RU86589U1 - Установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения - Google Patents

Abstract

1. Установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения, содержащая биореактор с нагревателем биомассы, систему подачи предварительно подогретого и измельченного исходного сырья, систему интенсивного перемешивания биомассы, систему удаления биогаза из реактора с вакуумным насосом, систему управления технологическим процессом, систему выгрузки и розлива готового продукта, отличающаяся тем, что биореактор установки выполнен в виде герметичной емкости цилиндрической формы с размещенными в ней, с зазором с ней и между собой, по принципу «матрешки», емкостями, при этом биореактор снабжен дополнительной боковой мешалкой, установленной под углом λ° относительно горизонта. ! 2. Установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения по п.1, отличающаяся тем, что количество емкостей, размещенных в герметичной емкости биореактора, больше одной. ! 3. Установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что угол λ° установки дополнительной боковой мешалки относительно горизонта равен 20-30°.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области сельского хозяйства и может быть использована для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и приготовления удобрений из навоза животных и отходов сельскохозяйственного производства.

Известно техническое решение по патенту РФ №2315721, МПК С02F 3/28, С02F 11/04, от 03.04.2006, в котором герметично закрытая емкость разделена с помощью вертикальных перегородок, сообщающихся между собой, набора переливных перегородок, установленных на разной высоте относительно дна корпуса биореактора и зеркала жидкости в нем.

Известно также техническое решение по патенту РФ №2056393, «Установка для переработки отходов животноводства и производства удобрений», МПК С05F 3/06, от 19.03.1993, содержащая блоки нейтрализации и очистки, компремирования и хранения газа. К отличительным особенностям данного решения можно отнести нахождение перед матантенком, на линии подачи подогретого навоза газожидкостного эжектора, а в метантенке установлен эрлифтный барботер. К недостаткам данного решения можно отнести большое количество громоздкого оборудования и наличие твердой фракции после окончания цикла переработки.

Наиболее близким к заявляемой установке по технической сущности можно отнести «Способ переработки навоза или смеси его с органическими наполнителями в удобрение и биогаз и устройство для его осуществления», по патенту РФ №2081865, МПК 6 С05F 11/04, С05F 11/06, от 24.08.1994.

Устройство содержит метантенк, газовый колокол, газопроводы, насос и воздухонагнетающее устройство. Отличительными признаками данного технического решения является то, что в съемном газовом колоколе с петлями, ороситель смонтирован и связан гибким трубопроводом с насосом, подающим жидкий навоз из накопителя в ороситель, или транспортное средство, или барботажа жидкости в накопителе, а сам колокол опущен в гидрозатвор в верхней части корпуса метантенка и в нижней части метантенка установлена перегородка с отверстиями и также подсоединены гибкие трубопроводы от воздуходувки к метантенку, от гидрозатвора и объемного пространства между дном и перегородкой к накопителю.

Данное техническое решение принято за ближайший аналог (прототип).

К недостаткам данного технического решения можно отнести то, что процесс переработки в устройстве происходит циклами. После окончания цикла необходимо произвести частичную разборку трубопровода, поднятие газового колокола, выгрузку отработанной массы. Дно метантенка заиливается, что требует прочистки подручными средствами, а это потеря времени и трудоемко. После каждой загрузки навоза, осуществляемой погрузочными средствами или вручную, приходится производить его подогрев, что трудоемко и долго.

Задачей заявляемого технического решения является повышение производительности и надежности работы установки при непрерывном технологическом процессе.

Предлагаемое техническое решение содержит биореактор с нагревателем биомассы, систему подачи предварительно подогретого и измельченного исходного сырья - отходов животноводства, биореактор с нагревателем сырья, систему интенсивного перемешивания биомассы, систему удаления биогаза из реактора с вакуумным насосом, систему управления технологическим процессом и систему выгрузки и розлива готового продукта.

Отличительными особенностями заявляемого технического решения является следующее:

- биореактор установки выполнен в виде герметичной емкости цилиндрической формы;

- в емкости размещены с зазором с ней и между собой, по принципу «матрешки», емкости;

- биореактор снабжен дополнительной боковой мешалкой;

- мешалка установлена под углом λ относительно горизонта;

- количество емкостей, размещенных в биореакторе, больше одной;

- угол λ установки дополнительной боковой мешалки равен 20-30.

Анализ совокупности существенных признаков заявляемого технического решения, обеспечивающих его отличие от известных решений, указывает на соответствие этого решения критерию «НОВИЗНА».

Возможность осуществления заявляемой полезной модели и использование ее при анаэробной переработке органических отходов растительного и животного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения указывает на соответствие этого решения критерию «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ».

