Метантенк

(51) 01 3/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ переработки органических отходов на биогаз и удобрения содержащий основание с резервуаром для органических отходов, отличается тем что,резервуар, посредством направляющих, установлен на опорных катках с возможностью вращения посредством привода, причем резервуар на противоположных торцевых сторонах снабжен фланцами, один из которых предназначен для проведения профилактических работ, а к другому присоединена задвижка,внутри резервуара установлено устройство для загрузки-выгрузки,привод вращения резервуара выполнен внешним, а метантенк снабжен механизмом регулировки угла резервуара относительно общей платформы.(76) Исаев Эдуард Исмагулович , Тникин Булат Ибрайкеевич(57) Предлагаемое устройство относится к оборудованию, используемому в следующих отраслях сельском хозяйстве, пищевой промышленности,коммунальном хозяйстве и других отраслях, где есть органические отходы. Предназначено устройство для производства биогаза и органических удобрений и других веществ. Предлагаемое устройство расширяет арсенал средств, используемых для переработки органических отходов. Метантанк для 359 Предлагаемое устройство относится к оборудованию, используемому в следующих отраслях сельском хозяйстве, пищевой промышленности,коммунальном хозяйстве и других отраслях где есть органические отходы. Предназначено устройство для производства биогаза и органических удобрений и других веществ. Известно устройство для сбраживания навозной массы, включающая вертикальную емкость, снабженную обогреваемой трубой, нижний конец которой подсоединен к загрузочному шнеку (Силин Обзорная информация.-Механизация уборки,приготовления и внесения органических удобрений, М., 1973, с. 85-87, фиг. 17). В этом устройстве не предусмотрено перемешивание сбраживаемой навозной массы. В результате не обеспечивается прогрев массы и снижается производительность устройства. Известно устройство для сбраживания навозной массы,включающее вертикальную емкость,снабженную соосно установленной в ней трубой с основными отверстиями, выполненными в ее стенке и расположенными в верхней и нижней частях. Внутри трубы размещен вал Данное устройство не обеспечивает эффективного перемешивания массы по всему объему емкости, что ухудшает качественные показатели процесса (А.с. СССР 112233, кл. А 01 С 3/02, 1957). В другом известном устройстве предпринята попытка усовершенствования вышеописанного устройства за счет того, что в трубе выполнены дополнительные отверстия в стенке, которые расположены в средней части трубы на различных уровнях, а винтовая навивка на валу имеет переменный шаг, увеличивающийся снизу вверх. Нижний конец вала снабжен дополнительно лопастями. В совокупности все это обеспечивает турбулентное движение по всему объему массы,загруженной в емкость и эффективное ее перемешивание (Патент СССР 944488, кл. А 01 С 3/02, 1982). Известна установка для сбраживания отходов животного и растительного происхождения с образованием биогаза (А.с. СССР 1477694, кл. С 0211/04, 1989). Установка содержит устройство для разделения фракций, включающее цилиндрическую обечайку, решетку в нижней части обечайки, загрузочный лоток окно для выгрузки с заслонкой и перемешивающие лопасти. Резервуар для жидкой фракции выполнен с коническим днищем и корпусом в виде усеченного конуса. Внутри резервуара на одном валу закреплены лопасти, шнек загрузочного устройства, обечайка гидрозатвора и перемешивающее устройство. Эта установка улучшает условия эксплуатации, которые сводятся к периодической загрузке, выгрузке и перемешиванию массы. Известна установка для переработки сельскохозяйственных и коммунальных отходов в которой резервуар для анаэробного сбраживания выполнен в виде вертикально расположенного цилиндра, ограниченного с торцов перегородками,имеющими форму сферического сектора. Камера 2 компостирования образована продолжением кверху цилиндрических стенок камеры анаэробного сбраживания, перфорированным дном, опирающимся на вертикальную сферическую перегородку,и горизонтальной крышкой. В устройстве выполнена мешалка маятникового типа в виде кольца, к которому прикреплен ряд вертикальных ходовых перегородок. Загрузка очередной порции сырья осуществляется без выгрузки твердой фракции,которая накапливается в полости. Опорожнение полости с твердой фракцией осуществляется 1-2 раза в год в период осенне-весенних полевых работ,а содержимое используется в качестве удобрения. Отсутствие частой выгрузки сбраживаемой массы значительно сокращает трудозатраты (А.