ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2080371

АПАРАТ метанового бродіння

Ім'я винахідника: Тумченок Віктор Гнатович
Ім'я патентовласника: Тумченок Віктор Гнатович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1995.01.30

Використання: очищення сільськогосподарських стоків і утилізація продуктів життєдіяльності тварин і птиці в місцях їх утримання з виробленням биометана і біологічного добрива. Суть винаходу: апарат метанового бродіння містить горизонтальний корпус, розділений вертикальними перегородками з перфорованими ділянками на камери кислого нейтрального, лужного і метанового бродіння. Усередині корпусу розташоване переміщуючий засіб у вигляді горизонтального приводного вала з лопатями, що взаємодіють з перфорованими ділянками перегородок. Апарат має завантажувальний пристрій, з яким взаємодіє подрібнювач-корпус з зернистою, абразивної, иммобилизационной засипанням і встановленими на приводному валу лопатями. В одній стінці корпусу виконана перфорація для повідомлення його порожнини з камерою кислого бродіння. На вихідному ділянці апарату розташована осаджувальна камера. У верхній частині корпусу апарату є газова порожнина, в нижній - осаджувальна порожнину. Апарат дозволяє отримати биометан і біологічне добриво, яким є тверда складова послеброжевого залишку.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до очищення сільськогосподарських стоків і утилізації продуктів життєдіяльності тварин і птиці з виробленням биометана і біологічного добрива і може бути використано в місцях утримання тварин і птиці для обігріву приміщень, кормоприготовления і для товарних цілей.

Відомий апарат метанового бродіння, що містить вертикальний корпус з технологічними перегородками і патрубком підведення і відведення середовищ (Янко В. Г. Янко Ю. Г. Обробка стічних вод і осаду в метантенках. Київ, 1978, с. 40, рис. 81), в якому ступінь розпаду органіки субстрату недостатньо висока.

Найбільш близьким до винаходу по технічній сутності і досягається результату є апарат метанового бродіння, що містить горизонтальний корпус, розділений вертикальними перегородками на камери кислого, нейтрального, лужного і метанового бродіння, що має у верхній частині газову порожнину, а в нижній осадительную порожнину і розвантажувальний пристрій, і розташоване всередині корпусу переміщуючий засіб (Віестур У. Е. Кузнєцов А. І. Савенков В. В. Система ферментації. Рига, 1986, с. 18-19, рис. 2.2).

У цьому апараті відсутні умови для подрібнення целлюлозосодержащих компонентів субстрату і для коригування його по вуглецю, а надмірний вміст амонійного азоту всередині апарату знижує ефективність бродіння і відповідно ефективність його роботи.

Технічний результат винаходу підвищення ефективності роботи апарату і його рентабельності.

Для цього апарат метанового бродіння, що містить горизонтальний корпус, розділений вертикальними перегородками на камери кислого, нейтрального, лужного і метанового бродіння і має у верхній частині газову порожнину, а в нижній осадительную порожнину і розвантажувальний пристрій, і розташоване всередині корпусу переміщуючий засіб забезпечений завантажувальним пристроєм, взаємодіє з ним подрібнювачем, що включає корпус з зернистою, абразивної, иммобилизационной засипанням і з перфорованою стінкою для повідомлення його з камерою кислого бродіння і розміщені в корпусі на приводному валу лопаті і розташованої на вихідному ділянці корпусу осадительной камерою, а переміщуючий засіб виконано у вигляді приводного горизонтального вала з лопатями, що взаємодіють з вертикальними перегородками, при цьому останні на ділянці взаємодії з лопатями виконані перфорованими.

На кресленні зображений апарат метанового бродіння, поздовжній розріз.

АПАРАТ метанового бродіння

Апарат містить горизонтальний корпус 1, розділений вертикальними перегородками 2 на камери 3 6 відповідно кислого, нейтрального, лужного і метанового бродіння, і оснащений завантажувальним пристроєм 7, розвантажувальним пристроєм 8 і перемішує засобом, що представляє собою розташований всередині корпусу 1 горизонтальний вал 9 з приводом 10 і лопатями 11.

У верхній частині корпус 1 має газову порожнину 12, а в нижній - осадительную порожнину 13.

У вхідній частині корпусу 1 змонтований подрібнювач, що включає корпус 14 циліндричної форми і розташований в ньому вал 15 з приводом 16 і лопатями 17.

