| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2073401
СПОСІБ анаеробного зброджування розрідження ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ
Ім'я винахідника: Андрюхин Тимофій Якович
Ім'я патентовласника: Андрюхин Тимофій Якович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.12.01
Використання: в сільському господарстві для анаеробного зброджування гною, посліду, фекалій і різних рослинних відходів з виробленням на них високоякісних стерильних від патогенної мікрофлори і насіння бур'янів органічних добрив і пального біогазу. Суть винаходу полягає в тому, що анаеробне зброджування органічних відходів здійснюють послідовно в зовнішній і внутрішній камерах метантенка, а перемішування зброджуються відходів у зовнішній камері здійснюють шляхом подачі в неї вводяться в метантенк органічних відходів. В резервуарі пристрою для здійснення способу на куполі закріплена не доходить до днища концентрична перегородка, що утворює сполучені знизу зовнішню і внутрішню камери, розташований в нижній частині резервуара і розділяє камери елемент виконаний на увазі усіченого конуса з прикріпленням більшого його заснування до бічних стінок корпусу, а меншим - звернений з лінії резервуара. Діаметр меншого підстави розділового елемента виконаний менше діаметра концентричній перегородки, патрубок подачі відходів введений в зовнішнє камеру і має різноспрямовані відходи. За формою свого виконання резервуар в поперечному перерізі може бути у вигляді різних геометричних фігур.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області каналізації і переважно призначається для використання в сільському господарстві на тваринницьких і птахівницьких фермах, садибах сільських жителів і на індивідуальних садово-городніх ділянках для анаеробного зброджування гною, посліду, фекалій і різних рослинних відходів з виробленням з них високоякісних стерильних від патогенної мікрофлори і насіння бур'янів органічних добрив і пального біогазу.
Відомі спосіб анаеробного зброджування осаду стічних вод і здійснює його пристрій у вигляді коаксіального метатенка (а.с. СРСР N 356251, C 02 F 11/04), згідно з якими сирої осад вводять в центральну частину резервуара коаксіального метатенка в зону зброджування всієї маси, де і змішують з нею вводиться сирої осад, тоді як коаксіальне виконання в резервуарі метатенка що не доходить до дна резервуара перегородки утворює всередині перегородки центральну камеру зону зброджування, а між перегородкою і резервуаром зовнішню міжстінний камеру, яку використовують як зону ущільнення осаду і відділення мулової води. У верхній частині зони ущільнення осаду, по всьому периметру міжстінній камери, встановлений перфорований трубопровід збору і відведення газу з камери і для її промивання.
Зброджувати відомим способом розріджені органічні відходи сільського господарства, що містять в своєму складі рясне кількість важко зброджуються і легко спливають рослинних органічних матеріалів, якими, наприклад, є солома, торф, тирсу і стружка деревини та інші компоненти гною або посліду, не представляється можливим, тому що. к. у верхній частині центральної камери метатенка утворюється щільна трудноразрушаемая і перешкоджає проходженню газу кірка. При відомому способі анаеробного зброджування осаду стічних вод, з перемішуванням свіжого осаду з усією сбраживаемой в одній камері метатенка масою, має місце об'єднання багатофазного процесу, яким є процес анаеробного зброджування органіки (гідроліз целлюлозосодержащих матеріалів, ферментація продуктів гідролізу, ацетатообразованіе і метаногенеза), з усередненням фазних значень рН в єдине значення рН всієї в загальній камері сбраживаемой маси, що значно збільшує час зброджування, необхідне на розпад целюлози, лігніну і інший огранки, знижує продуктивність.
Конструктивне виконання відомого коаксіального метатенка по а.с. N 356251, в якому здійснюють наведений вище спосіб, і не дозволяє забезпечити анаеробне зброджування розріджених органічних відходів сільськогосподарського виробництва, т. К. Поряд з виконанням патрубка введення сирого осаду в центральній частині метатенка, він має і другий недолік, який полягає в тому, що встановлений в міжстінній камері кільцевої перфорований трубопровід, призначений для відводу газу з міжстінній камери і періодичного промивання спливаючих зважених речовин в зоні ущільнення в міжстінній камері, не забезпечує в центральній камері всередині, коаксиально встановленої перегородки ні промивання верху камери, ні руйнування в ній утворюється з спливаючих матеріалів кірки. Для усунення недоліків у відомому пристрої необхідні додаткові конструктивні зміни.
