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. The invention relates to anaerobic wastewater treatment, utilization of carbon-nitrogen-containing waste in individual homes with the production of biogas for heating, water heating, cooking, lighting, and biofertilizer.
Известен биогазогенератор, содержащий вертикальный корпус с технологическими перегородками, патрубками подвода стоков и отвода продуктов брожения (Янко В. Г. Янко Ю.Г. Обработка сточных вод и осадка в метантенках. Киев, 1978, с. 40, рис. 8), в котором низкая степень сбраживания стоков и отходов. Known biogas generator containing a vertical body with technological partitions, pipes for supplying effluents and removal of fermentation products (Yanko V.G. Yanko Yu.G. Wastewater and sludge treatment in digesters. Kiev, 1978, p. 40, Fig. 8), in which has a low degree of fermentation of wastewater and waste.
Известен биогазогенератор, содержащий корпус с перегородками, разделяющими на камеры кислого, нейтрального, щелочного, метанового брожения, газовой полостью в верхней части и патрубками загрузки и разгрузки (Виестур У.Э. Кузнецова А.М. Савенков В.В. Система ферментации. Рига, 1986, с. 18-19, рис. 2.2; 2.3), недостатком которого является низкая стабильность давления биогаза, поступающего потребителю, что снижает эффективность его работы. A well-known biogas generator containing a housing with partitions separating acid, neutral, alkaline, methane fermentation chambers, a gas cavity in the upper part and loading and unloading pipes (Viestur U.E. Kuznetsova A.M. Savenkov V.V. Fermentation system. Riga , 1986, pp. 18-19, Fig. 2.2; 2.3), the disadvantage of which is the low stability of the pressure of biogas entering the consumer, which reduces the efficiency of its work.
Задача изобретения повышение эффективности работы биогазогенератора - достигается тем, что подвижная оболочка сборника биогаза выполнена в виде гофра, герметично закрепленного на жестком корпусе, а вверху к подвижной перегородке, выполненной с направляющей штангой, взаимодействующей с трубой жесткого корпуса, и на перегородке размещены сменные грузы, причем жесткий корпус выполнен с патрубком подвода и патрубком отвода биогаза и патрубком отвода конденсата. The objective of the invention is to increase the efficiency of the biogas generator - this is achieved by the fact that the movable shell of the biogas collector is made in the form of a corrugation hermetically attached to a rigid body, and at the top to a movable partition made with a guide rod interacting with the pipe of the rigid case, and removable loads are placed on the partition, moreover, the rigid body is made with a supply pipe and a biogas drain pipe and a condensate drain pipe.
Гофр изменяет объем сборника биогаза при неравномерностях его потребления, причем штанга и труба обеспечивают направление перемещения подвижной перегородки, а за счет грузов обеспечивается требуемое давление биогаза у потребителя. The corrugation changes the volume of the biogas collector in case of unevenness of its consumption, moreover, the rod and pipe provide the direction of movement of the movable partition, and due to the loads the required biogas pressure is provided for the consumer.
На чертеже схематически показан продольный разрез биогазогенератора, содержащего корпус 1 с перегородками 2, разделяющими его на камеры 3 - кислого, 4 нейтрального, 5 щелочного, 6 метанового брожения, между патрубком 7 загрузки и патрубком 8 разгрузки размещено измельчающее устройство 9 с приводным валом 10, лопастями 11 и перфорированной перегородкой 12 в нижней части, сообщающей измельчающее устройство 9 с камерой 3 кислого брожения. В верхней части корпус 1 имеет газовую полость 13, сообщенную со сборником 14 биогаза, выполненным в виде неподвижного корпуса 15 с подвижной оболочкой в виде гофра 16, герметично закрепленного на жестком корпусе 15 и имеющего на свободном конце перегородку 17 с направляющей штангой 18, взаимодействующей с трубой 19 жесткого корпуса 15, а на перегородке 17 размещены сменные грузы 20, причем жестки корпус 15 выполнен с патрубком 21 подвода и патрубком 22 отвода биогаза и патрубком 23 отвода конденсата. The drawing schematically shows a longitudinal section of a biogas generator containing a housing 1 with partitions 2 dividing it into chambers 3 - acidic, 4 neutral, 5 alkaline, 6 methane fermentation, between the discharge pipe 7 and discharge pipe 8 there is a grinding device 9 with a drive shaft 10, blades 11 and a perforated partition 12 in the lower part, communicating the grinding device 9 with the chamber 3 of acidic fermentation. In the upper part, the housing 1 has a gas cavity 13 in communication with the biogas collector 14, made in the form of a stationary housing 15 with a movable shell in the form of a corrugation 16, hermetically fixed to the rigid housing 15 and having a partition 17 with a guide rod 18 at the free end, interacting with the pipe 19 of the rigid body 15, and removable weights 20 are placed on the partition 17, the rigid body 15 being made with a supply pipe 21 and a biogas drain pipe and a condensate drain pipe 23.
Биогазогенератор работает следующим образом. Biogas generator works as follows.
Через патрубок 7 осуществляют загрузку стоков и углеродазотсодержащих отходов в измельчающее устройство 9, причем концентрацию принимают порядка 6
10% а соотношение между углеродом и азотом порядка 20:1. Загрузку измельчают лопастями 11 о выступы корпуса измельчающего устройства 9 при вращении приводного вала 10 до размеров частиц, сопоставимых с размерами микроорганизмов при сбраживании, субстрат проходит через отверстия перфорированной перегородки 12 в камеру 3 кислого брожения и затем сбраживается последовательно в камерах 4, 5 и 6. Корпус 1 периодически встряхивают на упоре 24. Образовавшийся биогаз из газовой полости 13 через патрубок 21 отводят в сборник 14. При заполнении сборника 14 биогазом гофры 16, выполненные из упругого материала, расходятся с увеличением объема, причем гофры 16 центрируются относительно корпуса 15 штангой 18, перемещающейся в трубе 19. Для создания заданного давления биогаза в сборнике 14 на перегородке 17 устанавливают противовесы 20. В положении "А" показан сборник 14 заполнения его биогазом, а в положении "Б" опорожнения. При загрузке через патрубок 7 одновременно отводят перебродившую массу через патрубок 8 и периодически через патрубок 23 отводят конденсат водяных паров из биогаза.Through the pipe 7, the effluents and carbon-nitrogen-containing waste are loaded into the grinding device 9, the concentration being about 6
10% and the ratio between carbon and nitrogen is about 20: 1. The load is ground with blades 11 about the protrusions of the body of the grinding device 9 when the drive shaft 10 is rotated to particle sizes comparable to the size of microorganisms during fermentation, the substrate passes through the holes of the perforated partition 12 into the acid fermentation chamber 3 and then is fermented sequentially in chambers 4, 5 and 6. The housing 1 is periodically shaken at the stop 24. The resulting biogas from the gas cavity 13 is discharged through the nozzle 21 into the collector 14. When filling the collector 14 with biogas, the corrugations 16 made of an elastic material are consumed increase with the volume, and the corrugations 16 are centered relative to the housing 15 by a rod 18 moving in the pipe 19. To create a given biogas pressure in the collector 14, counterweights 20 are installed on the partition 17. In position “A” the collector 14 is shown for filling it with biogas, and in position "B" emptying. When loading through the pipe 7, the fermented mass is simultaneously discharged through the pipe 8 and periodically condensate of water vapor from the biogas is removed through the pipe 23.