МЕТАНТЕНК Российский патент 2001 года по МПК A01C3/00 C02F11/04 

Описание патента на изобретение RU2163430C1

Изобретение относится к канализации и преимущественно предназначается к использованию в сельском хозяйстве на животноводческих и птицеводческих фермах и комплексах, усадьбах сельских жителей и на индивидуальных садово-огородных и дачных участках для анаэробного сбраживания навоза, помета, фекалий и различных измельченных разжиженных растительных отходов с выработкой из них высококачественных обеззараженных от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков органических удобрений и горючего биогаза.

Известен метантенк для сбраживания осадка сточных вод /а.с. СССР N 356251/, содержащий резервуар цилиндрической формы с наклонными днищем и куполом с закрепленной на куполе и не доходящей до днища резервуара концентрической кольцевой перегородкой, имеющей снизу обращенный к стенке резервуара раструб и разделяющей резервуар на внешнюю и внутреннюю камеры сбраживания, патрубки подвода сырого осадка во внутреннюю камеру и выгрузки из нее сброженного, отвода биогаза из зоны сбраживания внутренней камеры и отвода биогаза и иловой воды из внешней камеры сбраживания.

Недостатком известного метантенка является то, что он не может быть использован для осуществления последовательного пофазного анаэробного сбраживания разжиженных органических отходов во внешней, а затем во внутренней камерах, так как сырой осадок поступает во внутреннюю камеру, где сразу, без какой-либо предварительной подготовки, смешивается с находящейся в нижней части резервуара сбраживаемой массой, а значительная часть образуемого во внутренней камере биогаза с увлекаемым им осадком поступает во внешнюю камеру, нарушая режим последовательного пофазного анаэробного сбраживания разжиженных органических отходов.

Известен также метантенк для последовательного пофазного анаэробного сбраживания разжиженных органических отходов, содержащий выполняемый из различных материалов герметичный резервуар с газосборной горловиной, прикрепленную внутри резервуара к его верхней части не доходящую до днища резервуара коаксиальную концентрическую перегородку, разделяющую резервуар на внешнюю и внутреннюю камеры сбраживания, патрубки подвода разжиженных органических отходов во внешнюю камеру, отвода сброженного осадка из внутренней камеры к биогаза из внешней и внутренней камер, выпуклый к центру резервуара по периметру на его внутренней стенке отражатель в виде внутренней части полого или сплошного кольца различной формы в поперечном сечении /патент РФ N 2108702/.

Недостатками этого известного метантенка являются сложность в изготовлении отражателя различной формы на внутренней стенке резервуара, повышенное соотношение внешней поверхности резервуара к его объему, что увеличивает теплопотери метантенка во внешнюю среду с равным термическим сопротивлением утеплителя.

По своей технической сущности конструктивного выполнения и достигаемому результату известный по патенту РФ N 2108702 метантенк является наиболее близким к изобретению.

Задачей настоящего изобретения является создание такого метантенка для последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных разжиженных органических отходов, который обладал бы высокой степенью надежности и стабильности в работе, доступной простотой изготовления и эксплуатации при наименьших теплопотерях в окружающую среду.

Согласно изобретению поставленная задача достигается тем, что резервуар метантенка выполнен шарообразной формы, а прикрепленная внутри резервуара к его верхней части не доходящая до днища резервуара коаксиальная концентрическая перегородка, разделяющая резервуар на внешнюю и внутреннюю камеры сбраживания, выполнена в виде усеченного конуса с обращенным вниз основанием.

На фиг.1 изображен метантенк в разрезе, а на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.

Метантенк представляет собой герметичный резервуар 1 шарообразной формы, внутри которого к верхней его части прикреплена не доходящая до днища резервуара 1 коаксиальная концентрическая перегородка 2, разделяющая резервуар 1 на внешнюю 3 и внутреннюю 4 камеры сбраживания и выполненная в виде усеченного конуса с обращенным вниз основанием. Сверху над резервуаром 1 выполнена газосборная горловина 5, во внешнюю камеру 3 встроен патрубок подачи разжиженных органических отходов 6 с разнонаправленными отводами 7, а во внутреннюю камеру 4 встроен патрубок отвода сброженного осадка 8. Над внешней камерой 3 установлен патрубок отвода биогаза 9, а над внутренней камерой 4 и ее газосборной горловиной 5 установлен биогазоотводящий патрубок 10. Прикрепленными снизу к резервуару стойками 11 метантенк установлен на фундамент 12. Другие трубопроводы /для подогрева сбраживаемой массы, перемешивания, контроля уровня к перелива к др./ на чертежах не показаны и их выполнение и размещение в метантенке возможно в разных приемах.

Работа метантенка в зависимости от вида, качества и влажности сырья, необходимости обеспечения эффективного обеззараживания сбраживаемых органических отходов от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков, может осуществляться в широком диапазоне разных доз цикличной или непрерывной загрузки при различных температурах сбраживания, что назначается технологическим регламентом его конкретного использования.

Шарообразная форма метантенка, обеспечивая наименьшие теплопотери на единицу объема, предотвращает при устройстве конической перегородки поступление биогаза из внутренней камеры 4 во внешнюю камеру 3, тогда как содержимое камеры 3 может свободно стекать в камеру 4 по мере поступления свежих отходов в камеру 3 из патрубка 6.

