Метантенк для производства биогаза из экскрементов животных

(51) 12 1/113 (2006.01) 12 5/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Поставленная задача решается тем, что предлагаемый метантенк имеет горизонтальную цилиндрическую камеру сбраживания, которая с обеих сторон сварена крышкой, имеющей выпуклую форму. Камера сбраживания устанавливается под наклоном к горизонту 3-5 для удобства и облегчения загрузки и перемешивания субстрата и отвода переброженной массы из нее. Также имеется возможность соединения патрубка вывода с насосом. Достигаемый при этом технический результат упрощенная конструкция установки позволит сократить затраты на изготовление и эксплуатацию. Стабильность технологического процесса обеспечивается автоматикой,которая через электрический обогреватель поддерживает заданный температурный режим материала в камере сбраживания.(54) МЕТАНТЕНК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА ИЗ ЭКСКРЕМЕНТОВ ЖИВОТНЫХ(57) Изобретение относится к утилизации отходов животноводческих предприятий, конкретно к переработке экскрементов (навоза) крупного и мелкого рогатого скота, лошадей и верблюдов методом анаэробного сбраживания в специальной установке с выработкой биогаза для нужд отопления, освещения, приготовления пищи,нагрева воды в индивидуальных хозяйствах и высококачественного органического удобрения,которое может быть использовано при выращивании и повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур. Изобретение относится к утилизации отходов животноводческих предприятий, конкретно к переработке экскрементов (навоза) крупного и мелкого рогатого скота, лошадей и верблюдов методом анаэробного сбраживания в специальной установке с выработкой биогаза для нужд отопления, освещения, приготовления пищи,нагрева воды в индивидуальных хозяйствах и высококачественного органического удобрения,которое может быть использовано при выращивании и повышении урожайности различных сельскохозяйственных культур. Близкой по технической сущности (аналог 1) к предлагаемому изобретению является установка Китая, содержащая емкость с загрузочной и выгрузной трубами, газопровод, соединенный с газовым колоколом Альбер Сассон. Биотехнология свершения и надежды. М. Мир, 1987, с.256. рис.5. Недостатками этой установки являются 1) отсутствие механизма перемешивания субстрата 2) невысокая герметичность бродильной камеры,приводящая к утечке биогаза. Также известен метантенк (аналог 2) А.с. СССР (19)(11) 1353753 А 1 (51) 4 С 02 11/04 от 23.11.19871, который предназначен для сбраживания органических отбросов в жидком состоянии,имеющий корпус,разделенный перегородками на четыре секции, механическую мешалку с сетчатыми лопастями, трубопровод для подогрева сбраживаемого материала от нагретой воды. Однако, рассматриваемый метантенк имеет ряд недостатков 1) исключается поточность процесса тем, что не полностью выгружается отработанная масса, а исходный материал загружается порциями, при этом процесс сбраживания приостанавливается 2) на вращение вала с лопастями в виде сетки,которая склонна к залипанию, требуются большие затраты энергии. Эта мешалка не обеспечивает полную выгрузку отработанной после сбраживания массы 3) требуются большие затраты энергии как для поддержания оптимального температурного режима, так и на перемещение сбраживаемого материяла из необогреваемой в обогреваемую секцию и наоборот 4) установка имеет сложную конструкцию, что требует больших затрат на изготовление и эксплуатацию. Наиболее близким по технической сущности(прототип) является метантенк Патент Российской Федерации (19)(11) 2073650 (13) С 1 (51) 6 С 02 3/28 от 20.02.1997, содержащий корпус,разделенный перегородками на пять секций,мешалку, теплообменники. Недостатки метантенка следующие 1) требуются большие энергетические затраты на перемещение материала из камеры маточной закваски в камеры основного брожения в связи с тем, что материал может загружаться только сверху 2) не полностью выгружается отработанный материал, так как нет возможности разделять сбраживаемый материал но полноте отработанности 3) сливной стояк имеет выход в верхней части метантенка,поэтому требуются большие энергетические затраты на выгрузку материала 4) повышенные сложность конструкции и стоимость метантенка вызваны конструкцией пяти камер с перегородками, которые создают и неудобства в эксплуатации. Целью изобретения является обеспечение непрерывности производства биогаза полноты сбраживания материала экономичности процесса