PL123080B1

PL123080B1 - Fermenting tank for continuous or batch digestion of organic matters

Info

Publication number: PL123080B1
Application number: PL1980223395A
Authority: PL
Original assignee: Beslerhermann
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1982-09-30
Also published as: ES249925U; RO80002B; DK139280A; LU82354A1; NL180406C; BE882719A; HU181095B; PL223395A1; DE2914802C2; YU97780A; NL8002122A; RO80002A; CS214829B2; DE2914802A1; SE8002619L; ES249925Y; FR2453589B1; FR2453589A1; CH648058A5; SE446970B

Description

Opis patentowy opublikowano 31.12.1984 123080 Int. Cl' C05F 9/02 CZYTELNIA Urzedu Patentowego hWli| lutmMlim lmn| Twórca wynalazku Uprawniony z patentu: Hermann Besler, Bolsterlang (Republika Federal¬ na Niemiiec) Zbiornik fermentacyjny do ciaglego lub przerywanego poddawania gniciu substancji organicznych Przedmiot wynalazku stanowi zbiornik fermenta¬ cyjny do ciaglego lub przerywanego poddawania gniciu substancji organicznych.Znany jest zbiornik fermentacyjny zawierajacy izolowana cieplnie komore gnilna, do "której wpro¬ wadzone sa przewody do doprowadzania swiezego materialu oraz przerwy do odprowadzania mate¬ rialu, poddanego gniciu. Zbiornik ten posiada urza¬ dzenie do nagrzewania i wprowadzania w ruch cyrkulacyjny materialu gnilnego.W znanym zbiorniku fermentacyjnym wytwarza sie metan z substancji organicznych, zwlaszcza o- bornika, slomy, fekalii, zielonki, odpadów gospo¬ darstwa domowego, ogrodniczych, rolniczych i z przemyslu spozywczego. Ponadto z przegnilego ma¬ terialu, odprowadzanego ze zbiornika fermentacyj¬ nego, otrzymuje sie nieszkodliwy pod wzgledem higienicznym nawóz naturalny o slabym zapachu, bogaty w azot.Praktyczne próby z ujednorodnionym materia¬ lem gnilnym, bogatym we wlókna, wykazaly, ze material ten nawet wraz z postepujacym gniciem nie opada ijak przykladowo iszlam osadowy, lecz podnosi sie do góry. Z tego wzgledu ciagla eks¬ ploatacja stojacych zbiorników fermentacyjnych jest mozliwa tylko w przypadku materialu gnilne¬ go o malym ciezarze wlasciwym nawet wówczas, gdy mozna odprowadzac wyplywajacy material.Poniewaz jednak przy instalowaniu urzadzenia bior gazowniczego nie mozna z góry przewidziec, czy 10 25 50 w danym przypadku procesowi gnicia poddany zo¬ stanie material tylko plywajacy, czy tez tylko opa¬ dajacy, lub material dazacy zarówno w góre jak i w dól, przeto w celu bezzaklóceniowego, docelo¬ wego odprowadzania szlamu nalezy uwzgledniac obydwie alternatywy.Celem wynalazku jest dalsze udoskonalenie zna¬ nego zbiornika fermentacyjnego zapewniajacego wykorzystanie zarówno plywajacego, jak i opada¬ jacego materialu gnilnego. Zbiornik ten dla prowa¬ dzenia procesów powinien charakteryzowac sie mozliwosciami uniwersalnego zastosowania, praca z duza sprawnoscia oraz latwo transportowalny.Zbiornik wedlug wynalazku posiada odprowa¬ dzenie szlamu przy dnie zbiornika, oraz drugie od¬ prowadzania szlamu ma na wysokosci górnego po¬ ziomu materialu gnilnego dla zapewnienia alterna¬ tywnego odprowadzania wplywajacego lub opada¬ jacego materialu gnilnego.Zbiornik wedlug wynalazku posiada odprowa¬ dzenie szlamu przy dnie zbiornika utworzone przez ustawiona na dnie zbiornika pobocznice stozka z otworami bocznymi do odprowadzania szlamu, przy czym w osi do stozka jest wprowadzony pio¬ nowo przewód odprowadzajacy, którego druga czesc wprowadzona jest do naczynia wzbiorczego ponizej górnego poziomu materialu gnilnego. Lej do odprowadzenia szlamu jest ustawiony górna krawedzia na wysokosci górnego poziomu mate¬ rialu gnilnego