Способ анаэробной переработки навоза Советский патент 1993 года по МПК A01C3/02 

Изобретение относится к технологии переработки органических отходов животноводства и найдет применение на свино- фс рмах и фермах крупного рогатого скота.

Цель изобретения - повышение эффективности переработки навоза.

На фиг.1 изображена принципиальная схэма установки для реализации предложи иного способа; на фиг.2 - поперечное сече we реактора.

Установка для анаэробной переработки на воза содержит 2 или более микробиологических реактора 1, 2 с подогревателями и гомогенизаторами, соединенные трубопроводом 3 с устройствами подачи, измельчения, подогрева и выдачи биогаза через eel пиль 4 и органических удобрений - через трубопровод 5. Подогреватель и гомогени- 3ai op выполнены в виде компрессора 6 и сопел 7,8, соединенных с выходом компрессора через вентили 9, 10 и расположенных в реакторах. Реакторы соединены последовательно трубопроводом 11 и расположены горизонтально друг под другом, а их газовые полости сообщены между собой трубопроводом 12 и с входом компрессора - через

вентиль 13. Сопла 7 установлены преимущественно на входе первого реактора ниже номинального уровня 14 загрузки сбраживаемой массы, а сопла 8 - над уровнем загрузки. Устройство для предварительного подогрева навоза перед подачей в реактор выполнено в виде прямоточного кожухот- рубного теплообменника 15 (од неходового), размещенного под реакторами.

Способ осуществляют следующим образом.

Навоз предварительно измельчают, перемешивают и подогревают в теплообменнике 15 до температуры 40°С и затем подают в реакторы 1 и 2, в которых осуществляют анаэробное сбраживание биомассы при температуре 55-60°С. Часть образующегося биогаэа сжимают в компрессоре б до необходимого давления с одновременным повышением температуры до 80°С, подают его в виде струй в сбраживаемую массу через сопла 7, осуществляя ее дополнительный подогрев от 40 до 55-60°С, термостабилизацию и гомогенизацию. Навоз подают в реакторы последовательно и непрерывно, температуру в каждом из них ус00

со

х|

XI

со о

со

танавливают не ниже термофильного уровня и регулируют независимо, а давление D газовых полостях уравнивают и регулруют расходом выдаваемого потребителю биогаза. Струи биогаза, направляемые в зону подачи навоза в реактор, нагревают до ма,к- симально допустимой температуры анаэробной ферментации (80-90°С), а струи Оиогаза, направляемые через сопла 8 но поверхность биомассы .предотвращают ее коркообрзэование.

П р и м е р, Два микробиологических реактора имеют объем по 80 м3, устройства подачи, измельчения и выдачи продуктов переработки навоза выполнены в виде соответствующих комплектующих установки КОБОС. Компрессор со степенью сжатия 1,5-2 обеспечивает суммарную подачу в 2 реактора 500 м3/ч биогаза под давлением 150 кПа (0,5 эти) с температурой 80°С. Сопла 7 установлены симметрично в поперечном сечении реактора и ориентированы соответственно естественной тепловой циркуляции биомассы вдоль стенок реактора, при этом количество сопел по длине реактора убывает от входа к выходу. Общее количество со- пел-50.

Прямоточный теплообменник выполнен в виде 4-х труб 038 мм,длиной 12 м, разме- щеиных в цилиндрическом корпусе 0108 мм, площадь теплообмена 5,7 м . Навоз подают в трубную полость, теплоноситель (пар или воду) - в межтрубную.

Предварительно измельченный навоз прокачивают с линейной скоростью 1,5-3

0

5

0

5

0

5

M/CJC помощью насоса через теплообменник 15 и нагревают от 15 до40°С. Биогаз,выходящий из сопел 7, передает свою кинетическую и тепловую энергию биомассе, обеспечивал ее равномерное перемешивание и гомогенизацию при линейной скорости циркуляционных потоков порядка 0,5 м/с: у боковых стенок реактора биомасса опускается вниз и по центру поднимается вверх с учетом естественного поля температур (у стенок реактора температура ниже, в ядре потока выше) двумя симметричными вихрями.

Таким образом, обеспечивается эффективная переработка навоза за счет интенси- фикации естественного процесса анаэробной ферментации путем улучшения условий массообмена холодная биомасса - теплый биогаз.

При термотолерантном режиме количества циркулируемого через биомассу горячего биогаза снижают на порядрк(до 50 м3/ч) на 2 м3/ч биомассы, или 50 м /сут.

Формула изобретения Способ анаэробной переработки навоза, включающий измельчение исходного навоза, нагревание и гомогенизацию путем его барботирования биогазом, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности переработки, навоз нагревают и гомогенизируют одновременно, при этом нагревание навоза осуществляют подаваемым о него биогазом, который предварительно нагревают путем его сжатия.

Сущность изобретения: способ включает измельчение исходного навоза, нагревание и гомогенизацию путем его барботирования биогазом. Навоз нагревают и гомогенизируют одновременно, при этом нагревание навоза ведут подаваемым в него биогазом, который предварительно нагревают путем его сжатия. 2 ил.

Аъ.

I V

эдактор

Составитель А. Берлин Техред М.Моргентал

иказ 2872

Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

в

(pt/aZ

Корректор М. Петрова

Подписное