Установка для биологического разложения отходов свиноферм и получения метана Советский патент 1993 года по МПК C12M1/107 

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве.

Цель изобретения - повышение степени разложения органических веществ отходов и выхода метана, которая достигается тем, что камеры кислого и щелочного брожения разделения на сообщающиеся секции- подкамеры жирового, белкового и углеводного разложения среды, при этом на входе в камеру кислого брожения в верхней ее части установлен разделительный седи- ментационный стакан, кромка которого служит для перелива и отделения жировой фракции, в нижней части выполнены окна для отвода белковой фракции в соответствующие секции-подкамеры белкового и углеводного разложения среды

При разложении органических веществ отходов участвуют множество разновидностей бактерий, причем каждая разновидностьметаболитамисвоейжизнедеятельности подавляет и угнетает жизнедеятельность других Нитчатые бактерии, разлагающие органику выделяют летучие кислоты, подавляющие жизнедеятельность метаногеное. Бактерии, разлагающие углеводы, в частности клетчатку, образуют аммиак и комплекс аммиак-диоксид углерода, который гидролитически переводят в гидрат окиси аммония и двууглекислого аммония, создающих слабощелочную среду, которая угнетает жизнедеятельность молочно- и маслянокис- яых бактерии и таких примеров много в свя00

ю

00

со

Х4

зи со строгой специализацией бактерий по разложению составляющих органического вещества, элементы которых отличаются по плотности, чтобы на начальной стадии прове- сти седиментацию с отделением жировой составляющей и последующего разделения процесса разложения на сообщающиеся секции-лодкамеры для создания адаптации и селекции бактерий на разложение жиров, белка, углеводов и составных частей углеводов (клетчатка, крахмал, целлюлоза, лигнин и т. д.).

На чертеже схематически представлена установка для биологического разложения отходов свиноферм и получения метала.

Она содержит емкость 1 с технологическими патрубками 2-16, разделенную на камеры кислого, щелочного и метанового брожения, снабженные устройствами 17 для перемешивания и теплообмена среды. Камеры кислого и щелочного брожения разделены на сообщающиеся секции-подкаме- ры 18 и 19 жирового и секции-подкамеры 20, 21 и 22 белкового и углеводного разложения среды, при этом на входе в камеру 23 кислого брожения в верхней ее части установлен разделительный стакан 24, кроме 25 которого служит для перелива и отделения жировой фракции, а в нижней части выполнены окна 26 для отвода белковой и углеводной фракции в соответствующие секции-подкамеры белкового и углеводного разложения среды. Камера метанового брожения 27 выполнена с перфорированными перегородками 28, разделяющими ее на дутьевую 29 секцию-подкамеру и 30 метаногенеза. Под- камеры-секции 19 и 22 выполнены с перфорированными перегородками 31, сообщающими их со сборником 32 иловой воды. Для теплоизоляции может быть использован твердофазный ферментер 33.

Установка для биологического разложения отходов свиноферм и получения метана работает следующим образом.

Отходы свиноферм, освобожденные при разбавлении и перемешивании от минеральных включений с измельченными и дис- пергироваинымиорганическими

составляющими, подогретыми до температуры разложения, поступают по патрубку 2 в разделительный стакан 24, отделяемая седиментацией жировая фракция через кромку 25 переливается в камеру 23 кислого брожения и через патрубки 3 и 5 отводится в секции-подкамры 18 и 19 жировой фракции. Белковая и углеводная фракции через окна 26 и патрубки 4 и 16 заполняет

секции-подкамеры кислого брожения и через патрубок 15 секции-подкамеры 22 щелочного брожения, в которых создаются устойчивые популяции бактерий, адаптированные соответственно к разложению жира, белков, углеводов и разложения продуктов их распада. Иловая вода из секций-подка- мер 19 и 22 через перфорированную перегородку 31 отводится в сборник 32, а из него

через патрубок в секцию-подкамеру метаногенеза 30.

Биогаз из секций-подкамер 18 и 19 отводится в по патрубкам 6 и 8 через патрубок 11 в дутьевую секцию-подкамеру 29 камеры

метанового брожения 27 и на перфорированной перегородке 28 при барботировании из биогаза происходит получение метана в присутствие буфера из метаногенов, образованного выступом патрубков 12 и 13, причем иловая вода последовательно переходит через патрубки 12 из вышележащей секции-покамеры 30 в ниже лежащие по патрубкам 12, а биогаз последовательно обогащаясь метаном проходит через перфорированные перегородки 28 в секции-подкамеры 30, а из них передавливается по патрубкам 10 снизу и вверх и полученный метан отводят через патрубок 15 для последующего использования в качестве товарного продукта биологического разложения отходов.

Такое выполнение установки позволяет повышать ртепень распада органики с 5-50 % до 90-95 % и выход метана.

Формула изобретения

Установка для биологического разложения отходов свиноферм и получения метана, содержащая емкость с технологическими патрубками, разделенную на камеры для

кислого, щелочного и метанового брожения, снабженные устройствами для перемешивания и теплообмена среды, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени разложения органических веществ

отходов и выхода метана, камеры кислого и щелочного брожения разделены на сообщающиеся секции-подкамеры жирового, белкового и углеводного разложения среды, при этом на входе в камеру кислого брожения в верхней ее части установлен разделительный седиментационный стакан, кромка которого служит для перелива и отделения жировой фракции, а в нижней части выполнены окна для отвода белковой и углеводной фракций в соответствующие секции-подкамеры белкового и углеводного разложения среды.

4 bJ%J5.

Использование: переработка отходов животноводства, биологическое разложение отходов свиноферм и получение метана путем ферментации в установке. Сущность изобретения: установка содержит емкость, разделенную на камеры для щелочного, кислого и метанового брожения, снабженные устройствами для перемешивания и теплообмена среды. Камеры кислого и щелочного брожения разделены на сообщающиеся секции-подкамеры для жирового, белкового и углеводного разложения в верхней ее части установлен разделительный седимента- ционный стакан, кромка которого служит для перелива и отделения жировой фракции, а в нижней части стакана выполнены окна для отвода белковой и углеводной фракций в соответствующие секции-подкамеры белкового и углеводного разложения. 1 ил.