Метантенк

Метантенк

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 метантенка разделен цилиндрическими перегородками 3 и 4 на . 5, б и 7 предварительного, основного и остаточного брожения. Внутренняя перегородка 3 устанолена над днищем 2 с зазором. Метантенк содержит теплообменник 8, патрубок 9 загрузки исходного субстрата, патрубок 10 отбора биогаза, трубопровод выгрузки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 02 F 11/04, 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4760005/26 (22) 21 11.89 (46) 30.12.91. Бюл. ¹ 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского научно-производственного обьединения им. M.В.Фрунзе. (72) И.В.Семененко, С,И.Якушко и F.В.чмеленко (53) 628.336(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1198026, кл. С 02 F 11/04, 1982, (54) METAHTEHK (57) Изобретение относится к области биохимической анаэробной очистки сточных вод и может быть применено в биоустановЯц. 1701651 А1 ках животноводческих комплексов и на станциях обработки битовых стоков. Цель изобретения — повышение эффективности работы метантенка 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 метантенка разделен: цилиндрическими перегородками 3 и 4 на,амеры 5, 6 и 7 предварительного, основного и остаточного брожения, Внутренняя перегородка 3 устанолена над днишем 2 с зазором. Яетантенк содержит теплообменник 8, патрубок 9 загрузки исходного субстрата, патрубок 10 отбора биогаза, трубопровод выгрузки сброжBннОго субстрата с Двумя сливньи4и патрубками 12 и 13, распОлОжBнными на разных уровнях, и патрубок 14 Чодачи фугата. Метантенк снабжен загрузочной и промыВОчной емкостями 15 и (О, устзнОвленными OGGc lQ газоВой пОлОсти МBтантенка.Загрузочная емкпеть 15 снабжена съе 431ой крышкой 17, установ ifBHHGA Выше крыши метантенка, Емкости 15 и 15 с:-*96_#_6 tttiiif по меньше» мерB тремя трусопросодами каждая, BMKость

15 — трубо;;рОводами 18, 814кость 1Ь трубопровода 4и 19. 8ffgTpBHAA перегОродка 3 сна";жена прикрепленными K Hel4 с наружной стороны вертикальными и гориэонтвльными ребрами, образующими сливные и загрузочные лотки 21 и 20, чередующиеся по периметру. Площадь эагрузочных лотков по меньшей мере не больше площади сливных лотков, Трубопроводы

18 и 19 связаны соответственно с лотками

20 Mt 21, Под коническ tM днищем 2 установлена накопительная емкость 22, полость которой СОединена 1lG меньш6й мере тоемя сливными Koробками 23 с полостью 6мкости

7 l4t трубой 24 с труаопроводом 11 выгрузки сбооженно а субстрата, На трубе 24 установлен cJfvBHot4 патрубок 25. 3 ил, Изобретение относится к биохимической анаэробной очистке сточных вод и может быть применено в биоустановках живогнОВОдческих комплек Ов и HG станциях обрабогки стоков. 5

Известна установка по производству биогаза, содержащая резервуар с камерами предварительного основного и Остаточного брожения, с подвижными перепускными перегородками, оборудованный гаэгольде- 10 рОм, регулиоовочным устройством для поддержания температуры, уровня эапол; ,нения, отбора биогаэа, работающая по про, точно м у и р и н ц и и у . Vl 8 T c! H T B H к ,обеспечивает последовательное сбражива- 15 ние субстрата в трех камерах, что гаранти,ровано Обеспечивает заданную глубину ферментами и степень Обеззараживания,,При этом полностью устраняется прос"ок исходного субстрата сквозь метантенк, 20

Этот метантенк имеет цилиндрическую форму и расположен горизонтально, поэтому ему присущи недостатки горизонтальных конструкций метантенков, связанные с затрудненным перетоком ферментной массы 25 между камерами и возможностью зарастания нижних перетоков, что снижает, кроме того, надежность работы метантенка, При этом отсутствует эффективное использоваHt4B рабочего объекта метантенка эа счет точечных подачи и отбора субстрата и обра- ЗО эования застойных 30Н.

