ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2107043

акумулює метантенки

Ім'я винахідника: Тумченок Віктор Гнатович
Ім'я патентовласника: Тумченок Віктор Гнатович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1995.01.17

Використання: очищення стоків і утилізація твердих вуглець і азотвмісних відходів з виробленням біогазу. Суть винаходу: акумулює метантенк, що містить корпус, розділений перегородками на камери кислого, нейтрального, лужного і метанового бродіння, повідомлені одна з іншого за допомогою вікон для проходу субстрату і мають газові порожнини у верхній частині, встановлені в камерах перемішують пристрої, колону для збагачення біогазу, розділену перфорованими горизонтальними перегородками на збірник біогазу та секції, заповнені зернистої иммобилизационной засипанням, повідомлену з камерою метанового бродіння за допомогою патрубків і патрубок для відведення біогазу, приєднаний до верхньої частини колони, що має гідрозатвор, з'єднаний трубопроводом з нижньою частиною колони.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до очищення стоків, утилізації твердих вуглець і азотвмісних відходів домашнього господарства з виробленням біогазу при анаеробному зброджуванні для потреб опалення, приготування їжі, нагрівання води в будинках індивідуального користування.

Відомий метантенк, що містить корпус з технологічним перегородками і патрубками підведення стоків та відходів і відведення продуктів бродіння (Янко В.Г., Янко Ю. Г. Обробка стічних вод і осаду в метантенках. Київ, 1978, с.40, рис. 8) , в якому невисока ступінь розпаду беззольной органіки через гальмування життєдіяльності одних мікроорганізмів метаболітами інших.

Відомий метантенк, що містить корпус з перегородками, що утворюють камери кислого, нейтрального, лужного і метанового бродіння, повідомлені один з одним вікнами для проходу субстрату і газовими порожнинами в верхніх частинах корпусу, виконані з перешивати пристроями у вигляді валу, забезпеченого приводом і деталями перемішування при переміщенні субстрату від завантажувального пристрою до розвантажувального, і пристрої відведення біогазу в вигляді гідравлічного затвора з патрубком (Віестур У.Е., Кузнецов А.М., Савенков В.В. Системи ферментації. Рига, 1986, с.18-19, рис. 2.2, 2.3), в якому відсутні умови акумулювання біогазу при перервах його використання споживачем, що знижує ефективність роботи метантенка.

Мета винаходу - підвищення ефективності його роботи - досягається тим, що камера метанового бродіння по біогазу і рідкої складової послеброжевого залишку повідомлена з колоною збагачення у вигляді вертикального корпусу з горизонтальними перфорованими перегородками і розміщеної на них зернистої иммобилизационной засипанням, що утворюють секції для проходу зверху вниз рідкої складової послеброжевого залишку, а від низу до верху біогазу в збірник, розміщеної над колоною збагачення, забезпеченою гідравлічним затвором і патрубком відведення біогазу в нижню секцію.

Таке виконання підвищує кратність циркуляції біогазу через колону збагачення з підвищенням вмісту метану в біогазі та скороченням вмісту вуглекислого газу, який відновлюється метаногенами в метан, тобто відбувається акумулювання енергії в одиниці об'єму біогазу, що скорочує його витрата при споживанні. При тривалих перервах в споживанні біогазу їм наповнюють еластичні ємності, наприклад, з поліетилену типу "гармошки".

акумулює метантенки

На фіг. 1 схематично показаний акумулює метантенк, поздовжній розріз; на фіг. 2 - поздовжній розріз ємності для біогазу.

Акумулює метантенк містить корпус 1 з перегородками 2, що утворюють камери; кислого 3, нейтрального 4, лужного 5, метанового 6 бродіння, повідомлені один з одним вікнами 7 для проходу субстрату і газовими порожнинами 8 у верхніх частинах корпусу 1, виконані із пристроями у вигляді валу 9, забезпеченого приводом 10 і деталями 11 перемішування при переміщенні субстрату від завантажувального пристрою 12 до розвантажувального 13, і пристрої відведення біогазу в вигляді гідравлічного затвора 14 з патрубком 15. Камера 6 метанового бродіння по біогазу і рідкої складової послеброжевого залишку повідомлена з колоною 16 збагачення у вигляді вертикального корпусу з горизонтальним перфорованими перегородками 17 і розміщеної на них зернистої иммобилизационной засипанням 18, що утворюють секції 19 для проходу зверху вниз рідкої складової послеброжевого залишку, а від низу до верху біогазу в збірник 20, розміщений над колоною 16 збагачення, забезпечений гідравлічним затвором 14 з патрубком 15 відведення біогазу в нижню секцію 19 колони 16 збагачення або еластичну ємність 21. Колона 16 виконана з патрубком 22 відводу рідкої складової послеброжевого залишку і сифоном 23 для заливки в верхню частину. Завантажувальний пристрій 12 виконано з кришкою 24 і гідравлічним затвором 25, а камера 3 кислого бродіння виконана з перфорованим днищем 26. Камера 3 кислого бродіння виконана з вікном 27 в перегородці 2, повідомляють її газову порожнину 8 з газової порожниною камери 4 нейтрального бродіння.

