Перемешивающее устройство выполнено с не менее чем двумя ярусами упругих элементов, а загрузочный патрубок с не менее чем двумя рядами затворов, например типа заслонка с противовесом и герметизирующей крышкой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике анаэробного сбраживания навоза, помета, фекалий, бытовых отходов и стоков и может быть использовано для выработки биогаза в коттеджах, фермерских хозяйствах при небольших массах утилизации отходов.

Известен аппарат метанового брожения, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода стоков в средней части, отвода биогаза в верхней и отвода послеброжевого осадка в нижней /Янко В.В. Янко Ю.Г. Обработка сточных вод и осадка в метантенках, Киев, 1978 стр.40/, в котором низкая степень сбраживания из-за отсутствия перемешивания.

Известен аппарат метанового брожения, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода и отвода сред, перелива и отвода биогаза в верхней части и размещенным по оси аппарата перемешивающим устройством с приводом /У.Э.Виестур, и др. Системы ферментации, Рига, 1986, стр. 19/, в котором отсутствуют условия регулирования степени перемешивания, что снижает эффективность его работы.

Задача, решаемая посредством изобретения, состоит в повышении эффективности работы аппарата. Он выполнен с не менее чем двумя ярусами упругих элементов, размещенных на вертикальном валу, снабженном приводом с изменяемой частотой вращения и областью перемешивания в верхней и нижней частях аппарата, причем аппарат снабжен загрузочным патрубком с не менее чем двумя рядами затворов, например типа заслонка с противовесом и герметизирующей крышкой, взрывным клапаном в виде мембраны и гидравлическим затвором к патрубку отвода биогаза.

При вращении приводного вала, например вручную, верхний упругий элемент /резиновый шланг, шнур, трос/ разрушает в верхней части корку сбраживаемого субстрата, а нижний упругий элемент, например раздвижные планки, резиновый шланг, шнур, трос, перемешивает послеброжевой осадок, с изменением области перемешивания при изменении частоты вращения привода. Затворы в виде заслонок с противовесами обеспечивают загрузку продукта при минимальных потерях биогаза, а герметизирующая крышка исключает потери биогаза при эксплуатации. Взрывной клапан с упругой мембраной исключает разрешение аппарата при нарушении условий эксплуатации, например при опорожнении от воды гидравлического затвора.

На чертеже показан общий вид аппарата метанового брожения: корпус 1, выполненный с вертикальным валом 2, снабженный приводом 3 и не менее 2 ярусами упругих элементов 4 и 5, загрузочным патрубком 6 с не менее чем с двумя рядами затворов 7, например типа заслонка с противовесом 8, и герметизирующей крышкой 9, взрывным клапанов в виде мембраны 10 и гидравлическим затвором 11 к патрубку отвода биогаза 12. Аппарат снабжен патрубком отвода 13 послеброжевого осадка в нижней части и патрубком перелива 14 в верхней.

Аппарат метанового брожения работает следующим образом.

При открытой герметизирующей крышке 9 через загрузочный патрубок 6 и затворы 7 осуществляют загрузку аппарата продуктами брожения /навозом, пометом, фекалиями/ и в качестве углеродсодержащих компонентов вводят измельченную макулатуру, бытовые отбросы, свежие растительные остатки и т.д. с тем, чтобы соотношение между углеродом и азотом составляло порядка 20 1. Концентрацию субстрата поддерживают в пределах 3 5% В процессе эксплуатации герметизирующая крышка 9 закрыта, приводом 3 периодически вращают вертикальный вал 2 с не менее двумя рядами упругих элементов 4 и 5, изменяющими область перемешивания при изменении частоты вращения. Через некоторое время в верхней части корпуса 1 появляется биогаз, который отводят через гидравлический затвор 11 и патрубок 12 к потребителю. Уровень заполнения корпуса 1 субстратом проверяют по патрубку 14 перелива субстрата в какую-либо переносную емкость, например ведро. Отвод послеброжевого осадка осуществляют периодически через патрубок 13 в переносную емкость. Патрубки 13, 14, 12 снабжены запорными устройствами, например зажимами.

Аппарат метанового брожения обеспечивает коттеджи, фермерские дома, садоводческие дома топливом, а послеброжевой остаток является ценным биоудобрением без запаха, одновременно улучшается экологическая обстановка вокруг объекта.

Формула изобретения

1. Аппарат метанового брожения, содержащий вертикальный корпус с валом, снабженный приводом перемешивающего устройства, патрубками подвода сред, перелива, отвода биогаза в верхней части и отвода послеброжевого осадка в нижней части, отличающийся тем, что перемешивающее устройство выполнено с не менее чем двумя ярусами упругих элементов, а патрубок подвода сред выполнен не менее чем с двумя рядами затворов.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что затвор выполнен в виде заслонки с противовесом и герметизирующей крышкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1