Мини-биореактор

 

Назначение: очистка стоков и утилизация отходов домашнего хозяйства с выработкой биометана и биоудобрения в индивидуальных домах, удаленных от линий теплоэлектроснабжения и канализации. Сущность изобретения: биореактор содержит корпус с перегородками камер кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, размещенное между патрубками загрузки и разгрузки перемешивающее устройство, включающее приводной вал с лопастями, теплообменное устройство с погружным теплообменником и выносным теплогенератором, опорами корпуса. Мини-биореактор снабжен дополнительной опорой, размещенной в центре тяжести масс биореактора, снабженной выдвижным элементом, например резьбовым стержнем и гайкой, элементом встряхивания корпуса, например рукояткой, а внутри корпуса биореактора, в его камере метанового брожения, размещены подвижные стержни. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относятся к очистке стоков и утилизации отходов домашнего хозяйства с выработкой биометана и биоудобрения и может быть использовано в индивидуальных домах, удаленных от линий теплоэлектропередачи и канализации.

Известен биореактор, содержащий корпус с технологическими перегородками и патрубками подвода и отвода сред /Янко В.Г. Янко Ю.Г. Обработка сточных вод и осадка в метантенках, Киев, 1978, с. 40/, недостатком которого является низкая степень распада беззольной органики.

Известен биореактор, содержащий корпус с перегородками камер кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, размещенное между патрубками загрузки и разгрузки перемешивающее устройство, включающее приводной вал с лопастями, теплообменное устройство с погружным теплообменником и выносным теплогенератором, опорами корпуса /Виестур У.Э. и др. Системы ферментации, Рига, 1986, стр. 18-19/, имеющего высокую степень недоброда беззольной органики, что снижает эффективность работы биореактора.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы биореактора. Задача решается тем, что он снабжен дополнительной опорой, размещенной в центре тяжести масс биореактора, снабженной выдвижным элементом, например резьбовым стержнем и гайкой, а также элементом встряхивания корпуса, например рукояткой, причем внутри корпуса биореактора, в его камере метанового брожения, размещены подвижные стержни.

Такое выполнение позволяет периодически выводить корпус из основных опор и устанавливать на дополнительную опору и проводить встряхивание корпуса с перемешиванием содержимого и разрушением корки субстрата в камере метанового брожения подвижными стержнями и перемещение осадка в камерах кислого и нейтрального брожения.

На фиг. 1 показан продольный разрез мини-биореактора; на фиг. 2 разрез А-А; на фиг. 3 положение дополнительной опоры относительно основных в момент встряхивания.

Мини-биореактор содержит корпус 1 с перегородками 2 камер 3 кислого, 4 нейтрального, 5 щелочного, 6 метанового брожения, размещенное между патрубком 7 загрузки и 8 разгрузки перемешивающее устройство 9, включающее приводной вал 10 с лопастями 11, теплообменное устройство с погружным теплообменником 12 и выносным теплогенератором 13 и опорами 14. Мини-биореактор снабжен дополнительной опорой 15, размещенной в центре тяжести масс биореактора, снабженной выдвижным элементом, например резьбовым стержнем 16 и гайкой 17, элементом встряхивания корпуса 1, например рукояткой 18, а внутри корпуса 1 мини-биореактора, в его камере 6 метанового брожения, размещены подвижные стержни 19, например, на подвеске 20 со свободным концом 21. Перемешивающее устройство 9 установлено на внутренней боковой поверхности совместно с выступами 22 и перфорированным днищем 23, а над камерой 6 метанового брожения размещена газовая емкость 24, сообщенная через гидравлический затвор 25 с патрубком 26 отвода биометана.

Мини-биореактор работает следующим образом.

Через патрубок 7 в перемешивающее устройство 9 заливают стоки и загружают отходы при условии, чтобы концентрация составляла порядка 5-8% а соотношение между углеродом и азотом в пределах 20 1. При вращении приводного вала 10 с лопастями 11 осуществляют измельчение между лопастями 11 и выступами 22 боковой поверхности. Стоки и измельченные взвеси через отверстия перфорированного днища 23 поступают в камеру 3 кислого брожения и затем последовательно сбраживают в камерах 4 нейтрального, 5 щелочного и метанового брожения 6, выделяющийся биометан собирают в газовой емкости 24 и через гидравлический затвор 25 из патрубка 26 отводят для использования, в том числе для сжигания в теплогенераторе 13 и нагрева субстрата от погружного водяного теплообменника 12. Периодически корпус 1 дополнительной опорой 15 поднимают и отрывают от пола опоры 14, например вращением резьбового стержня 16 в гайке 17, и рукояткой 18 встряхивают корпус 1, причем подвижные стержни 19 совершают перемещение свободными концами 21 относительно подвески 20 и разрушают корку субстрата в камере 6 метанового брожения, одновременно перемешивают осадок в камере 3 кислого и 4 нейтрального брожения. Зольную составляющую субстрата выводят через патрубок 8.

Мини-биореактор наряду с оздоровлением экологической обстановки обеспечивает индивидуальные дома биометаном для нужд отопления, освещения, для приготовления пищи и нагрева воды.

Формула изобретения

1. Мини-биореактор, содержащий корпус, расположенный на опорах, с перегородками камер кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожения, размещенное между патрубками загрузки и разгрузки перемешивающее устройство с погружным теплообменником и выносным теплогенератором, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен опорой, размещенной в центре тяжести масс мини-биореактора, снабженной выдвижным элементом и элементом встряхивания корпуса, а в камере метанового брожения размещены подвижные стержни.

2. Мини-биореактор по п.1, отличающийся тем, что выдвижной элемент выполнен в виде резьбового стержня и гайки.

3. Мини-биореактор по п.1, отличающийся тем, что элемент встряхивания корпуса выполнен в виде рукоятки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3