Акумулює метантенки працює наступним чином

При відкритій кришці 24 в завантажувальний пристрій 12 періодично заливають стоки і вносять вуглець і азотсодержащие відходи з тим, щоб співвідношення між вуглецем і азотом становило близько 20: 1, а концентрація твердої складової в субстраті - близько 4-6%, причому ступінь заповнення визначають за рівнем рідини в завантажувальному пристрої 12. при закритій кришці 24 в камері 3 кислого бродіння готують субстрат при обертанні вала 9 від приводу 10 і подрібнюють суспензії деталями 11 пристроями, до розмірів частинок, порівнянних з розмірами отворів в перфорованому днище 26. субстрат послідовно обробляють в камерах 3, 4, 5 і 6 кіслотогенамі, ацетогенамі, ацетогідрогенамі і метаногенами. Відведення твердої складової через розвантажувальний пристрій 13 і рідкої складової послеброжевого залишку через патрубок 22 здійснюють періодично або безперервно. З камери 6 метанового бродіння біогаз і субстрат надходять в колону 16 збагачення, причому надходження останнього здійснюється за рахунок збільшення обсягу при газифікації, а біогазу за рахунок надлишкового тиску в газовій порожнини 8 камери 6. Субстрат переміщається зверху вниз через перфоровані перегородки 17 і розміщений на них шар иммобилизационной засипки 18 (керамзит, спучений перліт, модифікований цеоліт і т.д.). Метаногени розкладають своїми ферментами воду субстрату на водень і кисень (ферментолиз), причому водень відновлює вуглекислий газ до метану, а кисень окисляє домішки, таким чином відбувається акумулювання енергії в одиниці об'єму біогазу. При відсутності тривалого споживання біогазу його рециркулируют підкачкою через колону 16 збагачення, а осветленную рідку складову послеброжевого залишку вручну відбирають з патрубка 22 і заливають через сифон 23. Одночасно біогаз через гідравлічний затвор 14 і патрубок 15 відбирають в еластичну ємність 21 і він може бути використаний в як товарний продукту. Метантенк виготовляють з вуглецевої котельні стали, і мінімальний вміст кисню в продуктах при анаеробному розпаді зводить до мінімуму корозію апарату, причому стінки ингибируются продуктами розпаду субстрату.

Зрослі ціни на викопні невідновлювані енергоресурси (природний газ, вугілля, мазут і т. Д.) Роблять експлуатацію метантенка, що працює в умовах термостатування повітрям приміщення при температурах 18-24 o C, рентабельною. Одночасно поліпшується екологічна обстановка навколо об'єкта використання.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Акумулює метантенк, що містить корпус, розділений перегородками на камери кислого, нейтрального, лужного і метанового бродіння, повідомлені одна з іншого за допомогою вікон для проходу субстрату і мають газові порожнини у верхній частині, встановлені в камерах перемішують пристрої у вигляді валу з лопастями, завантажувальні і розвантажувальні пристрою і засіб для відведення біогазу в вигляді гідравлічного затвора, встановленого на патрубку для відведення біогазу, який відрізняється тим, що він забезпечений колоною для збагачення біогазу, розділеної перфорованими горизонтальними перегородками на збірник біогазу в верхній частині та секції, заповнені зернистої иммобилизационной засипанням, повідомленої з камерою метанового бродіння за допомогою патрубка для подачі з камери в колону в напрямку зверху вниз рідкої складової послеброжевого залишку і патрубка для подачі від низу до верху з камери в колону біогазу, при цьому патрубок для відведення біогазу приєднаний до верхньої частини колони, і гідрозатвор має трубопровід для подачі біогазу в нижню частину колони.

Версія для друку
Дата публікації 04.01.2007гг


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