Метантенк Советский патент 1991 года по МПК C02F11/04 C02F3/28 C02F103/20 

Изобретение относится к биохимической анаэробной очистке сточных вод и может быть применено в биоустановках животноводческих комплексов и на станциях обрабо;ки стоков.

Известна установка по производству биогаза, содержащая резервуаре камерами предварительного основного и остаточного брожения, г подвижными перепускными пе- регородкамм, оборудованный газгопьде- ром, регулировочным устройством для поддержания температуры, уровня заполнения, отбора биогаза, работающая по проточному принципу. Метантенк обеспечивает последовательное сбраживание субстрата в трех камерах, что гарантировано обеспечивает заданную гпубину ферментами м степень обеззараживания. При этом полностью устраняется исходного субстрата сквозь метантечк.

Этот мзтантенк имеет цилиндрическую форму и расположен горизонтально, поэтому ему присущи недостатки горизонтальных конструкций метантенков, связанные с затрудненным перетоком ферментной массы между камерами и возможностью зарастания нижних перетоков, что снижает, кроме того, надежность работы метантенка, При этом отсутствует эффективное использование рабочего объекта метантенка за счат точечных подачи и отбора субстрата -л образования застойных зон.

Целью изобретения является повышение эффективности работы метантенка за счет равномерной загрузка и выгрузки субстрата по всей поверхности камер и повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что з метантенке, содержащем цилиндрический резервуар с коническими днищем и крышкой, разделенном перегородками на каме- ры предварительного, основного и

остаточного брожения, сообщающиеся между собой, патрубки подвода исходного и выгрузки сброженного субстрата, патрубок отбора биогаза, теплообменник, установпенный в камере основного брожения, перегородки выполнены цилиндрическими и установлены концентрично относительно корпуса, внутренняя перегородка установлена с зазором относительно днища и снабжена с наружной стороны по периметру вертикальными и горизонтальными ребрами, образующими загрузочные и сливные лотки, чередующиеся по периметру, при этом площадь загоузочных лотков выполнена по меньшей мере не больше площади сливных лотков. Кроме того, метантенк дополнительно снабжен загрузочной, промывочной и накопительной емкостями, при этом загрузочная емкость установлена на

крышке метантенка с расположением верхней части со съемной крышкой выше крышки метантенка, нижней - в газовой полости, промывочная емкость - соосно загрузочной в газовой полости, накопительная - в нижней части днища метантенка. При этом загрузочная и промывочная емкости снабжены по меньшей мере тремя трубопроводами, связанными с соответствующими лотками, а накопительная емкость - по меньшей мере гремя коробами с камерой

остаточного брожения, а также с трубопроводом выгрузки сброженного субстрата, последний снабжен в нижней части сливным патрубком.

На фиг. 1 схематически изображен метантенк, поперечное сечение; на фиг. 2 - сливные короба, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид снизу.

Метантенк содержит герметичный ци- пикдрический резервуар 1 с коническим

днищем 2, Полость метантанка разделена цилиндрическими перегородками 3 и 4 на

камеры предварительного брожения 5, основного брожения б и остаточного брожения 7. .Перегородка 3 не доходит до дна, Кроме того, летантенк содержит теплообменник 8, патрубок загрузки исходного суб- страта 9, патрубог 10 отбора биогаза, трубопровод 11 выгрузки сброженного субстрата, сн-зб), двумя сливными патрубками 12 и 1Г-, расположенными на разных уровнях, и патрубок 14 подачи фута- та. В газоепй полости метантанка по его оси уст-зноэлена одна над другой две емкости: загрузочная 15 м промывочная 16, Емкость 5 выступает над крышей метантенка и има- ет сьемную крышку 17, Обе емкости 15 и 16 снабжены по крайней мере тремя сливными трубами 18 и 19. ТруЬы 18 соединяют полость емкости 15 с разгрузочными лотками 20 кольцевой камеры 5 предварительного брожения, а трубы 19 - полость емкости 16 со сливными лотками 21 перетока субстрата из камеры б в камеру 7. В плане (фиг. 2} лотки 20 загрузки исходного субстрата и сливные лотки 21 чередуются. Площадь в плане загрузочной зоны 20 не больше пло- щади в плане сливного короба 21.

Под коническим днищем 2 рпсположена по оси метантенка накопите; , зя емкое ъ 22, полость которой соединена ю крайней мере тремя сливными коробами 23 с поло- стью емкости 7 и трубой 24 с трубопроводом 11 выгрузки сброженного субстрата. На продолжении трубы 24 расположен сливной патрубок 25.

Метантенк оаботает следующим обра- зом.

Исходный субстрат по патрубку 9 подается в загрузочную емкость 15, откуда по трубам 18 поступает в загрузочные лотки 20 (фиг. 2) и далее в камеру 5 предварительного брожения. В этой камере проходит кислото- генная фаза сбраживания субстрата и по кольцевой щели, образованной нижним концом внутренней перегородки 3 и коническим днищем 2, поступает в зону брожения. В конической зоне брожения проходит процесс основного сбраживания твердой орга- hHKH. Перебродившая органика поднимается по камере 6 основного брожения и по сливным лоткам 21 сливается в камеру 7 остаточного брожения, где происходит дображивание органики до заданной глубины разложения органики. Из этой зоны 7 по сливным коробам 23 происходит слив сброженного субстрата в накопитель- ную емкость 22. При загрузке очередной порции исходного субстрата происходит подъем уровня в камере 5 предварительного брожения. По закону сообщающихся сосудов поднимается уровень субстрата в

камере основного брожения и по лоткам 21 происходит слив субстрата в камеру 7 остаточного брожения. При этом из накопительной емкости 22 по трубе 24 сброженный субстрат поступает в трубопровод 11 выгрузки и через штуцер 12 происходит слив отферментировэнного субстрата. После этого уровни во всех камерах устанавливаются на прежнем уровне. Выделяющийся биогаз собирается в газовой полостиметантенкаи по патрубку 10 отводится потребителю. Компенсация теплопотерь вметантенке происходит за счет подачи горячего теплоносителя в теплообменник 8.

