Смеситель для сбраживания субстрата Советский патент 1988 года по МПК B01F13/02 C02F11/04 C02F103/20 

О5 ел

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно к устройствам для перемешивания жидких сред при анаэробном сбражива- НИИ отходов сельскохозяйственных животных.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение энергозатрат.

На чертеже изображен предлагаемый смеситель, общий вид.

Смеситель для сбраживания субстрата содержит емкость 1 с коническим днищем 2, снабженную подогревателем 3 и перемешивающим устройством, выполненным в виде колокола 4, размещенного в емкости 1. Колокол 4 снабжен в верхней части перепускным клапаном 5 соединенным со штангой 6, длина которой больше высоты колокола на величину, равную сумме высоты конуса днища 2 и хода золотника клапана 5. К крьш1ке емкости 1 прикреплена жесткая сетчатая перегородка 7, отделяю- щая емкость 1 от газопровода 8, по которому отделяюшая образующийся био- газ поступает в газгольдер 9,

Смеситель работает следующим образом.

В начальном положении колокол 4 находится в нижней части емкости 1, клапан 5, служащий для выпуска накопившегося под колоколом 4 биогаза, закрыт. В процессе анаэробного брожения субстрата выделяется биогаз в количестве 0,6 - 0,8 м на 1 кг сухого органического вещества, который поступает в верхнюю газовую камеру ем- кости 1 из субстрата, находящегося над колоколом 4, ив верхнюю часть колокола 4 из субстрата,, находящегося под ним. По мере накопления под колоколом 4 биогаза образуется подъ-

емная сила, с помощью которой он

всплывает. Во время всплытий колоколе 4 субстрат, тшходящийся в емкости 1, перемешивается, причем основное перемешивание его осуществляется в пристенном слое, что очень важно при подогреве сбраживаемой массы через водяную рубашку. В момент достижения колоколом 4 верхнего уровня кла- .пан 5 удаляется в сетчатую перегородку 7, при этом он открывается и скопившийся биогаз поступает в верхнюю газовую камеру емкости 1, откуда по газопроводу 8 - в газгольдер 9.

После удаления биогаза из-под ко локола 4 он тонет, вновь перемешивая субстрат. При достижении им дна штанга 6 упирается и закрывает клапан 5. Цикл повторяется.

Подъем устройства осуществляется выделяющимся во время анаэробного брожения субстрата и скапливающимся под колоколом биогаза. Поскольку колокол имеет диаметр равный 0,85 диаметра емкости, в которой он находится, перемешивание его при всплытии осуществляется главным образом в пристенном слое (тепловом пограничном слое) жидкости, в котором из-за термического сопротивления вязкого слоя происходит снижение температуры от температуры жидкости вблизи стенки до температуры ядра жидкости. Причем величина данного слоя, определенного опытным путем и зависящая от наличия сухого вещества в субстрате, составляет 0,15-0,30 диаметра емкости. Устройство, вьшолненное в форме колокола, имеет бо1(ьшую площадь поверхносг ти, что очень важно для закрепления (иммобилизации) метановых бактерий на ней, поскольку при непрерывной загрузке свежих доз и выгрузке отработанного шлама происходит постепенное вымывание бактерий, что, в конечном итоге, снижает выход биогаза. Кроме того, данная форма устройства позволяет регулировать интенсивность перемешивания (количество перемешивания) субстрата изменением ее высоты потому, что в этом случае уменьшаетс или увеличивается объем субстрата, находящегося под колоколом, что приводит к регулированию вьщеляющегося под ним биогаза.

Количество подъемов колокола можно регулиропать не только его размерами (длиной), но и весом.

В таблице представлены данные, показывающие частоту подъемов колокола в зависимости от веса т и скорости газовыделения.

Формула изобретения

Смеситель для сбраживания субстрата, содержащий емкость с коническим днищем, снабженную подогревателем и перемешивающим устройством, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения энергозатрат, перемешивающее устройство выполнено в виде колокола.

31А006514

размещенного в емкости, снабженного больше высоты колокола на величину, в верхней части перепускным клапаном, равную сумме высоты конуса днища и соединенным со штангой, длина которой хода золотника клапана.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких сред, используемым при анаэробном сбраживании отходов сельскохозяйственных животных, и позволяет упростить конструкцию и уменьшить энергозатраты. Смеситель для сбраживания субстрата содержит емкость 1 с коническим днищем 2, снабженную подогревателем 3 и перемешивающим устройством, вьтолненным в виде колокола 4, размещенного в емкости 1. Колокол 4 снабжен в верхней части перепускным клапаном 5, соединенным со штангой 5, длина которой превышает высоту колокола на величину, равную сумме высоты конуса днища 2 и хода золотника клапана 5, Колокол 4 всплывает под действием выталкивающей силы, возникающей при скоплении под ним биогаза. При этом клапан 5 ударяется об решетку 7 и открывается. После выхода биогаза из-под колокола 4 он тонет, а клапан 5 закрывается с помощью штанги 6. 1 ил., 1 табл. (Л

Скорость газовыделения, 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 1/сут

Частота подъемов колокола,

раз ( кг)13 16 20 25 29 33 37

Скорость газовьщеления,

1/сут1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Частота подъемов колокола, раз ( кг) 9 12 15 18 21 24 27 30

Скорость газовыделения,

1/сут1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

-- -- - - - - -- - ---- - -- - --- - .- - - -- --,-. -- в.- - - ..-.™..«.,..

Частота подъемов колоко-

ла, раз ( кг) 5 7 9 11 13 15 17 19