снижение энергоемкости и эксплуатационных затрат снижение стоимости изготовления установки с упрощением конструкции ликвидация утечки биогаза перемешивание субстрата осуществляется вращением специально установленного вала с металлическими лопастями, вмонтированного в камеру сбраживания. Вал выведен наружу, и он соединен с рукояткой. Поставленная задача решается тем, что предлагаемый метантенк имеет горизонтальную цилиндрическую камеру сбраживания, которая с обеих сторон сварена крышкой, имеющей выпуклую форму. Камера сбраживания устанавливается под наклоном к горизонту 3-5 для удобства и облегчения загрузки и перемешивания субстрата и отвода переброженной массы из нее. Также имеется возможность соединения патрубка вывода с насосом. Новые существенные признаки 1) упрощение конструкции за счет изготовления емкости из общей камеры сбраживания 2) изменение конструкции перемешивания, она реверсивная,самоочищающаяся,энергосберегающая,обеспечивает однородные консистенцию и температуру, а также полную выгрузку материала камеры 3) наклонная цилиндрическая камера сбраживания позволяет легко выгрузить переброженную массу из нее и концентрированию образованного биогаза в диаметрально противоположном объеме камеры, что облегчает выходу газа из зоны камеры. Выявленные отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата. Упрощенная конструкция установки позволит сократить затраты на изготовление и эксплуатацию. Стабильность технологического процесса обеспечивается автоматикой,которая через электрический обогреватель поддерживает заданный температурный режим материала в камере сбраживания. На фиг.1. изображена схема предлагаемой установки. Установка для производства биогаза из экскрементов животных состоит из камеры сбраживания 9 цилиндрической формы с выпуклыми боковыми крышками. Камера сбраживания 9 устанавливается на постамент 17 и имеет окно 1 для загрузки субстрата и залива воды. Механизм перемешивания представлен длинным валом 14, который находится в нижней части камеры, установленный по длине камеры с прикрепленными к нему металлическими лопастями 15. Вал механизма перемешивания установлен с двух опирающих сторон в подшипники 11 с сальниками 12, которые обеспечивают достаточное уплотнение изнутри камеры во избежание попадания влажной массы. В наружной части вал соединен с рукояткой 10 перемешивания. Ниже рукоятки к камере приварен патрубок вывода переброженной массы с краном 13. Для поддержания необходимых температурных условий в камере сбраживания, ее нижняя половина снаружи обмотана электронагревательной проволокой 16. Камера 9 имеет манометр 2, клапан регулирования 3, вентиль 4, обратный проходной клапан 5, через который биогаз направляется по магистрали 8 к потребителю. Биогаз перед подачей потребителю подвергается удалению влаги посредством прохождения через конденсатоотводчика 7 с краном 6. При необходимости аккумулирования биогаза имеется возможность подключения к газгольдеру,соблюдая при этом правила эксплуатации установки и техники безопасности. Предлагаемая установка работает следующим образом. Исходный материал через загрузочное окно 1 поступает в камеру сбраживания 9. После заполнения необходимого объема камеры 9 закрывают загрузочное окно 1. Размножение метановых бактерий обеспечивается периодическим перемешиванием материала устройством перемешивания (14, 15) через выведенную наружу рукоятку 10. Давление продуцированного газа замеряется манометром 2 и газ проходит через клапан регулирования 3 в вентиль 4. С целью снижению влажности газа на магистрали имеется конденсатоотводчик 7. С течением времени отбродивший материал из камеры 9 выгружается по магистрали 13. Свободная камера 9 заполняется исходным материалом через загрузочное окно 1. Для создания термофильных условий брожения при необходимости включается электрический обогреватель 16, который создает технологическую температуру. Таким образом, обеспечивается непрерывность процесса брожения и получения биогаза, который по магистрали 8 направляется к потребителю. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Метантенк для производства биогаза из экскрементов животных, состоящий из емкости,устройства для перемешивания субстрата и электрического обогревателя, отличающийся тем,что емкость состоит из общей герметичной цилиндрической формы камеры сбраживания,установленной под углом наклона 3-5 к горизонту на постаменте,механизма перемешивания субстрата, состоящего из вала и прикрепленных к нему металлических лопастей.