Целью изобретения является повышение эффективности работы метантенка эа счет равномерной загрузки и выгрузки субстрата по всей поверхности камер и павы- 35 шение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в метантенке, содержащем цилиндрический резервуар с коническими днищем и крышкой, разделенном перегородками на кама- 40 ры предварительного, основного и остаточно;-о брожения, сообщающиеся между собой, патрубки подвода исходного и выгрузки сброженного субстрата, патрубок отбора биогаэа. теплообменник, установленный 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 загрузочных лотков выполнена по меньшей мере не больше площади сливных лотков. роме того, метантенк дополнитель l0 снабжен загрузочной, промывочной и накопительной емкостями, при этом загрузочная емкость установлена на крь,шке 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 ремя трубопроводами, связанными с соответствующими лотками, а накопительная емкость — по меньшей мере тремя коробами с камерой остаточного брожения, а также с трубопроводом выгрузки сброжен ного субстрата, по.— следний снабжен в нижней части сливным патрубком, На фиг. 1 схематически изображен метанте к, поперечное сечение; на фиг. 2— сливные корОба, вид сверху; на фиг, 3 То же, зид снизу.

Метантенк содержит герметичный цилиндрический резервуар 1 с конлческим днишем 2, Полость метантенка разделена цилиндрическими перегородками 3 и 4 на

1701651

25

55 камеры предварительного брожения 5, основного брожения 6 и остаточного брожения 7.,Перегородка 3 не доходит до дна, Кроме того, метантенк содержит теплообменник 8, патрубок загрузки исходного субстрата 9, патрубок 10 отбора биогаза, трубопровод 11 выгрузки сброженного субс |"рата, снзбх,.энный двумя сливными патрубками 12 и 1":, расположенными на разных уровнях, и патрубок 14 подачи фугата. В газовой полости метантенка по его оси установлена одна над другой две емкости: загрузочная 15 и промывочная 16, Емкость

"5 выступает над крышей метантенка и имеет съемную крышку 17, Обе емкости 15 и 16 снабжены по крайней мере тремя сливными трубами 18 и 19, Трубы 18 соединяют полос-.ь емкости 15 с разгрузочными лотками

20 кольцевой камеры 5 предварительного брожения, а трубы 19 — полость емкости 16 со сливнь ми лотками 21 перетока субстрата из камеры 6 в камеру 7. В плане (фиг. 2) лотки 20 загрузки исходного субстрата и сливные лотки 21 чередуются. Площадь в плане загрузочной зонь 20 не больше площади в плане сливного короба 21, Под коническим днищем 2 расположена по оси метантенка накопите ", ая емкос..ь

22, полость которой соедине-;а по крайней мере тремя сливными коробами 23 с полостью емкости 7 и трубой 24 с трубоп роводом

11 выгрузки сброженного субстрата. На продолжении трубы 24 расположен сливной патрубок 25.

Метантенк работает следующим образом.

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 кислотогенная фаза сбраживания субстрата и по кольцевой щели, образованной нижним концом BHóòðåííåé перегородки 3 и коническим днищем 2, поступает в зону брожения.

В конической зоне брожения проходит процесс основного сбраживания твердой органики. 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 накопительную 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 иэ накопительной емкости 22 по трубе 24 сброженный субстрат поступает в трубопровод 11 выгрузки и через штуцер 12 происходит слив отфе рментированного субстрата, После этого уровни BQ всех камерах устанавливаются на прежнем уровне. Выделяющийся биогаз собирается в газовой полости метантенкаи по патрубку 10 отводится потребителю, Компенсация теплопотерь вметантенке происходит.. за счет подачи горячего теплоносителя в теплпобменник 8, Размыв корки в загрузочных лотках 20 происходит за счет динамического воэдейс.твия струи исходного субстрата. Корка, образующаяся на поверхности камерь. 6 основного брожения, при каждой очередной загрузке метантенка сливае. ся вместе с субстратом по всему периметру камеры 6 основного брожения по сливным лоткам 21 ,в камсру 7 остаточного брожения. Разлив корки, образующейся на поверхности субстрата в камере 7 остаточного брожения, происходит за счет динамического действия струи фугата. Фугат, жидкая часть разделенного на фракции сб оженного субстрата, по патрубку 14 подае .ся в промывочную емкость 16 и по тр|, бам 19 ",îñòóïàåò на размыв корки в сливные лотки 21.

Работа метантенка предусматривает возможность очистки загрузочной емкости

15 без остановки его работы. При этом перекрь вают патрубок 12, уровень субстрата в метантенке поднимается, загрузочные трубы 18 оказываются погружены в слой суспензии, что предотвращает попадание газа в загрузочную емкость 15, Чтобы 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 гермети ности метантенка, Затем крышку

17 герметично закрывают,открывают патрубок 12, происходит слив отферментированной супе, зии, которая занимает прежний рабочий уровень, В метантенке предусмотрена очистка кам:-ры 7 остаточного брожения без останов :и Работы метантенка. Для этого открывают патрубок 25 и опорожняют камеру 7 без:.;-згерметизации метантенка.

Таким образом, предлагаемая конструкция метантенка позволяет производить загрузку исходного субстрата равномерно по площади камеры предварительного броже"I 701653 ния, Равномерную filo Всей плозцад/ камеры

ОснОвнОГО бРОжения ВыГруЗку субстрата. равномерную по площади загрузку камеры дображивания и равномерную выгоуэку из нее отферментированного субстрата. Г ри атеем исключается образование застойных зон во всех камерах метантенка и движение субстрата по камерам приближается к режиму пол::о:го вытеснения. Кадеж!-Ость Ра боты метантенка повышается вследствие

Размывки и удаления кОрки из камер п08дВарительног и осноьного брожения, возможности промывки камеры ocTBTo÷íoãî брОжения фуГатом и очистки ЗВГРуэгмнОЙ

8Ml

683 еГО РазгерметиЗВЦии.

Формула изобретения

M8TBl- Ген к, соД8Рх<ащиЙ P838PBQBP с днищем и крь,акой, разделенный перегородками на камеры предварительного, основного и остаточного брсх<енив, сообщающиеся между собой, патрубки подвода исходногс и выгрузки сброженного субстрата. патрубок отбора биогаза, теплообменник. установленный в камере основного брожения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы метантенка за счет равномерной загрузки и выгрузки субстрата по всей повехности,<амер и повышения надежности

Работы„г1ерегородки выполнены цилиндричсскими и установлены коаксиально В РВзервуаре. Внутренняя перегородка установлена с зазором над днищем и снабжена прикрепленными к ней с наружной стороны

5 по периметру вертикальными и -горизонтальными ребрами, образующими загрузочные и сливные лотки, чередующиеся по периметру, при этом площадь загрузочных лотков выполнена по меньшей мере не боль10 ше площади сливных лотков, м8тантенк снабжен также загрузочной, промывочной и

llBкогГительной емкостями, Загрузочная емкость снабжена сьемной крыш:<ой и установлена на крышке метантенка с

15 Расположением верхней части со сьемной крышкой выше крышки метантенка, нижней

-.асти — e Верхней части резервуара, промь,— эочная е 4KocTü gcTBHoýë8HB соосно и под загрузo lHoé емкостью в верхней части ре20 эервуара, накопительная емкость установлена в нижней части днища резервуара метантенка, при этом загрузочная и промывочная емкости снабх<ены по меньшей мере тремя трубопроводами, соединенными с со25 ответствующими лотками, а накопительная емкость снабжена по меньшей мере тремя коробами, соединенными с камерой остаточного брожения, а также с трубопроводом выгрузки сброженного субстрата, который

30 снабжен в нижней своей части сливным патрубком.

1701651

Составитель И. Семененхо

Реактор Т. Лазоренко Техред M,Moðãeíòàë Корректор A. Осаулеи <о

Закза 4508 Тираж Подписное

ВНИКПА Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5

Проиааодстеенно-иадатеаьскии койбйнат Патент". г, ужгород, уа.Гагарина, 101