Бытовой аппарат метанового брожения

 

Использование: при анаэробной переработке навоза, помета, фекалия, углеродсодержащих твердых отходов, выработке биогаза для нужд отопления, приготовления пищи, нагрева воды в коттеджах, дачных домах, подворьях фермерских хозяйств. Сущность: бытовой аппарат метанового брожения содержит корпус, разделенный на камеры для кислого, нейтрального щелочного и метанового брожения перегородками с выполненными в них окнами для прохода субстрата. На приводных валах укреплены перемешивающие элементы. Концентрично им установлены стойки с обечайками, расположенными с образованием между ними циркуляционных зазоров. В камере для кислого брожения размещена имеющая перфорированное дно емкость разбрызгивателя с приводным валом и измельчающими элементами. Загрузочное устройство имеет герметизирующую крышку и гидравлический затвор, расположенный в емкости разбрызгивателя. 2 ил.

Изобретение относится к аппаратам анаэробного сбраживания навоза, помета, фекалия, углеродсодержащих твердых отходов, стоков и может быть использовано для выработки биогаза для нужд отопления, приготовления пищи, нагрева воды в коттеджах, дачных домах, подворий фермерских хозяйств.

Известен аппарат метанового брожения, 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, рис.8), в котором низкая степень сбраживания, так как участвующие в сбраживании субстрата микроорганизмы продуктами жизнедеятельности угнетают друг друга.

Известен бытовой аппарат метанового брожения, содержащий корпус с перегородками, установленными с образованием камер для кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожения, сообщенных окнами, выполненными поочередно сверху и снизу перегородок для прохода субстрата от загрузочного устройства к разгрузочному (Виестур У.Э. Кузнецов А.М. Савенков В.В. Системы ферментации, Рига, 1986, с. 18, рис. 22). Это устройство наиболее близко к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Однако в этом известном аппарате низкая степень измельчения взвесей субстрата при перемешивании, что снижает эффективность работы аппараты.

Данное изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности работы аппарата.

Это достигается тем, что бытовой аппарат метанового брожения, содержащий корпус с перегородками, установленными с образованием камер для кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожения, сообщенными окнами, выполненными поочередно сверху и снизу перегородок для прохода субстрата от загрузочного устройства к разгрузочному, отличается тем, что аппарат снабжен перемешивающими элементами, установленными на приводных валах, и концентрично им установленными стойками с обечайками, закрепленными на стойках с зазорами для циркуляции субстрата между ними, при этом загрузочное устройство снабжено герметизирующей крышкой в верхней части и гидравлическим затвором в нижней, размещенном в емкость разбивателя, взаимодействующего с камерой для кислого брожения через перфорированное днище, причем в емкости размещен вал, снабженный приводом с измельчающими элементами.

На фиг. 1 представлен бытовой аппарат метанового брожения, продольный разрез, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Бытовой аппарат метанового брожения содержит корпус 1 с перегородками 2, установленными с образованием камер 3, 4, 5, 6 соответственно кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожения, сообщенных друг с другом окнами 7, выполненными поочередно сверху и снизу перегородок 2 для прохода субстрата от загрузочного устройства 8 к разгрузочному устройству 9. Аппарат снабжен перемешивающими элементами 10, установленными на валах 11, снабженных приводами 12.

Концентрично перемешивающими элементами 10 вала 11 установлены стойки 13 с обечайками 14, закрепленными на стойках 13 с зазорами 15 для циркуляции субстрата между ними.

Загрузочное устройство 8 снабжено герметизирующей крышкой 16 в верхней части, гидравлическим затвором 17 в нижней, размещенном в емкости 18 разбивателя, взаимодействующего с камерой 3 для кислого брожения через перфорированное днище 19, в емкости 18 размещен вал 20, снабженный приводом 21 и измельчающими элементами 22. Измельчающие элементы 22 выполнены так, что в статике они совпадают с валом и при вращении отходят от него с увеличением области обработки субстрата и обеспечением измельчения взвесей до размеров частиц, сопоставимых с размерами микроорганизмов: кислотогенов. ацетогенов, ацетогидрогенов и метаногенов. Камера 6 для метанового брожения выполнена со взрывным клапаном 23, гидравлическим затвором 24 и патрубком 25 отвода биогаза.

Бытовой аппарат метанового брожения работает следующим образом.