Відомі й інші спосіб анаеробного зброджування насичених органічними речовинами стічних вод і метантенк для його здійснення (а.с.СССР N 552308, C 02 F 11.04), всередині резервуара якого до його купольному покриттю коаксіально прикріплена не доходить до днища концентрична перегородка, що утворює у верхній частини метатенка зовнішню міжстінний камеру поділу і внутрішню центральну камеру зброджування, забезпечених газовідвідними патрубками, а всередині центральної камери встановлені трубопровід подачі сирого осаду, мішалка і патрубок відводу осаду у днища.
Згідно і цьому відомому способу анаеробного зброджування стічних вод, зброджування здійснюють в центральній камері коаксіального метатенка, де вводиться в цю камеру свіже, насичене органічними речовинами сирої осад, змішують з усією сбраживаемой масою, об'єднуючи при цьому різні фази анаеробного зброджування (гідролізу, ферментації, ацетатогенной і метаногенной фаз) воєдино, усредняя фазні значення рН і змішуючи переважні фазні симбіози мікроорганізмів, що уповільнює процес зброджування і знижує продуктивність.
Наведені недоліки відомого способу не дозволяє використовувати його для анаеробного зброджування розріджених органічних відходів сільськогосподарського виробництва, насичених трудносбражіваемих і легко спливають рослинними матеріалами.
Конструктивне виконання відомого по а.с. N 552308 метантенка з коаксіально закріпленій всередині його резервуара концентричній перегородкою має той недолік, що він не забезпечує можливість здійснення пофазного анаеробного зброджування органічних відходів, а подає сирої осад трубопровід, встановлений усередині центральної загальної камери зброджування, виключає можливість здійснити пофазні зброджування без конструктивних змін метантенка.
Разом з тим за технічною сутністю і досягається результату відомі по а.с. N 552308 спосіб анаеробного зброджування осаду стічних вод і метантенк для його здійснення є найбільш близькими до винаходу.
Завданням цього винаходу є створення такого способу і пристрою для його здійснення, які забезпечили б найбільш ефективне анаеробне зброджування різних розріджених органічних відходів сільського та комунального господарства, включаючи гній, послід, фекалії, солому, торф, тирсу і стружку деревини, бадилля і стебла рослин з можливістю приготування з них високоякісних стерильних від патогенної мікрофлори, гельмінтів, їх яєць і насіння бур'янів, органічних добрив і пального біогазу на енергетичні потреби.
Згідно винаходу поставлена задача у виконанні способу досягається тим, що спосіб анаеробного зброджування розріджених органічних відходів сільського та комунального господарства, що включає подачу в метантенк відходів, їх зброджування з перемішуванням, висновок збродженого осаду, відбір біогазу з зовнішньої і внутрішньої камер метантенка, виконують так, що зброджування органічних відходів здійснюють послідовно в зовнішній і внутрішній камерах, при цьому перемішування зброджуються відходів у зовнішній камері здійснюють шляхом подачі в неї вводяться в метантенк органічних відходів.
