Установка для разложения отходов животноводства Советский патент 1992 года по МПК C02F3/00 C12M1/00 

Изобретение относится к обработке биоотходов и предназначено для обработки стоков животноводческих ферм с цплью получения биогаза и удобрений.

Известен метантенк. в котором обработка навозных масс или иных биостоков производится анаэробным сбраживанием, в результате чего навозные массы частично обеззараживаются, отделяется плодородный ил и биогаз. Метантенк содержит резервуар с горловиной, подающие и отводящие трубопроводы, нагнетатель устройство для разрушения поверхностной корки, выполненное в виде телескопической воронки с приводом, коллектор с отверстиями для выхода барботажного газа

Недостатком метантенка является неполное разложение навозных масс, так как процесс в нем одноступенчатый

Известна также установка для разложения отходов животноводства в двухступенчатом цикле. Обработка навоза в этой установке происходит сначала в аэробном режиме - в аэротенке затем субстрат попадает в метантенк гдг на завершающей стадии происходит полная обработка, т.е. выход ила - удобрения и биогаза.

Установка содержит цилиндрический термофильный резервуар-аэротенк с пневматическим аэратором и затопленными винтовыми перегородками. Аэротенк через камеру рециркуляции, выполненную также в виде винтовых поверхностей, сообщен с метантенком, который для компактности расположен вокруг аэротенка, концентри- чен ему, имеет газовый колпак и винтовую газонаправляющую поверхность.

Недостатками известной установки являются сложные для изготовления и очистки винтовые поверхности, которые при работе быстро заиливаются. Содержащийся в субстрате свободный, несоединившийся кислород затормаживает анаэробный цикл в метантенке. Оборудование быстро корродирует из-за попадания в него сероводорода.

Все это снижает производительность оборудования.

Целью изобретения является повышение производительности.

КЛ

С

VI со со со ю VI

Цель достигается тем, что камера рециркуляции представляет собой циклон, служащий для дегазации среды, и установлена на циркуляционных трубопроводах между аэротенком и метантенком, при этом метантенк состоит из цилиндрического вертикального корпуса и располженной на его стенке камеры, имеющей в вертикальном сечении форму трапеции, обращенной большим основанием к стенке цилиндрического корпуса, причем указанная камера мета- нтенка сообщена с полостью корпуса посредством окон, выполненных в стенке последнего, для прохода газа и жидкой среды.-

Камера рециркуляции выполнена в виде циклона и не имеет сложных поверхностей, лабиринтов, по сути она самоочищается. Из субстрата с помощью этой камеры удаляется кислород и другие вредные газы, что по- вышает долговечность .оборудования, его работоспособность снижает простои при ремонтах, т.е. повышает производительность. Производительность повышается также за счет устройства наклонных стенок камеры, имеющей в вертикальном сечении форму трапеции, так как облегчается в нижней части истечение ила к нижнему окну вертикального цилиндрического корпуса и подъем биогаза по верхней наклонной стен- ке камеры к верхнему газоотводному окну - месту отбора биогаза.

Таким образом, предварительная дегазация аэрированного субстрата ускоряет процесс анаэробного разложения его в ме- тантенке. Отсутствие кислорода благоприятствует развитию анаэробных бактерий, активизирующих процесс повышая полноту разложения субстрата.

Плоские ловерхности метантенка срав- нительно легко и быстро очищаются от ила, сокращая простои оборудования. Оборудование меньше ржавеет, так как через камеру рециркуляции - циклон удаляются кислород и сернистый газ.

На чертеже приведено устройство для разложения отходов животноводства общий вид, продольный разрез.

Устройство содержит аэротенк 1 с на- гревателем 2, аэратором 3, метантенк 4 с вертикальным цилиндрическим корпусом 5 и трапецееобразной в сечении камерой 6 сообщающейся с полостью корпуса посредством окон, верхнего газоотводного 7 и нижнего илоотводного 8, циркуляционные трубопроводы 9-14 с запорными задвижками 15-19, камеру 20 рециркуляции, выполненную в виде циклона с выходной трубой 21 и задвижкой 22, отражателем 23,

Установка собрана на единой раме 24, имеет подводящие и отводящие трубопроводы 25-29 с запорными задвижками 30- 34.

Установка работает следующим образом.

Биостоки (навозные массы и пр.) поступают с фермы через трубопровод 25 в аэротенк 1, где подогреваются до необходимой температуры с одновременным аэрированием воздухом. Это - первая ступень обработки биостоков, которые теряют специфический запах, и в них частично уничтожаются вредные микробы, яйца гельминтов и семена сорных трав.