Через загрузочное устройство 8 при открытой крышке 16 осуществляют загрузку емкости 18 разбивателя, причем при вращении вала 20 от привода 21 происходит измельчение взвесей измельчающими элементами 22, которые расходятся в сторону от вала 20 под действием сил инерции. Концентрацию взвесей в субстрате принимают 4-5% причем соотношения 20:1. Взвеси через перфорацию днища 19 переходят в камеру 3 кислого брожения корпуса 1 и через окна 7 субстрат проходит последовательно камеры 4, 5 и 6. В каждой камере осуществляют наряду с перемешиванием доизмельчение взвесей элементами 10 при вращении вала 11 от привода 12, причем между элементами 10 и стойками 13 возникают срезающие усилия. Одновременно обечайки 14 формируют циркуляционные контуры, повышающие кратность воздействия элементов 10 на взвеси в субстрате. Заполнение корпуса 1 субстратом осуществляют на 4/5 объема, причем перемешивающие элементы 10 разрушают корку на поверхности субстрата и перемешивание осадка на днище корпуса 1. Образующийся в камере 6 метанового брожения биогаз через гидравлический затвор 24 по патрубку 25 отводят потребителю. Корпус 1 выполняют без теплоизоляции и процесс сбраживания осуществляют при температуре 18-24oC с термостатированием теплом помещения, в котором установлен аппарат. Уровень субстрата в корпусе 1 устанавливают по уровню его в гидравлическом затворе 17 загрузочного устройства 8. Загрузку через загрузочное устройство 8 и разгрузку через устройство 9 осуществляют периодически при непрерывном процессе сбраживания в корпусе 1 и периодичности процессов перемешивания и измельчения приводами 12 и 21. Взвеси последовательно перемешиваются от загрузочного устройства 8 через емкость 18, ее перфорированное днище 19, проходят через окна 7 по камерам 3,4,5 и 6, и в виде послеброжевого остатка их отводят через разгрузочное устройство 9, например, в емкость (ведро) для последующего использования в качестве биоудобрения. Аппарат позволяет утилизировать макулатуру, отходы переработки овощей, фруктов, растительные остатки сада или огорода, фекалий жителей, навоз и помет домашних животных и птиц. Гидравлический затвор 17 и герметизирующая крышка 16 устраняют вероятность появления запахов в помещении, в котором установлен аппарат. Валы 11 и вал 20 выполнены с уплотнениями, исключающими появление запахов и метана и в помещении При эксплуатации данного устройства возможно обеспечить оздоровление экологической обстановки вокруг объекта, в котором установлен аппарат. Использование его рентабельно.

Формула изобретения

Бытовой аппарат метанового брожения, содержащий корпус с перегородками, установленными с образованием камер для кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожений, сообщенных окнами, выполненными поочередно сверху и снизу перегородок для прохода субстрата от загрузочного устройства к разгрузочному, отличающийся тем, что аппарат снабжен перемешивающими элементами, установленными на приводных валах, и концентрично им установленными стойками с обечайками, закрепленными на стойках с зазорами для циркуляции субстрата между ними, при этом загрузочное устройство снабжено герметизирующей крышкой в верхней части и гидравлическим затвором в нижней, размещенным в емкости разбивателя, взаимодействующего с камерой для кислого брожения через перфорированное днище, причем в емкости размещен вал, снабженный приводом и измельчающими элементами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к анаэробному сбраживанию углеродсодержащих твердых бытовых отходов, фекалий, навоза и помета домашних животных и птицы, бытовых стоков с выработкой биогаза для нужд отопления, приготовления пищи, нагрева горячей воды и может быть использовано в индивидуальных домах фермеров, крестьян, дачников

Изобретение относится к аппаратам выработки метана из домашних бытовых отходов и отходов приусадебного хозяйства, которое может быть использовано в индивидуальных домах, удаленных от централизованных систем тепло- и электроснабжения и канализации

Изобретение относится к анаэробной очистке стоков, а именно к биокультиватору, содержащему корпус с перегородками камер кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, размещенное между патрубками загрузки и разгрузки перемешивающее устройство, перед камерой кислого брожения смонтирован диспергатор в виде цилиндрического корпуса с размещением по его оси приводным валом с винтовыми лопастями, взаимодействующими с закрепленными на внутренней боковой стенке цилиндрического корпуса под углом к винтовым лопастям винтовыми выступами, а днище цилиндрического корпуса выполнено перфорированным, сообщающимся с камерой кислого брожения, при этом камера метанового брожения сообщена с секцией сепарации биометана от воды в виде корпуса с наклонными перегородками, с патрубками отвода воды в нижней части, взрывным клапаном и патрубком отвода биометана через гидравлический затвор в верхней части корпуса

Изобретение относится к очистке стоков, утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы культивированием анаэробных микроорганизмов, разлагающих целлюлозосодержащие материалы /солома, сено, опилки и т.д./ с выработкой биометана для нужд фермерских хозяйств, удаленных от централизованных сетей теплоэнергоснабжения и канализации

Изобретение относится к утилизации навоза и помета с выработкой биогаза для обогрева теплиц, биоудобрения для грунта и субстрата для внекорневой подкормки растений