Досягається поставлена задача і новим конструктивним виконанням пристрою для здійснення наведеного вище нового способу анаеробного зброджування розріджених органічних відходів сільського та комунального господарства, що містить резервуар з циліндричним корпусом і конічним днищем і куполом, закріплену на куполі і не доходить до днища резервуара концентричну перегородку для зброджування в резервуарі зовнішньої і внутрішньої камер зброджування, розташований в нижній частині резервуара розділовий елемент для утворення збірника осаду з трубопроводом його відводу, засіб перемішування зброджуються відходів, що має вступної ділянку патрубок підведення органічних відходів, патрубки відведення біогазу з зовнішньої і внутрішньої камер, виготовленого так, що розділовий елемент виконаний у вигляді усіченого конуса, який своїм великим підставою прикріплений до бічних стінок корпусу, а меншим підставою звернений до днища резервуара, при цьому діаметр меншого підстави розділового елемента виконаний менше розміру діаметра концентричній перегородки, а патрубок підведення органічних відходів введений в зовнішнє камеру. Завдання досягається і тим, що розділовий елемент забезпечений набором патрубків відведення біогазу, які повідомлені з внутрішньою камерою резервуара, а засіб перемішування зброджуються відходів виконано у вигляді патрубка підведення органічних відходів, вступної ділянку якого, розташований у зовнішній камері резервуара, має різноспрямовані відводи, По формі виготовлення пристрій в плані виконують у вигляді різних геометричних фігур, наприклад, прямокутника, багатокутника, овалу, еліпса або іншої форми, що дозволяє його виготовляти як з листового металу, монолітного або збірного залізобетону, так і з штучних каменів: цегли, бутового каменю, малих блоків та інших місцевих матеріалів.
На кресленнях схематично наведено пристрій коаксіального метантенка, де показані:
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Фіг. 1 загальний вигляд коаксіального метатенка в розрізі; фіг. 2 фіг. 9 види поперечних перерізів А-А фіг. 1 стосовно можливих форм влаштування коаксіального метантенка в плані.
Коаксіальний метантенк (фіг. 1 і 2) являє собою герметичний циліндричний резервуар 1 з конічним днищем 2 і купольним покриттям 3, зверху якого встановлено газосборнік 4 з газозбірних патрубком 5, а знизу до купольному покриттю 3 коаксіально прикріплена не доходить до днища 2 концентрическая перегородка 6 , утворює у верхній частині резервуара 1 зовнішню міжстінний 7 і внутрішню центральну 8 камери. Зовнішня міжстінній камера 7 має газоотводний патрубок 9 і трубопровід подачі сирого осаду або розріджених органічних відходів 10, патрубок якого має різноспрямовані відводи, що забезпечує перемішування зброджуються відходів у зовнішній камері 7 напором вводиться потоку. Під зовнішньої міжстінній камерою 7 і під внутренной коаксиально розташованої концентричній перегородкою 6 виконаний прикріплений великим своїм підставою до стінки резервуара 1 нахилений вниз розділовий елемент у вигляді усіченого конуса 11, діаметр меншого підстави якого "Б" менше розміру діаметра "А" коаксиально розташованої концентричній перегородки 6 . у верхній своїй частині розділовий елемент 11 забезпечений трубами 12 для відведення біогазу з під нього і нижньої камери в центральну внутрішню камеру 8. для виведення з метатенка збродженого осаду і для спорожнення метатенка виконаний трубопровід 13. Інші трубопроводи (для підігріву метантенка, контролю переливу і ін.) на кресленнях не показані, тому що виконання можливо в багатьох варіантах.
Анаеробне зброджування розріджених органічних відходів сільського або комунального господарства в запропонованому коаксіальному метантенке виконують наступним чином.
Свіжі розріджені органічні відходи сільського або комунального господарства вологістю 93 ± 4% по трубопроводу 10 вводять під напором в міжстінний камеру 7, де струменями різноспрямованих потоків з відводів патрубка 10 вводяться відходи змішують з вмістом камери 7. При цьому легко спливають трудносбражіваемие целюлозу, легнін, жир і білки, що містять легкі включення, спливають вгору, будучи до цього перемішані потоками струменів з вмістом камери 7 і засіяні тим самим активним симбіозом розщеплюють (гидролизующих) мікроорганізмів, що забезпечують в першій фазі анаеробного зброджування руйнування складних з'єднань в більш прості з утворенням з них після першого фазі зброджування більш щільних кислот і амінокислот, що мають рН менше 7,2 і опускаються вниз по камері 7 і похилому роздільним елементу 11 в нижню камеру, де при рН більше 7,2 здійснюють наступні ацетогенную і метаногенів фази анаеробного зброджування.
Утворений в міжстінній камері 7 низькокалорійний біогаз виводять з неї по патрубку 9, а більш калорійний біогаз, що утворюється в основному в нижній камері і під розділовим елементом 11, виводять як через отвір розміром "Б" в роздільному елементі 11, так і через труби 12 в центральну камеру 8.