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где изображено:

- на фиг.1 - установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения;

- на фиг.2 - разрез А-А биореактора;

Установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения содержит

приемный бункер 1, емкость 2 для перемешивания и предварительного нагрева отходов, емкость 3 с гидрозатвором, биореактор 4, боковую мешалку 5, устаноленную под углом λ относительно горизонта. Установка имеет несколько насосов, обеспечивающих непрерывность процесса:

вакуумный насос 6 для откачки биогаза из биореактора 4, погружной насос 7 с измельчителем для перемешивания и подачи исходного сырья из приемного бункера 1 в подготовительную емкость 2, погружной насос 8 с измельчителем для перемешивания, подачи сырья из подготовительной емкости 2 в реактор 4, погружной насос 9 для системы предварительного нагрева сырья и откачки готового удобрения, насосы 10, 11, 12 для интенсивного перемешивания, создания вращательного движения всей биомассы против часовой стрелки и разбития поверхностной корки биомассы в емкостях A,B,C,D, размещенных по принципу «матрешки» в биореакторе 4. Газовый котел 13, работающий на биогазе, производимом установкой, блок управления 14 установки. Теплообменники 15 и 16 соответственно емкостей А и В, теплоизоляция 17 биореактора 4, ревизионный люк 18, линию розлива готового продукта 19.

Емкость А смонтирована от дна биореактора 4, с превышением над зеркалом жидкости в нем и с недоходом до крышки биореактора 4, при этом емкость А имеет теплообменник 15 в полости которого циркулирует теплоноситель (вода) разогретая при помощи газового котла 13, а в нижней части емкости А имеются окна для прохождения биомассы в емкость В (на чертеже не указаны).

Емкость В смонтирована от дна биореактора 4, с превышением над зеркалом жидкости в нем и с недоходом до крышки биореактора 4. Емкость В имеет теплообменник 16 в полости которого циркулирует теплоноситель (вода).

Емкость С смонтирована с недоходом до дна биореактора 4, а ее верхняя часть является крышкой биореактора 4 с теплоизоляцией 17.

Емкость D - наружный цилиндр биореактора 4 с теплоизоляцией 17 и ревизионным люком 18. В наружный цилиндр биореактора 4 смонтирована дополнительная боковая мешалка 5, установленная под углом λ относительно горизонта.

Установка работает следующим образом:

при поступлении разведенного водой исходного сырья в приемный бункер 1, включается насос 7, перемешивает и измельчает сырье, подает его в подготовительную емкость 2. Емкость 2 предварительно заполнена на 1/3 перебродившим, разогретым сырьем для преварительного осеменения исходного сырья. Затем включается насос 8, который перемешивает, измельчает и подает сырье в емкость А биореактора 4. Последующие порции исходного сырья подготавливаются аналогично.

Постепенно заполняется емкость А биореактора 4 и вместе с ней заполняется емкость В через окна в нижней части емкости А. Одновременно происходит нагрев поступающего сырья теплообменниками 15 и 16.

Достигнув верхней кромки емкости В сырье переливается в емкость С и одновременно заполняет емкости С и D.

При достижении необходимого уровня в емкостях С и D, процесс загрузки сырья прекращается, начинается процесс сбраживания при интенсивном перемешивании насосами 10,11,12 и дополнительной боковой мешалки 5. Теплообменники 15 и 16 при помощи газового котла 13 поднимают температуру сырья до 30 - 40 градусов (мезофильная фаза процесса), при которой начинается выделение биогаза. Включается вакуумный насос 6, который откачивает из биореактора 4 полученный биогаз и подает его в газовый котел 13 для поддержания нужной температуры в биореакторе 4, обеспечивая необходимые параметры по вакууму. Дальней шее повышение температуры сырья переводит процесс его переработки из мезофильной в термофильную фазу. Термофильный режим работы биореактора 4 происходит при температуре 52-54 градуса. По окончании процесса брожения, возобновляется загрузка исходного сырья в емкость А, а готовое удобрение из емкости D в емкость гидрозатвора 3, откуда оно подается на линию розлива 19 с одновременным подогревом исходного сырья в подготовительной емкости 2.

Использование данного технического решения - установки для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения, позволило повысить ее производительность и надежность при непрерывности технологического процесса.

Claims (3)

1. Установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения, содержащая биореактор с нагревателем биомассы, систему подачи предварительно подогретого и измельченного исходного сырья, систему интенсивного перемешивания биомассы, систему удаления биогаза из реактора с вакуумным насосом, систему управления технологическим процессом, систему выгрузки и розлива готового продукта, отличающаяся тем, что биореактор установки выполнен в виде герметичной емкости цилиндрической формы с размещенными в ней, с зазором с ней и между собой, по принципу «матрешки», емкостями, при этом биореактор снабжен дополнительной боковой мешалкой, установленной под углом λ° относительно горизонта.

2. Установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения по п.1, отличающаяся тем, что количество емкостей, размещенных в герметичной емкости биореактора, больше одной.

3. Установка для анаэробной переработки органических отходов животного и растительного происхождения, производства биогаза и жидкого органического удобрения по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что угол λ° установки дополнительной боковой мешалки относительно горизонта равен 20-30°.