zas do krawedzi odplywowej leja sa 123 080123 080 3 przymocowane wieszaki, których górne koncówki sa polaczone z pokrywa dzwonu gazowego, przy czym odplyw leja jest polaczony z przewodem od¬ prowadzajacym, którego druga czesc polaczona jest z naczyniem wzbiorczym usytuowanym ponizej górnego poziomu materialu gnilnego.Zbiornik wedlug wynalazku czesci przewodów odprowadzajacych ma polaczone z naczyniem wzbiorczym i zamykane sa, osadzona w naczyniu wzbiorczym, zasuwa, przestawiana ukladem nape¬ dowym elktrycznym, hydraulicznym lub recznym.W naczyniu wzbiorczym umieszczone jest plywa¬ kowe urzadzenie odplywowe o zmiennej wysokos¬ ci odplywu dla utrzymywania górnego poziomu ma¬ terialu gnilnego w komorze gnilnej na stalej wy¬ sokosci niezaleznie od cisnienia gazu w zasobniku gazu.Zbiornik wedlug wynalazku urzadzenie odply¬ wowe ma wbudowane w naczynie wzbiorcze i za¬ wiera przewód odprowadzajacy, na którego króccu rurowym osadzona jest nasada, przesuwana w kierunku pionowym. W komorze gnilnej zbiornika fermentacyjnego zamontowana jest pompa zanu¬ rzeniowa, zas ponizej wbudowany jest uklad po¬ dajacy material gnilny do komory gnilnej wpro¬ wadzany w ruch obiegowy za posrednictwem prze¬ wodów cyrkulacyjnych. Ponad górnym poziomem materialu gnilnego usytuowany jest przewód cyr- kulacyjny z dysza, skierowana na powierzchnie osadów materialu gnilnego. Pomiedzy stozkiem do odprowadzania szlamu, a górnym lejem umiesz¬ czone sa weze grzejne, tworzace ostroslup. Weze grzejne umieszczone sa we wzajemnym odstepie w obszarze dysz do doprowadzania nosnika fer¬ mentacji. W dnie zbiornika osadzone jest wzmoc¬ nienie obrotowe stanowiace jednoczesnie podpar¬ cie dla stozka do wprowadzenia szlamu oraz stozka grzejnego. Wzmocnienie zawiera powierzchnie kie¬ rownicze, które pochylenie jest skierowane w kie¬ runku podstawy lub otworu do prowadzenia szla¬ mu w pobocznicy stozka. Naczynie wzbiorcze ma usytuowane okolo 1/4 swojej wysokosci nad gór¬ nym poziomem materialu gnilnego, zas polaczone jest to naczynie zlaczami kolnierzowymi z plasz¬ czem obudowy zbiornika.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym przed¬ stawiony jest zbiornik fermentacyjny w przekroju osiowym.Przedstawiony na rysunku zbiornik fermentacyj¬ ny ma cylindryczny przekrój poprzeczny z we¬ wnetrzna sciana la zbiornika i zewnetrzna sciana Ib oraz z umieszczona pomiedzy tymi obydwiema scianami izolacja lc. Na zbiorniku la, Ib umiesz¬ czona jest pokrywa 2a dzwonu gazowego, która sklada sie z wewnetrznej sciany 2b dzwonu gazo¬ wego oraz z jego zewnetrznej sciany 2c. Pokrywa 2a dzwonu gazowego zamyka zasobnik gazu 2, któ¬ ry znajduje sie ponad górnym poziomem 3 mate¬ rialu gnilnego. Za pomoca doprowadzenia 4 swie¬ zego materialu wpompowuje sie do komory gnil¬ nej 1 nosnik fermentacji, który wyplywa tak dlu¬ go z wylotów 4a swiezego materialu, az zbiornik zostanie napelniony w przyblizeniu do górnego po¬ ziomu 3 materialu gnilnego. Podczas eksploatacji nastepuje stale wprowadzanie materialu gnilnego 4 w obieg wskutek tego, ze wewnetrz komory gnil¬ nej 1 umieszczona jest pompa zanurzeniowa 25, która zasysa material gnilny poprzez stope zasy¬ sajaca 30 i wywoluje jego przeplyw w zbiorniku 5 za posrednictwem przewodu cyrkulacyjnego 8 i dysz wylotowych 8a. W zalecanej postaci wyko¬ nania wynalazku w obszarze dennym jest przy tym umieszczona pierwsza dysza wylotowa 8a, przez, która material gnilny wyplywa w t kierunku strzal¬ ki 32, natomiast w zasobniku gazu 2 usytuowana jest druga dysza wylotowa 8a, która jest skiero¬ wana na powierzchnie osadów, tworzace górny po¬ ziom 3 materialu gnilnego, stad górna warstwa osadów jest rozdrabniana przez material gnilny,, wyplywajacy w kierunku strzalki 31.Dno lf zbiornika jest uksztaltowane stozkowo jako dno Ig komory gnilnej, przy czym jest na nim usytuowana pobocznica stozka 12 do odprowa¬ dzania szlamu, poprzez otwory 12a w pobocznicy usytuowane od strony dna zbiornika. Szlam gnil¬ ny, splywa do srodka dna Ig komory gnilnej, z której jest usuwany przewodem odprowadzajacym 5 na przegnily szlam odpadowy w kierunku strzalki 33.Szlam gnilny wezownica grzejna 10 podgrzewa¬ ny jest do wlasciwej temperatury, przy czym we¬ zownica grzejna 10 jest zasilana czynnikiem grzej¬ nym stanowiacym goraca wode, doprowadzana przewodem lOa zas odprowadzana przewodem lOb.Gaz, powstajacy w zasobniku gazu 2, mozna po¬ bierac za posrednictwem przewodu 9 do odprowa¬ dzania gazu, przy czym wezownica grzejna 10 ma postac ostroslupa. Za posrednictwem przewodu grzejnego, umieszczonego na stozku do prowadze¬ nia szlamu, uzyskuje sie przeplyw konwekcyjny, dzieki któremu lepiej wykorzystuje sie istniejaca przestrzen wewnetrzna zbiornika. Zastosowanie termofilówej metody fermentacji (powyzej 50°C) umozliwia uzycie mniejszych, a tym samym latwiej transportowalnych zbiorników fermentacyjnych.Nosnik fermentacji mozna nagrzewac ze zrozu¬ mialych wzgledów równiez poza zbiornikiem.Odprowadzenie szlamu 5, 12, 12a usytuowane od strony dna usuwa przegnily material, który opada na dno Ig komory gnilnej. Jeden koniec przewodu 5 odprowadzajacego szlam wprowadzony jest w osi stozka 12 do pobocznicy, natomiast druga czesc 21 polaczona jest z naczyniem wzbiorczym 26^ Przegnily szlam, osadzony na dnie Ig komory gnil¬ nej usuwa sie poprzez przesuniecie ku górze w kierunku strzalki 35 zasuwa 34, zamykajacej wylot, w czesci 21 przewodu odprowadzajacego 5, a zosta¬ je zamknieta czesc 22 przewodu odprowadzajacego 5a od strony pokrywy. Wskutek cisnienia cieczy górnej poziom 3 materialu gnilnego lezy powyzej czesci 21 przewodu odprowadzajacego 5 material gnilny, z dna Ig komory gnilnej. Material ten jest tloczony w kierunku strzalki 33 przewodem od¬ prowadzajacym 5 do naczynia wzibiorczego 26.Gdy czesci 21, 22 przewodów odprowadzajacych 5, 5a znajduja sie wciaz jeszcze ponizej górnego poziomu 3 materialu gnilnego, wówczas naczynie wzbiorcze 26 tworzy zamkniecie gazowe, przy czym w górnej czesci tego naczynia wzfoiorczego 26 u- mieszczony jest króciec odpowietrzajacy 44. Doply¬ wajacy do naczynia wzbiorczego 26 material wy- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60123 080 5 pelnia naczynie wzbiorcze 26 powyzej krawedzi 38 nasady 38, przesuwanej wzdluz przewodu odpro¬ wadzajacego 5b i zostaje spuszczony przewodem odprowadzajacym 5b w kierunku strzalki 39.Przesuwana nasada 36 zapewnia utrzymywanie stalej wysokosci górnego poziomu 3 materialu gnilnego, niezaleznie od cisnienia gazu wewnatrz zasobnika gazu 2. Gdy cisnienie gazu wewnatrz za¬ sobnika gazu jest równe zeru, wówczas zarówno wewnatrz komory gnilnej 1, jak i w naczyniu wzbiorczym 26 wytwarza sie jednakowa wysokosc cieczy. Jesli cisnienie gazu w zasobniku gazu 2 wynosi przykladowo 24, 52, kPa, to poziom cieczy w naczyniu wzbiorczym jest wyzszy teoretycznie o okolo 250 mm. Droga (przesuniecia nasady 36 w kierunku strzalki 37 zalezy zatem od cisnienia ga¬ zu wewnatrz komory gnilnej 1.Przesuw nasady nastepuje automatycznie w za¬ leznosci od cisnienia gazu w zasobniku gazu 2. Ze zrozumialych wzgledów mozna równiez przesuwac nasade 36 