SU1330081A1

SU1330081A1 - Способ обработки отходов

Info

Publication number: SU1330081A1
Application number: SU854012731A
Authority: SU
Inventors: Вилис Станиславович Дубровский; Улдис Эрнестович Виестур; Валерия Дмитриевна Прокопенко
Original assignee: Совхоз "Огре"; Институт Микробиологии Им.Августа Кирхенштейна
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1987-08-15

Abstract

Изобретение относитс к области переработки отходов животноводства путем анаэробной ферментации и может быть использовано в сельскохоз йственном производстве при создании биоэнергетических установок, позвол ющих перерабатывать отходы животноводческих комплексов в обеззараженные удобрени и биогаз. Целью изобретени вл етс сокраш.ение времени обработки и повышение выхода биогаза. Способ обработки отходов животноводческих ферм путем последовательной трехста- дийной ферментации при перемещении субстрата в продольном направлении, пере- мещивани субстрата в гидролитической и ацетогенной стади х и отделени б«огаза включает предварительную обработку отходов дымовыми газами с одновременным контролем концентрации кислорода в отработанных газах до достижени кислорода в отработанных газах 0,1-0,5%, при этом обработку ведут череду циклы сжати и отсоса при относительной разнице давлений сжати и отсоса 0,2-0,8 ата с частотой 5-20 импульсов в 1 ч. 1 ил., 1 табл. « (Л со со

Description

Изобретение относитс к переработке отходов животноводства путем анаэробной ферментации и может быть использовано в сельскохоз йственном производстве при создании биоэнергетических установок, поз- вол ющих перерабатывать отходы животноводческих комплексов в обеззараженные удобрени и биогаз.

Цель изобретени - сокращение времени обработки и повышение выхода биога- за при обработке отходов животноводческих ферм.

На чертеже изображе иа схема установки , реализующа предлагаемый способ.

Установка дл получени биогаза из отходов животноводческих ферм содержит корпус 1, разделенный вертикальными перегородками 2 на секции 3, 4 и 5, в которых установлено обогревательное устройство 6. Секции 3 и 4 снабжены перемешивающими устройствами 7 и 8. В секции 5 установлен блок 9 длинноволокнистых щеток. В корпусе 1 установлены труба 10 отвода биогаза и выпускна труба 11 дл вывода шлама . С корпусом 1 св зана камера 12, соединенна с секцией 3 трубой 13. Камера 12 снабжена трубой 14 подачи животноводческих отходов, трубой 15 подачи гор чих дымовых газов с насосом 16 и трубой 17 отвода отработанных газов, снабженной насосом 18. Труба 15 соединена с р дом трубок 19 небольщого диаметра. На трубе 17 установлен газоанализатор 20.

Способ осуществл ют следующим образом .

Отходы .животноводческих ферм, например свиной навоз, по трубе 14 подают в камеру 12, где с помощью насоса 16 проду- вают гор чими дымовыми газами, которые подают импульсами по трубе 15 через трубки 19, равномерно распределенные по всему объему камеры 12. Циклы подачи дымовых газов под давлением и отсоса отработанных газов чередуют. При этом происходит десорбци кислорода из навоза. Концентрацию кислорода в отработанных газах контролируют газоанализатором 20. Одновременно тепло дымовых газов передаетс навозу и происходит его нагрев до 54°С, что обеспечивает обеззараживание его от р да патогенных микроорганизмов. Обработку отходов гор чими дымовыми газами осуществл ют до достижени концентрации кислорода в отход щих газах 0,1-0,5%. После этого отходы по трубе 13 подают в корпус 1, где ведут постадийную ферментацию субстрата при перемещении его в продольном направлении по секци м 3,4 и 5. В секци х 3 и 4 субстрат перемещиваетс . В этих секци х поддерживают оптимальный режим дл разложени органической массы до жирных кислот: рН 6-7,2, температура 54±2°С. В секции 5 происходит конечна стади метанового брожени , образование

5

Q

0

5 5

0

биогаза с помощью метанообразующих бактерий , которые растут очень медленно и накапливают мало биомассы. Установленный в секции 5 блок 9 длинноволокнистых щеток интенсифицирует концентрацию биомассы в ферментативной жидкости за счет адсорбировани метанообразующих бактерий на щетках 9. В этой стадии поддерживают оптимальный режим: рН 7,2-7,6, температура 54±1°С. Образующиес метан отвод т по трубе 10, а шлам периодически вытесн ют из секций 5 по трубе 11 при заполнении секции 3 свежим субстратом.

