RU2093480C1

RU2093480C1 - Methane tank

Info

Publication number: RU2093480C1
Application number: RU9595100497A
Authority: RU
Inventors: Виктор Игнатьевич Тумченок
Original assignee: Виктор Игнатьевич Тумченок
Priority date: 1995-01-12
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1997-10-20
Also published as: RU95100497A

Abstract

FIELD: organic waste disposal. SUBSTANCE: invention relates to anaerobically treating sewage, utilizing carbon-containing solid household waste, and producing biogas with the aid of methane tank. The latter has casing separated by partitions into chambers for acid, neutral, alkali, and methane fermentation and biogas space communicating with biogas withdrawal pipe through hydraulic gate, stirring device, supply and withdrawal connecting pipes, mechanical disintegrator in the form of drive shaft with disintegrating members disposed in container inside the casing having perforated bottom, through which the container communicates with acid fermentation chamber. Loading device is also available in the form of box with sealed cover in its upper part, its lower part being located in the container. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к анаэробной очистке стоков, утилизации углеродсодержащих твердых бытовых отходов, к сбраживанию фекалий, навоза и помета домашних животных и птицы и может быть использовано для выработки биогаза для отопления, приготовления пищи, нагрева воды в домах индивидуальных владельцев. The invention relates to anaerobic wastewater treatment, utilization of carbon-containing solid household waste, to fermentation of feces, manure and litter of domestic animals and poultry and can be used to generate biogas for heating, cooking, heating water in the homes of individual owners.

Известен метантенк, содержащий вертикальный корпус с технологическими перегородками и патрубками подвода и отвода сред (В.Г.Янко, Ю.Г.Янко. Обработка сточных вод и осадка в метантенках. Киев, 1978, с.40, рис.8), в котором низкая степень разложения продуктов брожения из-за ингибирования продуктами жизнедеятельности одной группы микроорганизмов жизнедеятельности другой группы. Known digester containing a vertical casing with technological partitions and nozzles for supplying and discharging media (V.G. Yanko, Yu.G. Yanko. Wastewater and sludge treatment in digesters. Kiev, 1978, p.40, Fig. 8), in which has a low degree of decomposition of fermentation products due to inhibition by vital products of one group of microorganisms of the vital activity of another group.

Известен метантенк, содержащий корпус с перегородками, образующими камеры кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожения и биогазовую полость, сообщенную через гидравлический затвор с патрубком отвода биогаза, размещенное по оси корпуса перемешивающее устройство в виде вала, снабженного приводом и элементами перемешивания, патрубком перелива в верхней части, патрубком отвода твердой составляющей послеброжевого остатка в нижней части и загрузочным устройством в средней части корпуса (У.Э.Виестур, А.М.Кузнецов, В. В.Савенков. Системы ферментации. Рига, 1986, с.18 19, рис.2.2), в котором большая продолжительность анаэробного разложения продуктов распада, что снижает эффективность работы. Known digester containing a housing with partitions forming chambers of acidic, neutral, alkaline and methane fermentation and a biogas cavity communicated through a hydraulic shutter with a biogas outlet pipe, a mixing device arranged in the form of a shaft equipped with a drive and mixing elements, an overflow pipe in the upper part, a branch pipe for the removal of the solid component of the post-ferment residue in the lower part and a loading device in the middle part of the body (U.E. Viestur, A.M. Kuznetsov, V.V. Savenkov. Sys emy fermentation. Riga, 1986, p.18 19 Fig.2.2), wherein the long duration of the decay products of anaerobic decomposition, which reduces efficiency.

Задачей изобретения является устранение отмеченного недостатка. The objective of the invention is to remedy this drawback.

Поставленная задача решается тем, что метантенк снабжен механическим измельчителем в виде приводного вала с элементами для измельчения, расположенными в установленной в корпусе емкости, имеющей перфорированное днище, посредством которого она сообщается с камерой кислого брожения, и загрузочное устройство выполнено в виде короба с герметичной крышкой в верхней части, нижняя часть которого расположена в емкости. The problem is solved in that the digester is equipped with a mechanical chopper in the form of a drive shaft with grinding elements located in a tank installed in the housing, having a perforated bottom, by means of which it communicates with the acid fermentation chamber, and the loading device is made in the form of a box with a sealed lid in the upper part, the lower part of which is located in the tank.

В емкость поступают продукты для последующего измельчения и брожения, в ней осуществляют первичное измельчение, причем продукты из этой емкости имеют возможность попасть в камеру кислого брожения, если частицы продукта меньше размеров отверстий перфорированного днища. Одновременно субстрат в емкости является препятствием, снижающим до минимума проникновение запахов в помещении при открытой крышке во время загрузки. Products are supplied to the container for subsequent grinding and fermentation, primary grinding is carried out in it, and products from this container are able to enter the acidic fermentation chamber if the product particles are smaller than the size of the holes of the perforated bottom. At the same time, the substrate in the container is an obstacle that minimizes the penetration of odors in the room with the lid open during loading.

На чертеже представлен продольный разрез метантенка. The drawing shows a longitudinal section of a digester.