recznie. Zbiornik fermentacyjny jest przystosowany do pewnego dopuszczalnego maksy¬ malnego cisnienia. Gdy stwierdza sie manometrem gazowym przekroczenie cisnienia maksymalnego wówczas nalezy obnizyc poziom cieczy w zbiorni¬ ku fermentacyjnym stanowiacy górny poziom 3 materialu gnilnego. W tym celu przesuwa sie na¬ sade 36 w dól w kierunku strzalki 37, tak, iz kra¬ wedz 38 zostaje równiez przesunieta w dól; a po¬ ziom cieczy w naczyniu wzbiorczym 26 obniza sie, poniewaz odplywa z naczynia wzbiorczego wiecej cieczy przewodem rurowym 5b w kierunku strzal¬ ki 39. Poziom cieczy w naczyniu wzbiorczym nie powinien nigdy opasc tak nisko, aby zwolnione zo¬ staly otwory wyplywowe czesci 21, 22 przewodów odprowadzajacych 5, 5a, poniewaz w przeciwnym przypadku gaz bylby tloczony z zasobnika gazu 2 do naczynia wzbiorczego 26.Ponadto mozna równiez przewidziec, oby otwory wyplywowe czesci 21, 22 przewodów odprowadza¬ jacych 5, 5st byly umieszczone obok siebie w linii poziomej oraz aby zasuwa 34 byla równiez przesu¬ wna poziomu. W ten sposób mozna uzyskac wów¬ czas stosunkowo niski poziom cieczy w naczyniu wzbiorczym 26 bez obawy, ze otwory wyplywowe czesci 21, 22 moglyby przy tym znajdowac sie poni¬ zej górnego poziomu 3 materialu gnilnego.Ponizej opisane jest odprowadzenie szlamu 5a, 12b od strony pokrywy.Istotne jest aby odprowadzenie szlamu od strony pokrywy zostalo utworzone na wysokosci górnego poziomu 3 materialu gnilnego przez umieszczony swa krawedzia odplywowa 40 na wysokosci górne¬ go poziomu 3 materialu gnilnego lej 12b, wprowa¬ dzony do przewodu odprowadzajacego 5a, polaczo¬ nego czescia 22 z naczyniem wzbiorczym 26 ponizej górnego poziomu 3 materialu gnilnego. Ksztalt le¬ ja 12b jest wazny z tego wzgledu, ze na dolnej kra¬ wedzi 45 leja 12b powstaje .pochyla powierzchnia.Podnoszacy sie material, poddawany fermentacji, jest kierowany ku górze pochylo wzdluz tej po¬ chylej powierzchni i zderza sie tam z powstalym ewentualnie kozuchem z osadów przy górnej gra¬ nicy poziomu 3 materialu gnilnego, nastepuje prze¬ rwanie materialu gnilnego za posrednictwem kra¬ wedzi 46 leja 12b, a takze odgazowanie przy kra- 6 wedzi 46. W tej sytuacji material kozucha wpada do leja 12b w rozdrobnionej postaci i zostaje odpro¬ wadzony przewodem odprowadzajacym 5a do na¬ czynia wzbiorczego 26 w kierunku strzalki 41. W ten sposób zachodzi optymalne rozdrabnianie ko¬ zucha z osadów w powiazaniu z dysza wylotowa 8a przewodu cyrkulacyjnego 8.Lej 12b jest przymocowany do pokrywy 2a dzwo¬ nu gazowego za pomoca wieszaków 12c Uwidoczniona na rysunku zasuwa 34 znajduje sie w swym najnizszym polozeniu i zamyka otwór wy¬ lotowy czesci 21 przewodu odprowadzajacego 5.Material, tworzacy sie przy górnym poziomie 3 ma¬ terialu gnilnego jest zatem odprowadzany na ry¬ sunku ze zbiornika fermentacyjnego w kierunku strzalki 41 za posrednictwem leja 12b i przewodu odprowadzajacego 5a.Zamiast leja 12b z krawedzia 46 i krawedzia od¬ plywowa 40 mozliwe jest równiez zastosowanie sli¬ makowego urzadzenia mieszajacego lub innych me¬ chanicznych urzadzen rozdrabniajacych w celu roz¬ dzielenia na czesci kozucha z osadów. Mozna rów¬ niez przewidziec szereg dysz wylotowych 8a, aby rozdrabniac kozuch z osadów za pomoca strumienia z dyszy przewodu cyrkulacyjnego 8. Mozna takze zaopatrzyc krawedz odplywowa 40 leja 12b w wy¬ stepy i zalamania, w celu zapewnienia dodatkowe¬ go rozdrabniania mechanicznego materialu, wpada¬ jacego do leja 12b. Pompe zanurzeniowa 25 mozna równiez umiescic poza zbiornikiem fermentacyj¬ nym. PL PL PL