Постійне надходження біогазу з нижньої камери в центральну 8 забезпечує при цьому інтенсивне перемішування біогазом як вміст нижньої і центральної камер, так і постійне активне змішування вмісту цих двох камер з вливати в них з міжстінній камери 7 більш щільного потоку кислот і амінокислот, раскисляют висхідними газонасичених потоками сбраживаемой маси з нижньої камери. Рясне надходження біогазу з нижньої камери в центральну 8 забезпечує біля основи газосборника 4 постійно "киплячу" поверхню сбраживаемой в метантенке маси, перешкоджаючи тим самим утворенню щільної кірки, тоді як при підйомі біогазу від днища 2 до основи горловини 4 здійснюється досбражіваніе легких частинок маси і поглинання з біогазу сірководню на формування симбіозу мікроорганізмів, які здійснюють процес анаеробного зброджування.
Таке, наведене вище в зазначеній послідовності пофазні виконання анаеробного зброджування розріджених органічних відходів у відокремлених сполучених камерах одного метантенка, забезпечує більш швидкий розпад трудносбражіваемой органіки, підвищує вихід біогазу, збільшує продуктивність метантенка.
Запропонований спосіб анаеробного зброджування розріджених сільськогосподарських або комунальних органічних відходів та стоків може бути здійснений в широкому діапазоні температурних режимів від 12 o до 60 o C, вибір оптимального з яких обумовлюється конкретними умовами, видом органіки, призначенням циклічного або безперервного процесу зброджування.
Експериментальна перевірка запропонованого способу анаеробного зброджування розріджених органічних відходів і метантенка для його здійснення, проведена стосовно до зброджування посліду курей, гною великої рогатої худоби і свиней, показала високу ефективність і дозволила забезпечити отримання до 0,8 літра біогазу з 1 кг розклалася абсолютно сухої органічної речовини .
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб анаеробного зброджування розріджених органічних відходів, що включає подачу в метантенк відходів, їх зброджування, перемішування, висновок збродженого осаду, відбір біогазу з зовнішньої і внутрішньої камер метантенка, що відрізняється тим, що зброджування органічних відходів здійснюють послідовно в зовнішній і внутрішній камерах, при цьому перемішування зброджуються відходів у зовнішній камері здійснюють шляхом подачі в неї вводяться в метантенк органічних відходів.
2. Пристрій для анаеробного зброджування розріджених органічних відходів, що містить резервуар з циліндричним корпусом і конічними днищем і куполом, закріплену на куполі і не доходить до дна резервуара концентричну перегородку, що розділяє резервуар на зовнішню і внутрішню камери зброджування, розташований в нижній частині резервуара розділовий елемент, утворює збірник осаду з трубопроводом його відводу, засіб перемішування зброджуються відходів, патрубок підведення органічних відходів з його вихідним ділянкою та патрубки відведення біогазу з зовнішньої і внутрішньої камер, що відрізняється тим, що розділовий елемент виконаний у вигляді усіченого конуса, який своїм великим підставою прикріплений до бічних стінок корпусу, а меншим підставою звернений до днища резервуара, при цьому діаметр меншого підстави розділового елемента виконаний менше величини діаметра концентричній перегородки, а вихідний ділянку патрубка підведення органічних відходів розташований у зовнішній камері резервуара.
3. Пристрій за п.2, що відрізняється тим, що розділовий елемент забезпечений набором патрубків відведення з-під нього біогазу, сполучених з внутрішньою камерою резервуара, а засіб перемішування зброджуються відходів виконано у вигляді розташованого у зовнішній камері резервуара патрубка підведення органічних відходів, вихідний ділянку якого має різноспрямовані відводи.
4. Пристрій за п.2, що відрізняється тим, що корпус резервуара в його поперечному перетинів виконаний у вигляді багатокутника.
5. Пристрій за п.2, що відрізняється тим, що корпус резервуара в його поперечному перерізі має форму овалу.
Версія для друку
Дата публікації 02.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.