Метантенк содержит корпус 1 с перегородками 2, образующими камеры 3 - кислого, 4 нейтрального, 5 щелочного, 6 метанового брожения и размещенную над ней биогазовую полость, сообщенную через гидравлический затвор 7 с патрубком 8 отвода биогаза, размещенного по оси корпуса 1, перемешивающее устройство в виде вала 9, снабженного приводом 10 и элементами перемешивания 11, патрубком 12 перелива в верхней части, патрубком 13 отвода твердой составляющей послеброжевого остатка в нижней и загрузочным устройством в средней части корпуса 1, выполненным в виде короба 14 с герметичной крышкой 15 в верхней части, нижняя часть 16 которого расположена в емкости 17, размещенной в корпусе 1. В данной емкости установлен также механический измельчитель в виде приводного вала 18 с элементами для измельчения 19 и емкость выполнена с перфорированным днищем 20, посредством которого она сообщена с камерой 3 кислого брожения. The digester contains a housing 1 with partitions 2, forming chambers 3 - acidic, 4 neutral, 5 alkaline, 6 methane fermentation and a biogas cavity placed above it, connected through a hydraulic shutter 7 with a biogas outlet pipe 8 located along the axis of the housing 1, a mixing device in in the form of a shaft 9, equipped with a drive 10 and mixing elements 11, overflow pipe 12 in the upper part, pipe 13 for removal of the solid component of the post-ferment residue in the lower and loading device in the middle of the housing 1, made in the form of oroba 14 with a sealed cover 15 in the upper part, the lower part 16 of which is located in the tank 17, located in the housing 1. This tank also has a mechanical chopper in the form of a drive shaft 18 with elements for grinding 19 and the tank is made with a perforated bottom 20, by whom she communicated with chamber 3 of acidic fermentation.

Метантенк работает следующим образом. Metantenk works as follows.

При открытой крышке 15 осуществляют загрузку в короб 14 отходов, заливку стоков, с тем, что концентрация взвесей в субстрате составляла порядка 4 5% а соотношение между углеродом и азотом находилось в пределах 20 1. Измельчение взвесей выполняют в емкости 17 элементами измельчения 19 при вращении приводного вала 18. Одновременно с загрузкой осуществляют разгрузку твердой составляющей послеброжевого остатка через патрубок 13. При достижении взвесями размеров, сопоставимых с размерами перфорации в днище 20 емкости 17, они переходят в камеру 3 кислого брожения, и субстрат последовательно обрабатывают микроорганизмами: кислотогенами, ацетогенами, ацетогидрогенами и метаногенами. При перемещении субстрата вверх газовые пузыри захватывают взвеси, которые дополнительно измельчаются при вращении вала 9 от привода 10 элементами 11, расходящимися под действием сил инерции. Осветленную жидкую составляющую послеброжевого остатка отводят через патрубок 12. Биогаз из газовой полости камеры 6 метанового брожения отводят через гидравлический затвор 7 по патрубку 8 потребителю. Загрузка, перемешивание, измельчение, отвод твердой и жидкой составляющей послеброжевого остатка осуществляется периодически, а процесс брожения и отвод биогаза непрерывно. With the lid open 15, waste is loaded into the box 14, the effluent is poured, so that the concentration of suspensions in the substrate is about 4 5% and the ratio between carbon and nitrogen is within 20 1. The suspensions are ground in a tank 17 by grinding elements 19 during rotation drive shaft 18. Simultaneously with the loading, the solid component of the post-ferment residue is unloaded through the nozzle 13. When the suspensions reach sizes comparable with the dimensions of the perforation in the bottom 20 of the tank 17, they pass into the acid chamber 3 fermentation, and the substrate is sequentially treated with microorganisms: acidogens, acetogens, acetohydrogens and methanogens. When moving the substrate upward, gas bubbles capture suspensions, which are further crushed when the shaft 9 is rotated from the drive 10 by elements 11 diverging under the action of inertia forces. The clarified liquid component of the post-fermentation residue is discharged through the nozzle 12. Biogas from the gas cavity of the methane fermentation chamber 6 is discharged through a hydraulic shutter 7 through the nozzle 8 to the consumer. Loading, mixing, grinding, removal of the solid and liquid components of the post-ferment residue is carried out periodically, and the fermentation process and removal of biogas are continuous.

Claims

A digester containing a housing divided by partitions into chambers of acidic, neutral, alkaline and methane fermentation with a biogas cavity, communicated through a hydraulic shutter with a nozzle for biogas removal, a mixing device arranged along the axis of the housing in the form of a shaft with a drive and mixing elements, a branch pipe for removal clarified liquid installed in the upper part of the body, a pipe for removing the solid component of the post-ferment residue in the lower part of the body and a loading device in its middle part, excellent characterized in that it is equipped with a mechanical chopper in the form of a drive shaft with elements for grinding located in a container installed in the housing having a perforated bottom, by means of which it is in communication with an acidic fermentation chamber, while the loading device is made in the form of a box with a sealed lid in the upper parts, the lower part of which is located in the tank.