Корпус 14 містить і зернисту абразивную иммобилизационной засипку 18, що взаємодіє з лопатями 17, і перфорований ділянку 19 в одній зі стінок 20 для повідомлення його з камерою 3 кислого бродіння.

На вихідному ділянці корпусу 1 розміщена осаджувальна камера 21 з похилими перегородками 22 і патрубком 23 відводу освітленої складової послеброжевого залишку через гідравлічний затвор 24 у верхній частині корпусу 1 і твердої складової послеброжевого залишку через розвантажувальний пристрій 8.

Гідравлічний затвор 24 має сифон 25 і патрубок 26 відводу биометана споживачеві, а корпус 1 вибуховий клапан 27.

Вертикальні перегородки 2 на ділянках 28 взаємодії з лопатями 11 виконані перфорованими.

Завантажувальний пристрій 7 має кришку 29.

Пропонований апарат відноситься до великотоннажним апаратів, в яких ступінь заповнення корпусу субстратом становить від 3/4 до 4/5 обсягу, однак можлива робота і при більш низькому заповненні.

Як зернистої абразивної иммобилизационной засипки 18 можна використовувати керамзит, спучений перліт, модифікований цеоліт і т. Д. Т. Е. Матеріали, щільність яких менше щільності субстрату.

АПАРАТ працює наступним чином

Підлягає обробці субстрат-завантаження (стоки і продукти життєдіяльності тварин) подають в завантажувальний пристрій при відкритій кришці 29.

При попаданні в корпус 14 відбувається подрібнення і стирання целлюлозосодержащих компонентів завантаження (соломи, листового опаду, тирси, сіна і т.д.) абразивної зернистої иммобилизационной засипанням 18, яка взаємодіє з лопатями 17, причому вихід суспензій з корпусу 14 можливий тільки в тому випадку , якщо розмір часток суспензій буде менше розмірів перфораций ділянки 19. Аналогічним чином відбувається переміщення по камерах 3, 4, 5 і 6 через перфоровані ділянки 28 перегородок 2, що забезпечує тонке подрібнення твердої складової в завантаженні (субстраті).

За рахунок введення целлюлозосодержащих компонентів досягається співвідношення між вуглецем і азотом в межах 20: 1.

Стирання ж целлюлозосодержащих компонентів субстрату дозволяє коригувати його за вуглецем і знижувати ингибирующее вплив азоту.

Термостатування процесу бродіння здійснюють за рахунок температури приміщення в якому встановлений апарат.

При обертанні вала 9 з лопатями 11 відбувається руйнування кірки на поверхні субстрату і перемішування осаду в нижній частині корпусу 1.

У осадительной камері 21 на похилих перегородках 22 відбувається відділення газових бульбашок від суспензій, які після відділення осідають і виводяться через розвантажувальний пристрій 8. Біометан з газової порожнини 12 відводять через гідравлічний затвор 24 по патрубку 26 споживачеві.

Осветленная складова послеброжевого залишку відводиться з камери 21 по патрубку 23 через гідравлічний затвор 24 і сифон 25.

Наявність осадительной камери 21 знижує до мінімуму втрати целлюлозосодержащих компонентів субстрату під час вивантаження, а відведення рідкої складової через гідравлічний затвор з сифоном виключає безконтрольний спорожнення гідравлічного затвора і контролює ступінь заповнення корпусу 1 субстратом.

Вироблення биометана і біологічного добрива, яким є тверда складова послеброжевого залишку, відводиться через пристрій 8, робить роботу апарату рентабельною.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Апарат метанового бродіння, що містить горизонтальний корпус, розділений вертикальними перегородками на камери кислого, нейтрального, лужного і метанового бродіння і має у верхній частині газову порожнину, а в нижній осадительную порожнину і розвантажувальний пристрій і розташоване всередині корпусу переміщуючий засіб, який відрізняється тим, що він забезпечений завантажувальним пристроєм, взаємодіє з ним подрібнювачем, що включає корпус з зернистою, абразивної, иммобилизационной засипанням і перфорованою стінкою для повідомлення його з камерою кислого бродіння і розміщені в корпусі на приводному валу лопаті, і розташованої на вихідному ділянці корпусу осадительной камерою, а переміщуючий засіб виконано в вигляді приводного горизонтального вала з лопатями, що взаємодіють з вертикальними перегородками, при цьому останні на ділянці взаємодії з лопатями виконані перфорованими.

Версія для друку
Дата публікації 21.12.2006гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ

Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
магнітний двигун
Джерело тепла на базі нососних агрегатів