Обработку ведут до достижени концентрации кислорода 0,1-0,5%.

При концентрации кислорода ниже 0,1% не достигаетс полного разложени органических отходов и, соответственно, выход биогаза недостаточен.

При концентрации кислорода выше 0,5% ингибируетс сам процесс метанообра- зовани , что также приводит к уменьшению выхода биогаза. Одновременно с сокращением цикла уменьшаетс выход-биогаза и значительно увеличиваютс как перепад давлений импульса сжати - разрежени , так и число импульсов. Это неоправданно усложн ет оборудование, увеличивает энергоемкость , что делает процесс экономически невыгодным.

Отходы животноводства имеют большое число волокнистых включений, т.е. трубчатых структур, заполненных воздухом. Отрицательный перепад давлений (отсос) позвол ет облегчить выход газа из субстрата, в частности, из этих структур. Положительный перепад давлени (нагнетание) позвол ет внедрить составл ющие дымовых газов в субстрат. Возникающие колебани осмотических давлений способствуют и диффузии жидкой фазы в твердую фракцию, что также облегчает ассимил цию микроорганизмов . Чередование перепадов давлени вызывает разрушение пены и предотвращает флотацию твердой фракции.

При перепаде давлений ниже 0,2 ата перемешивание среды недостаточно, при перепаде, превыщающем 0,8 ата, наблюдаетс унос среды с отход щими газами.

Увеличение числа импульсов в 1 ч выше 20 экономически неоправданно, так как приводит к значительному повышению энергетических затрат при уменьшении выхода биогаза. Кроме того, увеличение количества импульсов приводит к ценообразованию.

Уменьшение количества импульсов ниже 5 недостаточно дл удалени воздушных включений, что также уменьшает выход биогаза.

Пример. Процесс анаэробного сбраживани свиного навоза осуществл ют в аппарате емкостью 0,25 м с рабочим объемо.м среды 0,152 м В камеру 12 загружают 0,03 м отходов. Периодическими отключени ми насосов 16 и 18 подачи и отвода дымовых газов создают 12 импульсов перепада давлений сжати - разрежени дымового газа над уровнем жидкости. Перепад давлений при этом составл ет 0,5 ата. Концентраци кислорода в отработанных газах достигает 0,3% при среднем- расходе дымовых газов 10 м в сутки. Выход биогаза на 1 м среды составл ет 4 .м в сутИспользование в предлагаемом способе предварительной обработки животноводческих отходов ды.мовыми газами путем подачи дымовых газов импульсами, череду циклы сжати и отсоса, обеспечивает сокращение длительности цикла анаэробного брожени в 3 раза и увеличение выхода биогаза в 2,5 раза.

Claims

Формула изобретени

Способ обработки отходов, включающий последовательную трехстадийную анаэробки со средним содержанием метана 65%. Длительность полного цикла анаэробного сбраживани составл ет 4 сут.

Данные, характеризующие зависимость выхода биогаза и длительность цикла анаэробного сбраживани от режима обработки отходов животноводческих ферм, сведены в таблицу.

ную ферментацию при перемещении субстрата в продольном направлении, перемешивание субстрата в гидролитической и ацетогенной стади х и отделение образовавшегос биогаза, отличающийс тем, что, с целью сокращени времени обработки и повыщени выхода биогаза при обработке отходов животноводческих ферм, отходы

предварительно обрабатывают дымовыми газами, череду циклы сжати и отсоса при относительной разнице давлений 0,2-0,8 ата с частотой 5-20 импульсов в 1 ч, до достижени концентрации кислорода в отработанных газах 0,1-0,5%.

,Ю73

7 г

7.8