Последовательное пофазное анаэробное сбраживание разжиженных органических отходов сельского и коммунального хозяйства в предложенном метантенке выполняют следующим образом.

Свежие разжиженные и измельченные органические отходы влажностью 93 ± 4% по патрубку 6 под напором вводят во внешнюю камеру 3, где разнонаправленными из тройника 7 струями перемешивают с содержимым камеры 3. Всплывающие при этом трудносбраживаемые легкие включения, содержащие целлюлозу, лигнин, жиры, белки и другие вещества, перемешиваются со сбраживаемой в камере 3 массой и обсеменяются содержащимся в ней симбиозом расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов, обеспечивающих в первой фазе анаэробного сбраживания разрушение сложных соединений на более простые с образованием из них во второй фазе сбраживания при pH менее 7,2 более плотных кислот и аминокислот, которые стекают из камеры 3 вниз в камеру 4, где при более высоком значении pH осуществляется завершающая фаза последующего анаэробного сбраживания с образованием биогаза с большим содержанием метана. Отвод менее калорийного биогаза из внешней камеры 3 и более богатого метаном биогаза из внутренней камеры 4 производится через патрубки 9 и 10. Поступление биогаза снизу вверх в камере 4 обеспечивает эффективное перемешивание сбраживаемой массы, создает у основания газосборной горловины 5 постоянно "кипящую" поверхность жидкости, препятствуя тем самым образованию "корки", способствуя при этом досбраживанию легких частиц массы и поглощению из биогаза углекислоты и сероводорода, используемых в сбраживаемой массе на формирование симбиоза микроорганизмов, осуществляющих в метантенке анаэробное сбраживание органики.

Похожие патенты RU2163430C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОФАЗНОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ РАЗЖИЖЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1999
RU2162626C1
СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОФАЗНОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ РАЗЖИЖЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1999
RU2163750C1
СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОФАЗНОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ РАЗЖИЖЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1999
RU2159530C1
СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОФАЗНОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ РАЗЖИЖЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2001
RU2196410C2
СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОФАЗНОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ РАЗЖИЖЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
RU2236106C1
МЕТАНТЕНК 1999
RU2149531C1
МЕТАНТЕНК 1995
RU2108702C1
ЖИДКОЕ МИНЕРАЛИЗОВАННОЕ ОРГАНИЧЕСКОЕ УДОБРЕНИЕ ИЗ АНАЭРОБНО СБРОЖЕННЫХ РАЗЖИЖЕННЫХ И ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ, СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
RU2254699C2
МЕТАНТЕНК 2003
RU2242434C1
БИОРЕАКТОР 2002
RU2228583C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 163 430 C1

Реферат патента 2001 года МЕТАНТЕНК

Изобретение относится к переработке отходов и предназначено для последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных разжиженных органических отходов, навоза и помета с выработкой из них органических удобрений и горючего биогаза. Метантенк содержит герметичный резервуар с газосборной горловиной, прикрепленную внутри резервуара к его верхней части не доходящую до дна резервуара коаксиальную концентрическую перегородку, разделяющую резервуар на внешнюю и внутреннюю камеры сбраживания, патрубки подвода разжиженных органических отходов во внешнюю камеру, отвода сброженного осадка из внутренней камеры и отвода биогаза из внешней и внутренней камер. Резервуар выполнен шарообразной формы, а перегородка - в виде усеченного конуса с обращенным вниз основанием. Изобретение обеспечивает повышение надежности и стабильности работы метантенка, упрощение его изготовления и эксплуатации и сокращение потерь тепла. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 163 430 C1

Метантенк, содержащий выполняемый из различных материалов герметичный резервуар с газосборной горловиной, прикрепленную внутри резервуара к его верхней части не доходящую до дна резервуара коаксиальную концентрическую перегородку, разделяющую резервуар на внешнюю и внутреннюю камеры сбраживания, патрубки подвода разжиженных органических отходов во внешнюю камеру, отвода сброженного осадка из внутренней камеры и отвода биогаза из внешней и внутренней камер, отличающийся тем, что резервуар выполнен шарообразной формы, а прикрепленная внутри резервуара к его верхней части не доходящая до дна резервуара коаксиальная концентрическая перегородка, разделяющая резервуар на внешнюю и внутреннюю камеры сбраживания, выполнена в виде усеченного конуса с обращенным вниз основанием.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2163430C1

МЕТАНТЕНК 1995
RU2108702C1
RU 2073401 C1, 20.02.1997
Метантенк 1989
  • Семененко Иван Васильевич
  • Чмеленко Евгений Вениаминович
  • Якушко Сергей Иванович
SU1701651A1
Устройство для сбраживания биомассы 1988
  • Монгайт Лев Исаакович
  • Лещинский Михаил Семенович
  • Пузанков Анатолий Григорьевич
  • Бородин Виктор Иванович
SU1684264A1
Метантенк 1978
  • Кучеренко Геннадий Степанович
  • Салюк Анатолий Иванович
SU791652A1
CH 648593 A5, 29.03.1985.

RU 2 163 430 C1

Даты

2001-02-27Публикация

1999-08-10Подача