Биогазовая установка

БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к области получения биогаза. Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству, предназначено для анаэробного сбраживания органических отходов сельскохозяйственного производства с целью получения биогаза и органического экологически чистого удобрения.

Технический результат изобретения - повышение производительности установки и увеличение выхода биогаза.

Указанный технический результат достигается тем, что в биогазовой установке, включающей герметичный вертикальный цилиндрический резервуар с технологическими патрубками, включающими патрубок для подачи перерабатываемой биомассы, патрубок слива переработанного субстрата, патрубок для отвода биогаза, установленное в резервуаре барботажное перемешивающее устройство, представляющее собой перфорированную трубу в виде вертикальной спирали, согласно изобретению спиралевидная перфорированная труба расположена вдоль стен резервуара и днища, витки которой повторяют форму резервуара и днища, при этом отверстия трубы, расположенные напротив стен резервуара, имеют насадки в виде уголка трубы, конец которой направлен вверх, по центру резервуара установлена вертикальная перфорированная труба диаметром больше, чем диаметр спиралевидной трубы, отверстия вертикальной и спиралевидной труб выполнены в шахматном порядке, нижние концы вертикальной и спиралевидной труб жестко закреплены к стальному цилиндрическому уголку, соединенному с краном подачи биогаза.

Отличительным признаком заявляемого устройства является новое выполнение и расположение барботажного перемешивающего устройства, а именно в виде спиралевидной перфорированной трубы, повторяющей форму резервуара и днища, а также в виде вертикальной перфорированной трубы, расположенной по центру резервуара. Кроме того, отличительной особенностью по сравнению с прототипом является обмотка внешней части резервуара и днища нагревательной лентой.

Барботажное устройство, расположенное вдоль стен резервуара в виде вертикальной спирали и вертикально расположенной трубы по центру, обеспечивает оптимальное равномерное распределение температуры внутри резервуара, а также качественное и интенсивное перемешивание субстрата, что способствует увеличению выхода биогаза. Отверстия, расположенные напротив стен резервуара, имеют насадки в виде уголка стальной трубы, конец которой направлен вверх. Это предотвращает выпадение осадков и налипание загрязнений на стенки резервуара, благодаря чему улучшается теплообмен, ускоряются процессы брожения в резервуаре. Все это способствует повышению производительности биогазовой установки.

Таким образом, интенсификация процесса перемешивания путем нового выполнения барботажного перемешивающего устройства в виде спиралевидной трубы, повторяющей форму резервуара и днища и вертикальной трубы, расположенной по центру, позволяет поддерживать равномерную температуру по всему объему и равномерно без застойных зон перемешивать субстрат внутри резервуара. Все это позволяет повысить интенсивность, стабильность и полноту биохимических процессов в установке, увеличить выход биогаза.

Заявляемая биогазовая установка поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема предлагаемой установки, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, на фиг. 3 - перфорированная труба, а на фиг. 4 - разрез В-В перфорированной спиралевидной трубы.

Фиг. 1 Схема предлагаемой установки Фиг. 2 - Разрез А-А фиг. 1

Фиг. 3 - Перфорированная труба  Фиг. 4 - Разрез В-В перфорированной

                                                       спиралевидной трубы.

Биогазовая установка включает вертикальный герметичный цилиндрический резервуар 1, внешняя часть которого обмотана нагревательной лентой 2, соединенной с терморегулятором 3. Резервуар 1 установлен на опорах 4 и снабжен куполом 5 и днищем 6, имеющими форму усеченного конуса. Днище 6 обращено меньшим основанием вниз, а купол 5 наоборот - вверх (см. фиг. 1). В резервуаре 1 находится барботажное перемешивающее устройство, включающее спиралевидную перфорированную трубу 7, расположенную вдоль стен резервуара и днища, витки которой повторяют форму резервуара 1 и днища 6 (см. фиг. 2). Барботажное перемешивающее устройство также включает установленную по центру резервуара 1 вертикальную перфорированную трубу 8 диаметром больше, чем диаметр спиралевидной трубы 7 (см. фиг. 2). Отверстия 9 вертикальной 8 и спиралевидной 7 труб расположены в шахматном порядке (см. фиг. 3). Отверстия 9 спиралевидной трубы 7, расположенные напротив стен резервуара 1, имеют насадки 10 в виде уголка трубы, конец которой направлен вверх (см. фиг. 4). Нижние концы вертикальной 8 и спиралевидной 7 труб жестко закреплены к стальному цилиндрическому уголку 11, соединенному с шаровым краном 12 подачи биогаза (см. фиг. 1 и 2).

На куполе 5 резервуара 1 установлены загрузочный патрубок 13 для подачи перерабатываемой биомассы, датчик давления 14, патрубок 15 для отвода биогаза, соединенный с трубопроводом 16 выхода биогаза. Последний соединен с газгольдером 17 (см. фиг. 1). В днище резервуара 1 установлен патрубок 18 для выгрузки переработанного субстрата.

Трубы 7 и 8 через стальной уголок 11 и кран 12 соединены с трубопроводом 19 подачи биогаза и компрессором 20. Газгольдер 17 через трубопровод 21 соединен с компрессором 20.

Биогазовая установка работает следующим образом.

Для создания анаэробности сбраживания в резервуар 1 через загрузочный патрубок 13 заливают воду до верхнего уровня купола 5. Далее часть воды сливают из резервуара 1, так чтобы патрубок 13 оставался частично загруженным в воде. Затем в резервуар 1 через патрубок 13 загружают разжиженный свежий навоз (помет) с влажностью 92-93% до верхнего уровня купола 5. Форма купола 5 биогазовой установки образует емкость для скапливания образующегося биогаза. Давление в резервуаре 1 отслеживают при помощи датчика давления 14.

После заполнения резервуара 1 субстратом включают нагревательную ленту 2, которую регулируют терморегулятором 3. Терморегулятор 3 при достижении температуры 36-38°С автоматически отключает нагревательную ленту 2 и включает при снижении температуры ниже 36-38°С. В таком состоянии в резервуаре 1 происходит метановое сбраживание. Получаемый в резервуаре 1 биогаз через патрубок 15 и трубопровод 16 поступает в газгольдер 17, где часть его через трубопровод 21 поступает в компрессор 20. Для обеспечения равномерной температуры внутри резервуара 1, обеспечения питательными веществами метанообразующих бактерий, предотвращения осадочного материала и корки под куполом 5, которая препятствует выходу биогаза, каждый день в течение 10 минут запускают барботажное перемешивающее устройство. Для этого открывают кран 12, после чего находящийся в компрессоре 20 биогаз по трубопроводу 19 под давлением поступает в спиралевидную перфорированную трубу 7 и вертикальную перфорированную трубу 8, выходит через отверстия 9, перемешивая субстрат, ускоряя процесс поднятия образованным метановым брожением пузырьков биогаза. Насадки 10 спиралевидной трубы 7 направляют поток поступающего газа вверх, тем самым предотвращая от налипаний стенку резервуара 1.

Выгрузку переработанных отходов осуществляют периодически через патрубок 18. При этом объем выгружаемой массы должен соответствовать следующей дозе загрузки свежей порции субстрата, что исключает переполнение резервуара и забивание отверстия патрубка для выхода биогаза.

Оставшаяся часть биогаза в газгольдере 17 может применяться в бытовых нуждах, а переработанный субстрат - как концентрат органического удобрения.

Заявляемое устройство обеспечивает наибольший выход биогаза, а простота конструкции обеспечивает надежность и стабильность работы и использование его в животноводческих хозяйствах для получения из органических отходов биогаза и удобрений.