Установка для переработки органических отходов животноводства и растениеводства в биогаз и продукты для получения удобрений Советский патент 1992 года по МПК A01C3/00 

Изобретение относится к установкам для переработки органических отходов животноводства и растениеводства в биогаз и продукты для получения удобрений.

Известны установки, содержащие блок измельчения отходов, насос-дозатор, реактор газгольдер и энергоустановку с двигателем внутреннего сгорания.

Недостаточная эффективность установки, значительные затраты тепловой энергии дли обеспечения процесса брожения, большая металлоемкость двух реакторов являются недостатками известной установки.

Цель изобретения - повышение эффективности биогазовой установки.

На фиг.1 изображена блок-схема установки; на фиг.2 - биореактор, общий вид.

Установка имеет животноводческое помещение 1, измельчитель 2, электроустановку с двигателем 3 внутреннего сгорания, емкость 4 резервного жидкого или газообразного топлива, навоэосборник 5, погружной насос 6, шнековый транспортер 7 для погрузки биологической массы в реактор 8, установленный на стойках 9 и разделенный подвижными шторками 10с приводом 11 на верхнюю 12 и нижнюю 13 секции, в которые

5

00 Os

ю со

через трубопроводы 14 и 15 осуществляется подача культур кислотообразующих бактерий в верхнюю секцию 12 и метанообразу- ющих в нижнюю секцию 13, а выход биогаза из секций 12 и 13 осуществляется через трубопроводы 16, в каждой секции установлены мешалки 17 с горизонтальной осью вращения с приводом через редуктор 18 в виде ветродвигателя 19, в днище нижней секции имеется шнек 20 для выгрузки твер- дых фракций удобрений и патрубок 21 для выгрузки жидких фракций удобрений, при этом нижняя секция 13 снабжена расположенным по периметру теплообменником 22, связанным трубопроводом 23 с солнечным коллектором 24 и двигателем 3 внутреннего сгорания, а выделяемый в верхней 12 и нижней 13 секциях биогаз через трубопроводы 16. проходит через пеноуловитель 25, гравийный фильтр 26, объемный газомер 27, газгольдер 28 и поступает в компрессор 29 для подачи его к двигателям внутреннего сгорания и к потребителям.

Установка работает следующим образом.

Запускается двигатель 3 внутреннего сгорания электроустановки, работающей на резервном топливе емкости 4 и обеспечивающей электрической энергией электропривод измельчителя 2, насоса 6, шнекопых трансформаторов 7 погрузки биомассы в реактор 8. При этом шторки 10 закрыты, а подогретая вода через теплообменник 22, связанный с трубопроводом 23 солнечного коллектора 24 и двигателя внутреннего сгорания электроустановки, подготавливает объем секций 12 и 13 реактора 8 к опреде- ленной температуре.

Загруженная биомассой (субстратом) верхняя секция 12 реактора, в которой проходит мезофильный процесс с температу- рой около 36°С с подачей кислотообразующих бактерий через трубопровод 14, медленно перемешивается мешалками 17 ветродвигателя 19, Субстрат в верхней секции 12 находится около 3-6 сут, что зависит от состава субстрата, наличия кислотообразующих, интенсивности перемешивания, рН среды и других факторов, при этом выделяемый через 2-3 сут биогаэ трубопроводом 16 проходит пеноуловитель 25. гравийный фильтр 26 для очистки газа от сероводорода и углекислого газа, объемный газомер 27 коммерческого учета газа и поступает в газгольдер хранения и передачи в компрессор 29 для повышения давления и передачи биогаза к двигателям 3 внутреннего сгорания электроустановки и потребителям.

При достаточном количестве накопившегося в газгольдере 28 биогаза электроустановка потребляет собственный биогаз.

После прохождения мезофильного процесса в верхней секции 12 реактора 8 при помощи привода 11 открывается шторки 10 и субстрат под действием собственного веса по наклонной плоскости при Помощи мешалок 17 поступает в нижнюю секцию 13, где проходит термофильный процесс с температурой около 55°С с подачей метанооб- разующих бактерий через трубопровод 15. При этом шторка 10 при помощи привода 11 закрываете, создавая условия, чтобы кислород не попадал в нижнюю секцию 13 дальнейшей загрузки свежего субстрата в верхнюю секцию. После загрузки верхней секции субстратом установка приведена к непрерывноу технологическому процессу переработки органических отходов растениеводства, навоза животноводства для получения удобрений, биогаза и выработки электроэнергии.

После 5-6 сут брожения субстрата в нижней секции происходит выгрузка готовых к использованию удобрений из нижней секции 13 реактора 8, открывается люк и при помощи шнека 20 выгружаются твердые фракции, а через патрубок 21 - жидкие фракции. При этом транспортов средство может подъезжать непосредственно к реактору 8, установленному на фундамент стойки 9, создавая удобство для выполнения ремонтов и обслуживания элементов реактора.

Применение реактора двухступенчатой установки технологического процесса позволяет повысить производительность при сравнении с одноступенчатой и двумя реакторами, а использование энергии солнца и ветра позволяет уменьшать расходы биогаза на собственные нужды установки.

Формулы изобретения 1. Установка для переработки органических отходов животноводства и растениеводства в биогаз и продукты для получения удобрений, содержащая блок измельчения отходов, на сое-дозатор, реактор, газгольдер и энергоустановку с двигателем внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что с целью повышения эффективности ее в работе, реактор разделен на верхнюю и нижнюю секции, в каждой секции установлены мешалки с горизонтальной осью вращения, днище секций выполнено наклонным, причем в днище верхней секции установлены шарнирные шторки с приводом для выпуска перебродившей массы, а в диищо нижней секции - шнек для выгрузки

твердых фракций и патрубок для слива жидких фракций удобрений.

4.Установка по п.1,отличающаяся тем. что реактор снабжен патрубками для

2. Установка по п.1,отличающаяся тем, что нижняя секция снабжена расположенным по периметру теплообменником 5 подвода культур кислотообразующих бакте- для подогрева, соединенным с солнечным рий в верхнюю секцию и метанообразущих коллектором. /3 --Лбактерий в нижнюю секцию.

3.Установка по п.1,отличающаяся тем, что привод мешалок выполнен в виде ветродвигателя.

4.Установка по п.1,отличающаяся тем. что реактор снабжен патрубками для

подвода культур кислотообразующих бакте- рий в верхнюю секцию и метанообразущих бактерий в нижнюю секцию.

Сущность изобретения: установка для переработки органических отходов животноводства и рас тениеводства в биогаз и продукты для получения удобрений содержит блок измельчения отходов, насос-дозатор. реактор, газгольдер и энергоустановку с двигателем внутреннего сгорания. При этом реактор разделен на верхнюю и нижнюю секции, в которых установлены мешалки с горизонтальной осью вращения, а днище секции выполнено наклонным. В днище верхней секции установлены шарнирные шторки с приводом для сбрасывания переработанной массы первого этапа сбраживания, а в днище нижней секции - шнек для выгрузки твердых фракций и патрубок для слива жидких фракций удобрений. Нижняя секция снабжена расположенным по периметру теплообменником для подогрева, соединен ным с солнечным коллектором. Привод мешалок выполнен в виде ветродвигателя с редуктором. Реактор снабжен патрубками для подвода культур кислотообразующих бактерий в верхнюю секцию и метанообра- зующих - в нижнюю секцию. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. к 3 Ј

fe

#

Фиг.1

5Ф

25

т

26 2

гт

Pw

J

-Фиг 2