Размыв корки в загрузочных лотках 20 происходит за счет динамического воэдей- отвия струи исходного субстрата Корка, образующаяся на поверхности камеры 6 основного брожения, при каждой очередной загрузке метантенка сливае ч-я вместе с субстратом по всему периметру камеры 6 .основного брожения по сливным лоткам 21 в камеру 7 остаточного брожения. Разлив корки, образующейся на поверхности субстрата в камере 7 остаточного брожения, происходит за счет динамического действия струм фугата Фугат, жидкая часть разделенного на фракции сложенного субстрата, по патрубку 14 подэе.сг в промывочную емкость 16и потребам 19 поступает на размыв корки в сливные лотки 21.

Работа метантенка предусматривает возможность очистки загрузочной емкости 15 без остановки его работы. При том перекрывают патрубок 12, уровень субстрата в метзнтенке поднимается, загрузочные трубы 18 оказываются погружены в слой суспензии, что предотвращает попадание газа в загрузочную емкость 15. не произошло переполнение метантенка, предусмотрен слив отферментированной суспензии через патрубок 13. При этом новый уровень суспензии находится ниже дна загрузочной емкости 15. После этого снимается крышка 17 загрузочной емкости 15 и производится ее очистка без нарушения герметичности метантенка. Затем крышку 17 герметично закрывают.открывают патрубок 12, происходит слив отферментированной супензии, которая занимает прежний рабочий уровень.

В метантенке предусмотрена очистка кзм( :ы 7 остаточного брожения без останов и работу метантенкз. Для этого открывают патрубок 25 и опорожняют камеру 7 Ьеэ азгерметизации метзнтенка.

Таким образом, предлагаемая конструкция метантенка позволяет производить загрузку исходного субстрата равномерно по площади камеры предварительного брожения, равномерную ,ю всей площад1/ камеры основного брожения выгрузку субстрате равномерную по площади загрузку камеры дображмваний и равномерную выгоузчу иа нее отферментирпванного субстрата. При этим исключается образование застойных зон во всех камерах метантеика и движение субстрата по камерам приближается к режиму полг ГО вытеснения Надежность работы мет&итакча пов0 шается вследствие размывки s удаления корки из камэр поед- варительног. t основного брожения, возможности промывки камеры остаточного брожения фугатом и очистки загрузочной емкости без остановки работы мэта -иегкэ и без его разгерметизации.

Форм; па изобретения Метаьгенк, содержащий резервуар с днищем и крыи кой, разделенный перегородками на камеры предварительного, ос- новного и остаточного брсжениг сообщающиеся между собой, патрубки подвода исходного и выгрузки сброженного субстрата патрубок отбора биогазз теплообменник, установленный в камере основ- кого брожения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективное и работы метантанка за счет равномерной загрузки и выгрузка субстрата по всей повехносту камер и повышения надежности работы, перегородки выполнены цмлиндоическими ч установлены коаксиально в резервуаре внутренняя перегородка установлена с зазором над днищем и снабжена прикрепленными к ней с наружной стороны

по периметру вертикальными и горизонтальными ребрами, образующими загрузочные и сливные лотки, чередующиеся по периметру, мри этом площадь загрузочных лотчоз выполнен а по меньшей меве не боль- iti,s площади сливных логжов иетантенк снабжен также загрузочной промывочной и чзкопительной емкостями, загрузочнЈя зм- кость сньОжРна съемной крышкой и установлена на крышке метантенка с расположением верхней части со съемной крышкой чыше крышки метзнтенка, нижней астм - в верхней части резеовузра, промы- BO irOR емко ль установлена ьоосчо и под загрузочной емкостью з верхней части ре- серауара, накопительная емкость установлена в нижней части днища резервуара метантенка, гри этом загрузочная я промывочная емкости снабжены по меньшей мере тремя трубопроводами,соединенными с соответствующими лотками, а накопительная емкость снабжена по меньшей мере тремя коробами, соединенными с камерой остаточного брожзния, а также с трубопроводом выгрузки сброженного субстрата, который снабжен в нижней своей части сливным патрубком.

Изобретение относится к области биохимической анаэробной очистки сточных вод и может быть применено в биоустановках животноводческих комплексов и на станциях обработки бытозых стоков. Цель изобретения - повышение эффективности работы метачтенка за счет равномерной загрузки и выгрузки субстрата по всей поверхности камер и повышения надежности работы. Метантенк содержит цилиндрический резервуар 1 с коническим днищем 2 и конической крышкой. Резервуар метантен- ка разделен цилиндрическими перегородками 3 и 4 на . 5, б и 7 предварительного, основного и остаточного брожения. Внутренняя перегородка 3 уста- нолена над днищем 2 с зазором. Метантенк содержит теплообменник 8, патрубок 9 загрузки исходного субстрата, патрубок 10 отбора биогаза, трубопровод выгрузки

Фм 2