с. СССР 1802983 кл. А 01 С 3/00, 1993). Известна установка для производства биогаза,содержащая две концентрические цилиндрические камеры. Внешняя представляет собой камеру анаэробного сбраживания, а внутренняя камера предназначена для аэробной обработки и служит источником тепла для подогрева сбраживаемой биомассы. Вместе с воздуходувкой камеры установлены на мобильной платформе с колесами и сцепным устройством. Предназначена установка для получения биогаза без энергозатрат от внешнего источника электрической энергии. Эта установка предназначена для работы в условиях отгонного животноводства (Патент РФ 2066304, кл. С 023/28, 1996). Известен метантенк, предназначенный для использования в коммунальном и сельском хозяйстве для последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных твердых неотсортированных и неизмельченных сбраживаемых органических отходов городов и поселков, отходов сельхозпроизводства, сельских усадеб и дачных участков с выработкой из них жидких минерализованных органических удобрений и горючего биогаза. Метантенк содержит горизонтальный резервуар, разделенный внутренними попеременно не доходящими до верха и низа резервуара поперечными перегородками на газовые секции с газосборниками и жидкостные проточно сообщающиеся камеры с кранами слива. В резервуар встроен цепочно-скребковый загрузочно-разгрузочный элеватор с приводом (Патент РФ 2250878,кл. С 023/28, 2005). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является установка для производства биогаза, предназначенная для работы в условиях отгонного животноводства (Патент РФ 2066304, кл. С 023/28, 1996). Установка для производства биогаза имеет две концентрические цилиндрические камеры внешнюю камеру анаэробного сбраживания, внутреннюю камеру аэробной обработки, служащую источником тепла для подогрева сбраживаемой биомассы и воздуходувку,которые установлены на мобильной платформе с колесами и сцепным устройством. Внешняя камера имеет патрубок загрузки исходной биомассы с краном, механические мешалки с лопастями, патрубок отбора биогаза с 359 вентилем и теплоизоляцию. Внутренняя камера имеет люки загрузки исходной и выгрузки аэрированной биомассы с крышками, трубку подачи воздуха и круглую решетку, установленную в нижней части внутренней камеры и разделяющую камеру на две части при этом нижняя часть камеры аэробной обработки под круглой решеткой соединена через трубку подачи воздуха и гибкий шланг с воздуходувкой. Установка выполнена с возможностью передвижения, которое осуществляется с помощью мобильной платформы с колесами и сцепным устройством. Установка выполнена с возможностью передвижения, которое осуществляется с помощью мобильной платформы с колесами и сцепленным устройством. Установка работает следующим образом. В камеру анаэробного сбраживания через патрубок загрузки загружается жидкий навоз оптимальной для анаэробного сбраживания влажности, а в камеру аэробной обработки через люк загрузки загружается твердый подстилочный навоз влажностью 40-60 и проводится периодическое аэрирование воздухом с помощью воздуходувки содержимого камеры. За счет экзотермических реакций окисления органического вещества навоза температура в камере аэробной обработки повышается до 50-55 С,что обеспечивает через стенки камеры 2 подогрев содержимого камеры анаэробного сбраживания и создает соответствующий температурный режим для протекания процесса анаэробного сбраживания. В результате анаэробных процессов сбраживания навоза происходит выделение биогаза, который накапливается в верхней части камеры 1 и отбирается через патрубок 6 отбора биогаза. Продолжительность сбраживания составляет 8-10 суток, в процессе сбраживания проводится периодическое перемешиванием содержимого камеры посредством механических мешалок с лопастями для разрушения корки,образующейся на поверхности сбраживаемого жидкого навоза. После прекращения газовыделения сброженный жидкий навоз с камеры анаэробного сбраживания сливается через патрубок слива, а аэрированный навоз с камеры аэробной обработки выгружается через люк выгрузки и отводится в навозохранилище. После заправки установки свежей порцией навоза цикл сбраживания повторяется. Задачей, стоящей перед предлагаемым техническим решением, является расширение арсенала средств переработки органических отходов городов и поселков, отходов сельхозпроизводства, сельских усадеб и дачных участков, использования в условиях отгонного животноводства с выработкой из них биогаза и органических удобрений. При использовании предлагаемой полезной модели упрощается конструкция, снижаются затраты на изготовление установки и обеспечивается возможность получения биогаза и органических удобрений с уменьшением затрат электроэнергии (в отдельных случаях полностью отказа от использовании электроэнергии при переходе на ручной привод). Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что метантенк для переработки органических отходов на биогаз и удобрения выполнен в виде резервуара, установленного на опорных катках с возможностью вращения посредством привода, причем резервуар на противоположных торцевых сторонах снабжен фланцами, один из которых предназначен для проведения профилактических работ, а к другому закреплен шибер. Внутри резервуара установлено устройство для загрузки-выгрузки, например в виде штангового скребкового реверсивного конвейера. Привод вращения резервуара выполнен внешним. Метантенк снабжен механизмом регулировки угла резервуара относительно общей платформы. В частном случае центральная часть резервуара выполнена, например в виде цилиндра, причем цилиндрическая форма переходит в неравнобедренно усеченные конуса. Угол поворота платформы в вертикальной плоскости относительно горизонтальной плоскости составляет величину 0-45. Механизм регулировки угла может быть выполнен в виде винтовой пары. Резервуар имеет длинуи диаметр , удовлетворяющие соотношениюне более чем 1/6. Предлагаемая полезная модель изображена на прилагаемых чертежах, где на фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого метантенка,а на фиг.2 - сечение предлагаемой конструкции по линии А-А. Предлагаемый метантенк выполнен в виде резервуара цилиндрическо-конической формы. Резервуар метантенка в центральной части имеет цилиндрическую форму 1, а на торцевых частях 2 цилиндрическая форма переходит в неравнобедренные усеченные конуса. Торцевые части резервуара снабжены фланцами, один из которых 3 с крышкой предназначен для проведения профилактических работ (ремонт, осмотр), а к другому фланцу закреплен шибер 4. Внутри резервуара установлен штанговый скребковый реверсивный конвейер 11. На цилиндрической части 1 резервуара установлены направляющие 5, которые размещены на катках 6. Катки 6 взаимодействуют с направляющими 5 для обеспечения вращения резервуара. Катки 6 связаны с приводом 7. В частном случае привод 7 может быть выполнен ручным. Резервуар, установленный на катках 6,закрепленных на платформе 8, которая посредством шарниров 9, в свою очередь закрепленных на общей платформе 10, может менять угол наклона по отношению к общей платформе 10. Платформа 8 выполнена в виде рамы для облегчения конструкции с сохранением необходимой жесткости. Штанговый скребковый реверсивный конвейер 11 состоит из штанги (на чертеже не показана), на которой посредством шарниров установлены скребки 12. Штанга скребкового реверсивного конвейера 13 снабжена приводом 14 для перемещения штанги совместно со скребками 12 внутри резервуара. На торцевой части 2 резервуара со стороны установки штанга скребкового реверсивного конвейера 13 расположено газоотводное устройство 15. Между платформами 8 и 10 установлен механизм 3 359 регулировки угла 16, обеспечивающий изменение положения резервуара относительно общей платформы 10. Используется предлагаемый метантенк следующим образом. Через шибер 4 после заполнения резервуара до необходимого уровня, шибер 4 закрывают. После начала анаэробного процесса в необходимых случаях для интенсификации процессса периодически резервуар приводят во вращение посредством привода 7. При вращении резервуара происходит полное активное перемешивание загруженной массы сырья, что интенсифицирует процесс выделения газа. После начала процесса выделения метана через шибер 4 производят добавление новой порции сырья и вывод отработанного сырья. Процесс получения метана может осуществляться с помощью предлагаемой полезной модели непрерывно, чему способствует выполнение устройства загрузки-разгрузки в виде штангового скребкового реверсивного конвейера 11. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1.Метантенк для переработки органических отходов на биогаз и удобрения, содержащий основание с резервуаром для органических отходов,отличающийся тем, что резервуар посредством направляющих, установлен на опорных катках с возможностью вращения посредством привода, 4 причем резервуар на противоположных торцевых сторонах снабжен фланцами, один из которых предназначен для проведения профилактических работ, а к другому присоединена задвижка, внутри резервуара установлено устройство для загрузкивыгрузки, привод вращения резервуара выполнен внешним, а метантенк снабжен механизмом регулировки угла наклона резервуара относительно общей платформы. 2.Метантенк по п.1, отличающийся тем, что устройство загрузки-выгрузки выполнено, например, в виде штангового скребкового реверсивного конвейера. 3.Метантенк по п.1, отличающийся тем, что центральная часть резервуара выполнена, например,в виде цилиндра, причем цилиндрическая форма переходит в неравнобедренно усеченные конуса. 4.Метантенк по п.1, отличающийся тем, что механизм регулировки угла наклона резервуара относительно общей платформы выполнен в виде винтовой пары. 5.Метантенк по п.1, отличающийся тем, что угол поворота рамы резервуара в вертикальной плоскости относительно горизонтальной плоскости составляет величину 0-45. 6.Метантенк по п.1, отличающийся тем, что резервуар имеет длинуи диаметр , удовлетворяющие соотношениюне более чем 16.