Далее насосом 35 субстрат (биостоки) перекачивается в камеру 20 рециркуляции по трубопроводу 9, а по трубопроводу 10 рециркулирует обратно в аэротенк 1 Во время этого движения из субстрата в камере рециркуляции, выполненной в виде циклона, отделяются вредные для технологии и оборудования газы:кислород,сероводород, углекислота. Эти газы выбрасываются через трубу 21 камеры 20 рециркуляции. В результате циркуляции и рециркуляции субстрат также измельчается, перемешивается - гомогенизируется и становится более благоприятным полуфабрикатом для питания метантенка 4.

Через трубопровод 11 при открытой задвижке 17 этот полуфабрикат попадает в метантенк 4, который постепенно заполняется (при первичном пуске), а находящийся в нем воздух вытесняется через вентиль 36, который по заполнению метантенка закрывается

В метантенке4 полуфабрикат подвергается действию анаэробной ферментации, т.е. разложение его происходит при отсутствии кислорода воздуха. Здесь окончательно погибают болезнетворные микробы, яйца гельминтов и др Полуфабрикат при этой ферментации разлагается на биогаз, воду и плодородный ил. Биогаз выделяется в виде пузырьков и скапливается в верхней части вертикального цилиндрического корпуса 5 - газовом колпаке 37, откуда откачивается нагнетателем 38 по газопроводу 39 при открытом вентиле 40. При выделении пузырьков биогаза из жидкого полуфабриката в мета- нтенке 4, в верхней части, иногда может образовываться твердая корка, для предотвращения ее образования и облегчения выхода биогаза в метантенке применяется мешалка 41.

По истечении определенного технологического времени, когда из метантенка 4 начинает выделяться биогаз, цикл разложения считается оконченным, и часть продуктов ферментации - вода и ил выпускаются по трубопроводам 27 и 28 в отстойник. Такая же часть полуфабриката загружается в метантенк по трубопроводу 11 из камеры 20 рециркуляции. Таким образом, процесс разложения становится непрерывным, при постоянном отборе биогаза, воды и ила, а так же постоянном отборе с фермы необработанных стоков.

Для предотвращения перелива стоков из аэротенка 1 при его наполнении установлена переливная труба 26. Для облегчения слива полуфабриката из камеры 20 рециркуляции в метантенк 4 полости камеры и ме- тантенка могут сообщаться через трубопровод 12 при открытой задвижке 42. Этот же трубопровод служит для продувки газом камеры 20 рециркуляции и трубопроводов с целью предотвращения их заиливания. В условиях нормального технологического цикла задвижка 42 закрыта. Отработанный воздух из аэротенка 1 выходит в атмосферу по трубопроводу 14 и 21 при открытой задвижке 15. Дренаж при промывке аэротенка 1 осуществляется по трубе 29 открытием задвижки 30.

Часть ила, скапливающегося в нижней части 43 вертикального корпуса 5 может отправляться назад в аэротенк 1, этим активизируется процесс разложения, так как этот ил уже служит закваской для процессов разложения. Перегородки 44 в камере 6 служат для дополнительного перемешивания среды, а указатель 45 уровня сигнализирует о заполнении метантенка. Установкой электрозадвижек и выводом их управления на

0

единый пульт легко механизировать установку для создания малолюдного процесса.

Преимуществом установки является доступность ее изготовления силами механических участков хозяйств, так как установка не содержит этих сложных для изготовления элементов (например, винтовых поверхностей), что дает возможность широкого при- менения установок на фермах, обеспечивает экологическую чистоту животноводства и повышенную производительность труда.

Формула изобретения Установка для разложения отходов животноводства, содержащая аэротенк с нагревателем и аэратором и метантенк, соединенные один с другим циркуляционными трубопроводами, и камеру рециркуляции среды, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, камера рециркуляции представляет собой циклон, служащий для дегазации среды, и установлена на циркуляционных трубопроводах между аэротенком и метантенком, при этом метантенк состоит из цилиндрического вертикального корпуса и расположенной на его стенке камеры, имеющей в вертикальном сечении форму трапеции, обращенной большим основанием к стенке цилиндрического корпуса, причем указанная камера метантенка сообщена с полостью корпуса посредством окон, выполненных в стенке последнего для прохода газа и жидкой среды.

15

26 15

ЗВ 3ff

Использование: обработка биоотходов, стоков животноводческих ферм, получение биогаза и удобрений. Сущность изобретения: установка содержит аэротенк с аэратором и метатенк с камерой в виде трапеции, сообщенной посредством окон с полостью метатенка. Одно из указанных окон служит для прохода газа,, а второе - нижнее - для ила. На циркуляционных трубопроводах установлена камера для отделения газа, представляющая собой циклон. Разлагаемая масса под действием активного ила перерабатывается в аэротенке и метатенке на конечные продукты - метан и удобрение. 1 ил.