RU149586U1 - METANTENK - Google Patents

Abstract

Метантенк для осуществления анаэробного сбраживания,содержащийкорпус с расположенной в нем камерой брожения, при этом в верхней части корпуса расположен трубопровод подачи субстрата, в нижней части корпуса - трубопровод отвода субстрата, соединенный с циркуляционным насосом для циркуляции субстрата обратно в камеру брожения через трубопровод подачи субстрата, отличающийся темчто метантенк дополнительно содержит первую циркуляционную трубу, установленную в верхней части корпуса и вторую циркуляционную трубу, установленную в нижней части корпуса, при этом упомянутые циркуляционные трубы выполнены коническими и закреплены на корпусе с помощью металлических штанг, а корпус метантенка в продольном разрезе имеет восьмиугольную форму.A digester for anaerobic digestion, containing a housing with a fermentation chamber located in it, with a substrate supply pipe located in the upper part of the housing, a substrate removal pipe connected to a circulation pump for circulating the substrate back to the fermentation chamber through the substrate supply pipe, characterized in that the digester further comprises a first circulation pipe installed in the upper part of the housing and a second circulation pipe installed in the lower parts of the body, while the aforementioned circulation pipes are made conical and mounted on the body using metal rods, and the body of the digester in longitudinal section has an octagonal shape.

Description

Полезная модель относится к устройствам для производства удобрений, а именно к установкам для переработки отходов и отбросов посредством анаэробного сбраживания осадков сточных вод, навоза и других субстратов.The utility model relates to devices for the production of fertilizers, namely, plants for the processing of waste and waste through anaerobic digestion of sewage sludge, manure and other substrates.

Из уровня техники известна установка для переработки отходов животноводства и производства удобрений (Пат. RU2056393, МПК С05FЗ/06, опубл. 20.03.1996), содержащая блоки нейтрализации и очистки, компремирования и хранения газа, первый из которых выполнен в виде последовательно установленных накопителя навоза с жидкостным разбавителем и насосом подачи, теплообменника, метантенка и сепаратор с магнистралями вывода твердой и жидкой фракций, подключенными соответственно через насосы-активаторы к потребителю и отстойнику. Перед матантенком установки на линии подачи подогретого навоза установлен газожидкостный эжектор, а в метантенке установлен эрлифтный барботер, соединенный по входу с выходом газожидкостного эжектора, вход которого по газу соединен с выходом блока компремирования и хранения газа.The prior art installation for processing livestock waste and fertilizer production (Pat. RU2056393, IPC С05FЗ / 06, publ. 03.20.1996), containing blocks of neutralization and purification, compression and storage of gas, the first of which is made in the form of sequentially installed manure storage with a liquid diluent and a feed pump, a heat exchanger, a digester and a separator with solid and liquid fractions output lines connected respectively through the activator pumps to the consumer and the settler. A gas-liquid ejector is installed on the feed line of the heated manure in front of the installation matant, and an airlift bubbler is installed in the digester, connected at the input to the output of the gas-liquid ejector, the gas input of which is connected to the output of the gas compression and storage unit.

Недостатком известного устройства является то, что полезное пространство биореактора используется не полностью: у дна установки присутствуют застойные зоны, в результате чего на поверхности жидкого субстрата возможно образование твердой корки. Кроме этого, при использовании теплообменника предложенной конструкции происходит температурное и концентрационное расслоение отдельных слоев биомассы, что снижает эффективность установки.A disadvantage of the known device is that the useful space of the bioreactor is not fully used: stagnation zones are present at the bottom of the installation, as a result of which a crust may form on the surface of the liquid substrate. In addition, when using the heat exchanger of the proposed design, temperature and concentration separation of individual layers of biomass occurs, which reduces the efficiency of the installation.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является метантенк (пат. RU2462509, МПК С12М1/00, А01СЗ/00, С02F11/04, опубл. 27.09.2012 Бюл. №27), содержащий герметичный резервуар с куполом и днищем, внутри которого расположены внутренняя и внешняя камеры сбраживания, патрубки подвода разжиженных органических отходов, отвода сброженной массы, и патрубок отвода биогаза. Внутренняя камера выполнена изолированной от внешней и расположена соосно внутри нее на опорах, соединенных с днищем резервуара, при этом внутренняя камера сообщена с внешней через систему трубопроводов, соединенных сThe closest in technical essence to the claimed device is a digester (Pat. RU2462509, IPC S12M1 / 00, A01SZ / 00, C02F11 / 04, published on 09.27.2012 Bull. No. 27), containing a sealed tank with a dome and a bottom, inside of which are located internal and external digestion chambers, pipes for supplying liquefied organic waste, removal of fermented mass, and pipe for biogas removal. The inner chamber is made isolated from the outer and is located coaxially inside it on supports connected to the bottom of the tank, while the inner chamber is in communication with the outer through a system of pipelines connected to

сепаратором, состоящей из патрубка для подачи во внутреннюю камеру смеси летучих жирных кислот из сепаратора и воздуха из воздухозаборника, патрубка для подачи из внутренней камеры субстрата после фаз гидролиза и кислотогенеза в сепаратор для отделения летучих жирных кислот от густой массы и трубопровода для подачи густой массы, отделенной от летучих жирных кислот в сепараторе, во внешнюю камеру самотеком.a separator consisting of a nozzle for supplying a mixture of volatile fatty acids to the inner chamber from the separator and air from the air intake, a nozzle for feeding the substrate from the inner chamber after the hydrolysis and acidogenesis phases to a separator for separating volatile fatty acids from the thick mass and a pipeline for supplying the thick mass, separated from volatile fatty acids in a separator, into the external chamber by gravity.

Недостатком известного метантенка является его низкая технологичность, вследствие сложной конструкции, предусматривающей монтаж двух камер сбраживания. Вместе с этим устройство не обеспечивает температурную однородность слоев биомассы, что в целом снижает производительность метантенка по выходу биогаза.A disadvantage of the known digester is its low manufacturability, due to the complex structure, which provides for the installation of two digestion chambers. At the same time, the device does not provide temperature uniformity of the biomass layers, which generally reduces the productivity of the digester for biogas output.

Техническая задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в повышении технологичности метантенка и увеличении эффективности процесса перемешивания в нем биомассы с целью увеличения производительности по биогазу при минимальном дополнительном использовании энергетических и материальных ресурсов.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to increase the manufacturability of the digester and increase the efficiency of the process of mixing biomass in it in order to increase biogas productivity with minimal additional use of energy and material resources.

Указанная техническая задача решена за счет того, что метантенк для осуществления анаэробного сбраживания содержит корпус с расположенной в нем камерой брожения, при этом в верхней части корпуса расположен трубопровод подачи субстрата, в нижней части корпуса - трубопровод отвода субстрата, соединенный с циркуляционным насосом для циркуляции субстрата обратно в камеру брожения через трубопровод подачи субстрата. Метантенк дополнительно содержит первую циркуляционную трубу, установленную в верхней части корпуса и вторую циркуляционную трубу, установленную в нижней части корпуса, при этом упомянутые циркуляционные трубы выполнены коническими и закреплены на корпусе с помощью металлических штанг, а корпус метантенка в продольном разрезе имеет восьмиугольную форму.The specified technical problem is solved due to the fact that the digester for anaerobic digestion contains a housing with a fermentation chamber located in it, while in the upper part of the housing there is a substrate supply pipe, in the lower part of the body is a substrate removal pipe connected to a circulation pump for substrate circulation back to the fermentation chamber through the substrate feed pipe. The digester additionally contains a first circulation pipe installed in the upper part of the casing and a second circulation pipe installed in the lower part of the casing, while the circulation pipes are conical and mounted on the casing with metal rods, and the casing of the digester in longitudinal section has an octagonal shape.

Положительный технический результат, обеспечиваемый указанной совокупностью признаков, состоит в интенсификации процесса анаэробного сбраживания за счет стабилизации температурного поля, обеспечиваемого предложенной формой корпуса метантенка и дополнительно установленными в нем циркуляционными трубами, что приводит к увеличению скорости гидродинамических процессов и увеличивает производительность метантенка по выходу биогаза.A positive technical result provided by the indicated set of features consists in intensifying the process of anaerobic digestion by stabilizing the temperature field provided by the proposed form of the digester tank and the circulation pipes additionally installed in it, which leads to an increase in the speed of hydrodynamic processes and increases the productivity of the digester from the biogas outlet.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен общий вид метантенка в разрезе, на фиг. 2 - вид метантенка в изометрии.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general sectional view of a digester, FIG. 2 is an isometric view of a digester.

Метантенк для осуществления анаэробного содержит корпус 1 с расположенной в нем камерой брожения 2, в верхней части корпуса расположен трубопровод подачи субстрата 3, а в нижней части корпуса - трубопровод отвода субстрата 4, соединенный с циркуляционным насосом 5 для циркуляции субстрата обратно в камеру брожения через трубопровод подачи субстрата. Метантенк дополнительно содержит первую циркуляционную трубу 6, установленную в верхней части корпуса и вторую циркуляционную трубу 7, установленную в нижней части корпуса. При этом упомянутые циркуляционные трубы выполнены коническими и закреплены на корпусе с помощью металлических штанг 8, а корпус метантенка в продольном разрезе имеет восьмиугольную форму.The digester for anaerobic implementation contains a housing 1 with a fermentation chamber 2 located in it, a substrate supply pipe 3 is located in the upper part of the housing, and a substrate 4 drain pipe connected to the circulation pump 5 to circulate the substrate back to the fermentation chamber through the pipeline substrate supply. The digester further comprises a first circulation pipe 6 installed in the upper part of the casing and a second circulation pipe 7 installed in the lower part of the casing. Moreover, the mentioned circulation pipes are made conical and mounted on the casing using metal rods 8, and the casing of the digester in longitudinal section has an octagonal shape.

Устройство работает следующим образом. В метантенк по трубопроводу подачи субстрата 3 подается предварительно нагретая до температуры сбраживания биомасса. Для ускорения процесса брожения метантенк подогревают с помощью водяного или парового радиатора (на фигурах не показан). С целью улучшения условий сбраживания, из нижней части корпуса через трубопровод отвода субстрата 4 с помощью циркуляционного насоса 5 осадок выкачивается и после дополнительного нагрева в теплообменнике (на фигуре не показан) подается вновь в камеру брожения 2 через трубопровод подачи субстрата 3. В условиях отсутствия кислорода из органических веществ в результате брожения образуются жирные кислоты, из которых выделяется биогаз, состоящий в основном из метана и двуокиси углерода. Образовавшийся биогаз отводится через трубу 9, расположенную в верхней части корпуса метантенка.The device operates as follows. The biomass preheated to the fermentation temperature is fed into the digester through the substrate supply pipe 3. To accelerate the fermentation process, the digesters are heated using a water or steam radiator (not shown in the figures). In order to improve the fermentation conditions, the sediment is pumped out of the lower part of the body through the substrate 4 drain pipe using a circulation pump 5 and, after additional heating, is fed into the fermentation chamber 2 through the substrate 3 feed pipe in the heat exchanger (not shown), in the absence of oxygen fatty acids are formed from organic substances as a result of fermentation, from which biogas is formed, consisting mainly of methane and carbon dioxide. The resulting biogas is discharged through a pipe 9 located in the upper part of the digester tank.

Таким образом, за счет постоянной циркуляции биомассы, обеспечиваемой формой корпуса метантенка и дополнительно установленными циркуляционными трубами б и 7 равномерно распределяющими осадок по всему объему корпуса метантенка, достигается ее структурная и температурная однородность, что увеличивает производительность метантенка по выходу биогаза.Thus, due to the constant circulation of biomass provided by the shape of the digester tank and the additionally installed circulation pipes b and 7 evenly distributing sediment throughout the digester body, its structural and temperature uniformity is achieved, which increases the digester output by biogas output.

Claims (1)

Метантенк для осуществления анаэробного сбраживания, содержащий корпус с расположенной в нем камерой брожения, при этом в верхней части корпуса расположен трубопровод подачи субстрата, в нижней части корпуса - трубопровод отвода субстрата, соединенный с циркуляционным насосом для циркуляции субстрата обратно в камеру брожения через трубопровод подачи субстрата, отличающийся тем, что метантенк дополнительно содержит первую циркуляционную трубу, установленную в верхней части корпуса и вторую циркуляционную трубу, установленную в нижней части корпуса, при этом упомянутые циркуляционные трубы выполнены коническими и закреплены на корпусе с помощью металлических штанг, а корпус метантенка в продольном разрезе имеет восьмиугольную форму.

Digester for anaerobic digestion, containing housing with disposed therein a camera fermentation, while in the upper housing part is the substrate feed line on the bottom - the substrate removal line connected to the circulating pump for circulation of substrate back to the fermentation chamber via substrate feeding conduit, characterized in that the digester additional contains a first circulation pipe installed in the upper part of the housing and a second circulation pipe installed in the lower part of the housing, wherein said circulation pipes are made They are conical and mounted on the casing with the help of metal rods, and the casing of the digester in longitudinal section has an octagonal shape.

Images