Claims

1.Zastrzezenia patentowe 1. Zbiornik fermentacyjny do ciaglego lub prze¬ rywanego poddawania gniciu substancji organicz¬ nych, zawierajacych izolowana cieplnie komore gnilna, do której wprowadzone sa przewody do doprowadzania swiezego materialu oraz przewody do odprowadzania materialu poddanego gniciu, po¬ siadajacy urzadzenia do nagrzewania i urzadzenie do wprowadzania w ruch cyrkulacyjny materialu gnilnego, znamienny tym, ze posiada odprowadzenia szlamu (5, 12, 12a) przy dnie (lf) zbiornika oraz od¬ prowadzenia szlamu (5a, 12b) na wysokosci górnego poziomu (3) materialu gnilnego dla zapewnienia al¬ ternatywnego odprowadzania wplywajacego lub or padajacego materialu gnilnego.

2. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze ma odprowadzenie szlamu (5,12) Iza) przy dnie (lf) zibiornika utworzone przez usta¬ wiona na dnie (lf) zbiornika pobocznice stozka <12) z otworami bocznymi (12a) do odprowadzenia szla¬ mu, przy czym w osi do stozka jest wprowadzony pionowo przewód odprowadzajacy (5), którego dru¬ ga czesc (21) wprowadzona jest do naczynia wzbior¬ czego (26). ponizej górnego poziomu (3) materialu gnilnego.

3. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze posiada lej (12b) do odpro¬ wadzenia szlamu usytuowany górna krawedzia (46) na wysokosci górnego poziomu (3) materialu gnil¬ nego zas do krawedzi odplywowej (40) leja (12b) sa przymocowane wieszaki (12c), których górne koncówki sa polaczone z pokrywa (2a) dzwonu ga¬ zowego przy czym odplyw leja (12b) jest polaczo- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60123 080 ny z przewodem odprowadzajacym (5a), którego druga czesc (22) polaczona jest z naczyniem wzbior- czym (26) usytuowanym ponizej górnego poziomu (3) materialu gnilnego.

4. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 3, zna¬ mienny tym, ze czesci (21, 22) przewodów odpro- dzajacych (5a, 5) polaczone sa z naczyniem wzbior- czym (26) i zamykane sa obsadzona w naczyniu wzbiorczym (26) zasuwa (34), przestawiona ukladem napedowym elektrycznym, hydraulicznym lub recz¬ nym.

5. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 4, zna¬ mienny tym, ze w naczyniu wzbiorczym (26) u- mieszczone jest plywakowe urzadzenie odplywo¬ we (5b, 36, 38) o zmiennej wysokosci odplywu dla utrzymywania górnego poziomu (3) materialu gnil¬ nego w komorze gnilnej (1) na stalej wysokosci niezaleznie do cisnienia gazu w zasobniku gazu (2).

6. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 5, zna¬ mienny tym, ze urzadzenie odplywowe (5b, 36, 38) wbudowane w naczynie wzbiorcze (26) zawiera przewód odprowadzajacy (5b), na którego króccu osadzona jest nasada (36), przesuwana w kierunku pionowym.

7. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze w komorze gnilnej (1) zamontowa¬ na jest pompa zanurzeniowa (25), zas ponizej wbu¬ dowany jest uklad podajacy niaiterial gnilny do komory gnilnej (1) wprowadzany w ruch obiegowy za posrednictwem przewodów cyrkulacyjnych (8). 10 20 25 308.

8.Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 7, zna¬ mienny tym, ze ponad górnym poziomem (3) ma¬ terialu gnilnego usytuowany jest przewód cyrku- lacyjny (8) z dysza (8a), skierowana na powierzch¬ nie osadów materialu gnilnego.

9. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze pomiedzy stozkiem (12) do odpro¬ wadzania szlamu, a górnym lejem (12b) umieszczo¬ ne sa weze grzejne (10), tworzace ostroslup.

10. Zbiornik fermentacyjny w7edlug zastrz. 9, zna¬ mienny tym, ze weze grzejne (10), umieszczone sa we wzajemnym odstepie w obszarze dysz (4a, 8a) do doprowadzania nosnika fermentacji.

11. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze w dnie (lf) zbiornika osadzone jest wzmocnienie obrotowe (23) stanowiace jednoczes¬ nie podparcie dla stozka (12) do odprowadzenia szlamu oraz stozka grzejnego (24).

12. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze wzmocnienie (23) zawiera po¬ wierzchnie kierownicze (24), których pochylenie jest skierowane w kierunku podstawy lub otworu (12a) dla odprowadzenia szlamu, usytuowanego w pobocznicy stozka (12).

13. Zbiornik fermentacyjny wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze naczynie wzbiorcze (26) ma usytuo¬ wane okolo 1/4 swojej wysokosci nad górnym po¬ ziomem (3) materialu gnilnego, zas polaczone jest zlaczami kolnierzowymi z plaszczem obudowy zbiornika. 32638U HSW Zakl. Graf. W-wa, Srebrna 16, z. 101B-84/O — 80 + 20 egz. Cena 100 zl PL PL PL