Устройство для производства биогаза из навозной жижи Советский патент 1991 года по МПК C02F11/04 

Изобретение относится к переработке и утилизации органических отходов и может быть применено в сельском хозяйстве

Целью изобретения является интенсификация процесса брожения, снижение энергозатрат и повышение надежности работы устройства путем обеспечения перемешивания бродящей массы при периодическом отборе биогаза.

На фиг. 1 показано устройство для производства биогаза из навозной жижи, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел Б на фиг. 1.

Устройство для производства биогаза из навозной жижи представляет собой реактор из камер 1 и 2. Камера 1 в верхней части имеет выпускной вентиль 3, камера 2 является тупиковой. Реактор выполнен V-образной формы, при этом в нижнем соединительном трубопроводе 4 установлены симметричные винтообразные перемешивающие ребра 5 двустороннего действия которые сориентированы с возможностью винтового закручивания потока во время перепуска навозной жижи между камерами 1 и 2 как в прямом, так и в обратном направлении. Наряду с вентилем 3 в систему отбора биогаза входит соединительный газопровод 6, связывающий тупиковую камеру 2 с камерой 1 в верхней части. Перепускной вентиль 7 на газопроводе 6 посредством пружины 8 находится в нормально закрытом состоянии, Рычаг 9 вентиля 7 посредством троса 10 и опорного ролика 11 соединен с поплавком 12 устройства для измерения уровня навозной жижи в тупиковой камере 2, представО

сл о

ON

д

XI

ляющее собой герметичный вертикальный цилиндр 13, соединенный в верхней и нижней части с тупиковой камерой 2. Механизм запаздывания открытия перепускного вентиля 7 представляет робой груз 14, подвешенный на тросе 10 между рычагом 9 и опорным роликом 11, при этом груз 14 обеспечивает прогиб троса 10 между рычагом 9 и поплавком 12, Для поддержания необходимого температурного режима ферментации камеры 1 и 2 снабжены водяной рубашкой 15 и котлом 1бстеплоэлектронаг- ревателем 17, Камеры 1 и 2 имеют верхнюю предельную отметку 18 уровня, нижнюю предельную отметку 19 и среднюю отметку 20 уровня навозной жижи. Устройство также снабжено задвижкой 21 для закачки навозной жижи, а также задвижкой 22 для ее слива.

Работает устройство следующим образом.

Заполнение камер 1 и 2 до средней отметки 20 уровня навозной жижи осуществляется через задвижку 21 при открытых вентилях 3 и 7. После заполнения вентиль 7 закрывается с помощью пружины 8 при вывешивании поплавка 12, поднимающегося по вертикальному цилиндру 13 навозной жижой. Вентиль 3 системы отбора биогаза соединяется с газгольдером. Путем обогрева интенсифицируется процесс брожения в обеих камерах и повышается давление биогаза в тупиковой камере 2 Вследствие перепада давлений из тупиковой камеры 2 по трубе 4 в камеру 1 начинает перетекать навозная жижа, и уровень ее в камере 2 понижается до отметки 19, а в камере 1 повышается до отметки 18. Одновременно, как и в тупиковой камере, понижается уровень в вертикальном цилиндре 13. Поплавок опускается и выбирается оттянутый грузом 14 к низу запас троса 10. При понижении уровня навозной жижи до отметки 19 поплавок повисает на тросе 10 и, пересиливая пружину 8, поворотом рычага 9 открывает перепускной вентиль 7. Происходит выпуск биогаза из тупиковой камеры 2 в камеру 1 и далее в газгольдер. Давление в обеих камерах выравнивается, и происходит обратное движение навозной жижи из камеры 1 в камеру 2. Наличие в нижнем трубопроводе

4установленных по потоку винтовых ребер

5обеспечивает винтообразное перемешивание потока навозной жижи как в начале,

так и в конце выпуска биогаза, т.е. при обратном движении потока из камеры 1 в тупиковую камеру 2. Одновременно поднимается уровень в цилиндре 13, всплывает

поплавок 12. Под воздействием пружины 8 вентиль 7 закрывается, а избыток троса провисает под действием груза 14. Обе камеры вновь заполнены до средней отметки 20 и готовы к следующему циклу брожения. Отработанный после нескольких циклов субстрат сливается через задвижку 22 при открытых вентилях 3 и 7.

Достигаемый таким образом эффект перемешивания навозной жижи оказывает интенсифицирующее влияние на процесс метанового брожения, которое сопровождается увеличением выхода биогаза. Данный способ перемешивания не связан с дополнительными затратами электрической энергии.

Формула изобретения

1.Устройство для производства биогаза из навозной жижи, содержащее двухкамерный биореактор и систему отбора биогаза, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса брожения, снижения энергозатрат и повышения надежности работы устройства путем обеспечения

перемешивания бродящей массы при периодическом отборе биогаза, биореактор выполнен V-образной формы и снабжен соединительным трубопроводом, сообщающим камеры в нижней их части, а также

установленными в соединительном трубопроводе винтообразными перемешивающими ребрами, система отбора газа снабжена установленным в верхней части одной из камер биореактора выпускным вентилем и

соединительным газопроводом с подпружиненным в нормально закрытом состоянии перепускным вентилем и кинематически связанными с ним тросом, опорным роликом и механизмом запаздывания срабатывания с управляющим поплавком для измерения уровня навозной жижи в другой камере биореактора,

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щее- с я тем, что механизм запаздывания срабатывания вентиля выполнен в виде подвешенного на тросе между рычагом перепускного вентиля и опорным роликом груза, вес которого меньше веса поплавка,

21

---/5

Изобретение относился к переработке и утилизации органических отходов и мржет быть применено в сельском хозяйстве Цель изобретения - увеличение производительности устройства, снижение энергоемкости и автоматизация процесса удаления выработанного биогаза Устройство содержит перепускной газопровод, снабженный перепускным вентилем с запорной пружиной, а также соединительный трубопровод с винтовыми направляющими ребрами, поплавковую трубу с поплавком, связанным тросом через направляющий ролик с перепускным вентилем, водяную рубашку с теплообменником Новым в конструкции является соединительный трубопровод с винтовыми направляющими ребрами, поплавковая труба с поплавком связанным с перепускным вентилем образующие систему перемешивания навозной жижи Перемешивание обрабатываемой навозной жижи интенсифицирует процесс метанового брожения и сопровождается увеличением выхода биогаза 1 з п ф-лы 3 ил сл

Фиг2

Фи&З

Узел б