Изобретение относится к утилизации навоза, помета, очистке стоков с выработкой биогаза и по результатам его сжигания электроэнергии и в остатке биоудобрения и может быть использовано на предприятиях АПК

Изобретение относится к анаэробной очистке стоков, утилизации углерод-азотсодержащих отходов в индивидуальных домах с выработкой биогаза для отопления, нагрева воды, приготовления пищи, освещения и биоудобрения

Изобретение относится к выработке биогаза и биоудобрения из продуктов жизнедеятельности животных и птицы, растительных остатков и может быть использовано в тепличных хозяйствах

Изобретение относится к технике переработки углерод-азотсодержащих отходов и стоков предприятий агропромышленного комплекса, пищевой, мясомолочной, рыбоконсервной промышленности и может быть использовано для выработки метана, биоудобрений и белково-витаминных добавок в корм скоту и птице

Изобретение относится к очистке стоков и утилизации углеродазотсодержащих отходов с выработкой биометана для бытовых нужд в индивидуальных домах, удаленных от централизованных сетей тепло- и электроснабжения

Изобретение относится к способу получения продуктов переработки веществ органического происхождения в процессе сбраживания за счет инициирующего участия микроорганизмов, обладающих повышенной активностью и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, включая микробиологическую и пищевую промышленности

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в отраслях промышленного птицеводства и животноводства

Изобретение относится к области очистки стоков и утилизации твердых углерод-азотосодержащих отходов с выработкой биометана для бытовых нужд в индивидуальных домах, удаленных от централизованных сетей тепло- и электроснабжения

Изобретение относится к биоэнергетике
Изобретение относится к области биотехнологии и охраны окружающей среды и может быть использовано в производстве биогаза при сверхнормативном закисании сбраживаемых масс. Способ производства биогаза в периодическом или непрерывном режиме включает предварительную подготовку субстрата, анаэробное сбраживание в мезофильном режиме, непрерывный отвод биогаза из биогазовой установки и опорожнение метантенка от сброженной массы. При предварительной подготовке субстрата вводят буферный агент, содержащий преимущественно карбонат кальция. Изобретение позволяет повысить выход биогаза, нивелировать эффект сверхнормативного закисания сбраживаемых масс, исключить задержку и полную остановку процесса расщепления органических веществ, а также исключить торможение процесса метанового брожения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 10 пр.

Изобретения относятся к области биотехнологии, а именно к способу и системе для получения одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты, с помощью микробиологической ферментации. Принимают из производственного процесса прерывистый или непостоянный поток(и) дымового или отходящего газа, содержащего СО, в резервуар-хранилище. Направляют по существу непрерывный поток(и) газа из резервуара-хранилища в биореактор, в котором имеется культура одной или более карбоксидотрофной бактерии в жидкой питательной среде. Ферментируют эту культуру с получением одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты. Система для получения одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты, содержит впуск для приема прерывистого или непостоянного потока(ов) дымового или отходящего газа, содержащего CO, резервуар-хранилище для приема указанного потока газа, выполненный с возможностью направления указанного потока газа в по существу непрерывном режиме в биореактор. Причем система выполнена с возможностью направления по меньшей мере порции этого газа в биореактор. Изобретения позволяют использовать непостоянные по своей природе потоки газообразного субстрата и обеспечивают достижение непрерывности потока такого субстрата при его подаче в биореактор. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 17 ил., 5 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области переработки и утилизации органических отходов путем сбраживания биомассы для получения биогаза и удобрения, в том числе в зонах с холодным климатом. Биогазовая установка содержит теплоизолированный метантенк, состоящий из экструдера-смесителя, электрических мешалок биомассы, насосов, камер гидролизного, кислотного и метанового брожения, каждая из которых имеет теплообменник. К выходу метантенка, к камере метанового брожения, подключен газгольдер и сепаратор сброженной массы. Биогазовая установка снабжена блоком источников возобновляемой и другой избыточной в данный момент энергии в сетях. Блок источников возобновляемой и другой избыточной энергии включает имеющий теплообменники, ТЭНы и генератор тепловой аккумулятор, соединенный с источниками возобновляемой энергии и электрической сетью. При этом вход теплоаккумулятора для подпиточной воды подключен к магистрали, а выходы горячей воды теплоаккумулятора соединены с экструдером-смесителем и камерами брожения. ТЭН теплоаккумулятора посредством переключателей электрической энергии соединен с электрическими мешалками, насосами и с экструдером-смесителем либо с генератором с возможностью работы последнего от источников возобновляемой энергии либо в случае их отсутствия - от сети во временной период действия низких тарифов за оплату электроэнергии. Изобретение обеспечивает увеличение выработки биогаза за счет обеспечения оптимальных режимов непрерывного сбраживания биомассы в зонах холодного климата с увеличенным отопительным периодом. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх