Устройство для биологической переработки навоза

Устройство для биологической переработки навоза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НАВОЗА, содержащее бродильную и накопительную емкости и средство для поддержания заданного давления, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса анаэробного брожения навоза путем подержания заданной величины вакуума, оно имеет средство принудительного отвода биогаза и счетчик ere количества, причем средство принудительного отвода биогаза выполнено в виде емкости переменного объема, которая снабжена управляемым пневматическим деформатором, состоящим из силовой камеры, генераторатактов, задатчика давления и пневмоклапанов, два из которых соединены с емкостями переменного объема, бродильной и накопительной , а остальные - с силовой камерой, задатчиком давления и средством для поддержания заданного давления, вход которого подключен к емкости переменного объема, при этом счетчик количества биогаза связан с генератором тактов, в свою (Л очередв, соединенным с пневмоклапанами . .. с 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для поддержания заланного давления содержит :взаимосвязанные|- задатчик вакуума и .элемент сравнения. :о ю 5i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5f) A 01 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2543851/30-15 (22) 28.11.7.7 (46) 30.03.84. Бюл. У 12 (72) A. Г. Пуэанков, В.Д.Шеповалов и В.К. Алексеев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексных проблем машиностроения для животноводства и кормопроизводства (53) 631.862.1(088.8) (56) 1. Коломийцев П.A., Солодеников В.Н. Комплексное использование органических отходов для получения высококачественных удобрений и горючегО газа., М., Гостоптехиздат, 1959, с. 16(прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО 1ЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕРКРАБОТКИ НАВОЗА, содержащее бродильную и накопительную емкости и средство для поддержания заданного давления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса анаэробного брожения навоза путем подержания задан-. ной величины вакуума, оно имеет средство принудительного отвода биогаза и счетчик еге количества, причем средство принудительного отвода биогаза выполнено в виде емкости переменного объема, которая снабжена управляемым пневматическим деформатором, состоящим из силовой камеры, генератора тактов, задатчика давления и нневмоклапанов, два из которых соединены с емкостями переменного объема, бродильной и накопительной, а остальные — с силовой камерой, задатчиком давления и средством для поддержания заданного давления, вход которого подключен к емкости переменного объема, нри этом счетчик количества биогаза связан с генератором тактов, в свою очередв, соединенным с пневмоклапанами.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для поддержания заданного давления содержит:взаимосвязанные задатчик вакуума и .элемент сравнения.

/92619

55

Изобретение о носится к сельскохозяйственному машиност1.оению и предназначено для контроля за про ессом микробиологической -Tiepepa6oTки навоза и управления этим процессом.

Известны устройства для биологической переработки навоза, содержащие бродильную и накопительную емкости и средство для поддержания заданного давления (1) .

Недостатком указанных устройств является низкая интенсивность процесса микробиологической переработки навоза из-за обеспечения оптимальъ ных условий жизнедеятельности бакте- 15 рий, осуществляющих процесс сбраживания в условиях избыточного газообразования (давления выделяющегося биогаза), затрудняющего отвод продуктов метаболизма, а также невысокая 20 точность контроля.

Целью изобретения является интен сификация процесса анаэробного брожения навоза путем поддержания заданной величины вакуума. 25

Поставленная цель достигается тем, что устройство имеет средство принудительного отвода биогаза и счетчик его количества, причем средство принудительного отвода биогаза выполнено в виде емкости переменного объема, которая снабжена управляемым пневматическим деформатором, состоящим из силовой камеры, генератора тактов, задатчика давления и пневмоклапанов, два из 35 которых соединены с емкостями переменного объема, бродильной и напокительной, а остальные — с силовой камерой, задатчиком давления и средством для поддержания задан- 40 ного давления, вход которого подключен к емкости переменного объема, при этом счетчик количества биогаза связан с генератором тактов, в свою очередь, соединенным с пневмоклапа- 5 нами. Средство для поддержания заданного давления содержит взаимосвязанные задатчик вакуума и элемент сравнения.

Такое выполнение устройства позволяет поддерживать постоянный ваку м в бродильной емкости, величину которого можно регулировать с помощью задатчика вакуума, а пневмотический деформатор одновременно за цикл отбирает каждый раз равный объем биогаза.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для биологической переработки навоза.

Устройство содержит бродильную 1 и накопительную 2 емкости, средство

3 принудительного отвода биогаза из бродильнбй емкости 1 в условиях вакуума, выполненное в виде емкости 65

4 переменного объема, которая снабжена управляемым пневматическим деформатором, состоящим из силовой камеры 5, задатчика 6 давления, пневмоклапанов 7 — 10 и генератора

11 тактов с триггером 12, регулируемым дросселем 13, пневмоемкостью

14 и пневмоклапаном 15, средство для поддержания заданного давления с элементом 16 сравнения, входы которого подключены к задатчику 17 вакуума, емкости 4 переменного объема и пневмоклапану 10, счетчик 18 количества биогаза, состоящий из магнитоуправляемого датчика 19 и электропневмопреобразователя 20 счетчика 21 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Сбраживаемая масса циклически подается в герметизируемую бродильную емкость 1, в которой создаются условия, необходимые для обеспечения ,жизнедеятельности метановых бактерий. По мере выделения из сбраживаемой массы биогаз,.продуцируемый этими бактериями, поступает через пневмоклапан 8 в емкость 4 переменного объема, взаимодействующую с управляемым пневматическим деформатором. Вследствие этого при одновре. менном перемешивании сбраживаемой массы происходит интенсивный отвод газообразных продуктов метаболизма метановых бактерий в виде метаносодержащего газа при понижении давления в бродильной емкости. Это приводит к существенному повышению интенсивности процесса брожения.

Вакуум над сбраживаемой массой устанавливается задатчиком 17 вакуума средства для поддержания заданного давления, соединенным с одной из камер элемента 16 сравнения, величина которого регулируется в заданных пределах изменением сечения сопла в элементе 16 сравнения по мере поступления биогаза из бродительной емкости 1. Таким образом достигается, пропорциональный расход воздуха из силовой камеры 5 средства 3 принудительного отвода биогаза из бродильной емкости 1 в условиях вакуума при заданной его величине в емкости

4 переменного объема в зависимости от поступления биогаза..

При достижении емкостью 4 переменного объема крайнего верхнего положения, что соответствует объему набранного за цикл биогаза, срабатывают контакты магнитоуправляемого датчика 19. В цепь питания электропневмопреобразователя 20 и счетчика

21 импульсов подается электрический ток. После переключения электропневмопреобразователя 20 давление воздуха поступает в триггер 12 генератора

11 тактов. С возрастанием давления ч26)9

Тираж 722 Подписи

ВНИИПИ Заказ 240

Филиал ППП "Патент", ° r. Ужгород, ул, Проектная,4 до величины, равной давлению подпора, создаваемого пружиной, триггер 12 переключается. Одновременно переключаются пневмоклапаны 8,10 и 15, а затем через небольшой промежуток времени пневомклапаны 7 и 9. За 5 счет запаздывания в срабатывании пневмоклапанов 7 и 9 исключается возможность подачи избыточного давления емкостью 4 переменного объема в бродильную емкость 1 при перекачи- 10 вании биогаза в накопительную емкость 2 в конце цикла. Величина запаздывания определяется разностью давлений подпора. В пневмоклапанак.

8,10 и 15 устанавливается малый 15 подпор, а в пневмоклапанах 7 и 9 больший подпор. Давление воздуха, необходимое для деформации емкости

4 переменного объема, от задатчика б давления поступает в силовую камеру 5. Биогаз из емкости 4 переменного объема через открытое сопло пневмоклапана 9 выталкивается в накопительную емкость 2. В этот момент пневмоклапан 10 исключает подачу избыточного давления в элемент 16 сравнения средства для поддержания заданного давления, а пневмоклапан 8 — обратную подачу биогаза в бродильную емкость 1. При перемещении из крайнего верхнего положения в нижнее размыкаются контакты магнитоуправляемого датчика

19, переключается в исходное положение электропневмопреобразователь

20, на выходе которого появляется З5

ioli

Через определенный промежуток времени, равныи времени наполи HHR пневмоемкости 14 и опорожнения емкости 4 переменного объема, переключается в нормальное положение триггер 12, соединяя управляющие камеры пневмоклапанов 7,8,9,10 и 15 с атмосферой. В силовой камере 5 запоминается давление воздуха, задаваемых задатчиком 6 давления. Бродильная емкость 1 соединяется с емкостью 4 переменного объема, силовая камера 5 — с элементом 16 сравнения, а пневмоемкость 14 — с атмосферой. Магистраль, соединяющая емкость 4 переменного объема и накопительную емкость 2, разобщается. В дальнейшем цикл повторяется.

Время полного опорожнения емкости

4 переменного объема устанавливается рег:.лируемым дросселем 13.

Предлагаемое устройство позволяет интенсифицировать процесс анаэробной переработкй навоза за счет ускорения отвода продуктов метаболизма метановых бактерий в виде пузырьков биогеза, выделяющихся из сбраживаемой жидкости при понижении давления над ней. Кроме того, устройство позволяет вести точный автоматический контроль над процессом сбраживания навоза по количеству выделяемого биогаза.

Ориентировочный экономический эффект от применения данного устрой. ства для биологической переработки навоза составляет 600 тыс.руб, в год. 15