Устройство для биологической переработки навоза

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ СПУБЛИН 119) (11)(511 А 01 С 3/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ КА НОМУ СВИДЕТ У БИОЛОГИ- содержаьную емржания и ч а юю интенного брония задан имеет отлиредс тводавлениязадатчик ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-исследователский институт комплексных проблеммашиностроения для животноводстваи кормопроизводства(56) 1. Коломийцев П.А., Солодеников В.Н. Комплексное использованиеорганических отходов для получениявысококачественных удобрений и горючегО газа., М., Гостоптехиздат,1959, с. 16(прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НАВОЗА,щее бродильную и накопителкости и средство для поддезаданного давления, о т лщ е е с я тем, что, с цельсификации процесса анаэробжения навоза путем подержаной величины вакуума, оно средство принудительного отводабиогаза и счетчик еге количества,причем средство принудительногоотвода биогаза выполнено в виде емкости переменного объема, котораяснабжена управляемым пневматическимдеформатором, состоящим из силовойкамеры, генератора тактов, задатчикадавления и нневмоклапанов, два изкоторых соединены с емкостями переменного объема, бродильной и накопительной, а остальные - с силовойкамерой, задатчиком давления исредством для поддержания заданногодавления, вход которого подключенк емкости переменного объема, нриэтом счетчик количества биогаза связан с генератором тактов, в своюочередв, соединенным с пневмоклапанами,2. Устройство по п. 1,ч а ю щ е е с я тем, что сдля поддержания заданногосодержит:взаимосвязанныевакуума и .элемент сравнения,10 55 Изобретение оносится к сельскохозяйственному машиност 1.оению ипредназначено для контроля за проессом микробиологической .Пе 1.:еработки навоза и управления этим процессом.5Известны устройства для биологической переработки навоза, содержащие бродильную и накопительную емкости и средство для поддержаниязаданного давления 11,Недостатком указанных устройствявляется низкая интенсивность процесса микробиологической переработки навоза из-за обеспечения оптимальъных условий жизнедеятельности бактерий, осуществляющих процесс сбраживания в условиях избыточного газообразования (давления выделяющегосябиогаза), затрудняющего отвод продуктов метаболизма, а также невысокая 20точность контроля.Целью изобретения является интенсификация процесса анаэробного брожения навоза путем поддержаниязаданной величины вакуума. 25Поставленная цель достигаетсятем, что устройство имеет средствопринудительного отвода биогазаи счетчик его количества, причемсредство принудительного отводабиогаза выполнено в виде емкостипеременного объема, которая снабжена управляемым пневматическим деформатором, состоящим из силовой камеры, генератора тактов, задатчикадавления и пневмоклапанов, два изкоторых соединены с емкостями переменного объема, бродильной и напокительной, а остальные - с силовойкамерой, задатчиком давления исредством для поддержания заданного давления, вход которого подклю.чен к емкости переменного объема,при этом счетчик количества биогазасвязан с генератором тактов, в своюочередь, соединенным с пневмоклапанами. Средство для поддержания заданного давления содержит взаимосвязанные задатчик вакуума и элементсравнения.Такое выполнение устройства позволяет поддерживать постоянныйвакуум в бродильной емкости, величину которого можно регулировать спомощью задатчика вакуума, а пневмотический деформатор одновременноза цикл отбирает каждый раз равныйобъем биогаза,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для биологической переработкинавоза.60Устройство содержит бродильную 1и накопительную 2 емкости, средство3 принудительного отвода биогазаиз бродильнбй емкбсти 1 в условияхвакуума, выполненное в виде емкости 65 4 переменного объема, которая снабжена управляемым пневматическим деформатором, состоящим из силовой камеры 5, задатчика 6 давления, пневмоклапанов 7 - 10 и генератора 11 тактов с триггером 12, регулируе. мым дросселем 13, пневмоемкостью 14 и пневмоклапаном 15, средство для поддержания заданного давления с элементом 16 сравнения, входы которого подключены к задатчику 17 вакуума, емкости 4 переменного объема и пневмоклапану 10, счетчик 18 количества биогаза, состоящий из магнитоуправляемого датчика 19 и электропневмопреобразователя 20 счетчика 21 импульсов.Устройство работает следующим образом.Сбраживаемая масса циклически подается в герметизируемую бродильную емкость 1, в которой создаются условия, необходимые для обеспечения ,жизнедеятельности метановых бактерий, По мере выделения из сбраживаемой массы биогаз,.продуцируемый этими бактериями, поступает через пневмоклапан 8 в емкость 4 переменного объема, взаимодействующую с управляемым пневматическим деформа- тором. Вследствие этого при одновре менном перемешивании сбраживаемой массы происходит интенсивный отвод газообразных продуктов метаболизма метановых бактерий в виде метано- содержащегО газа при понижении давления в бродильной емкости. Это приводит к существенному повышению интенсивности процесса брожения. Вакуум над сбраживаемой массой устанавливается задатчиком 17 вакуума средства для поддержания заданного давления, соединенным с одной из камер элемента 16 сравнения, величина которого регулируется в заданных пределах изменением сечения сопла в элементе 16 сравнения по мере поступления биогаза из бродительной емкости 1. Таким образом достигаетс пропорциональный расход воздуха из силовой камеры 5 средства 3 принудительного отвода биогаза из бродильной емкости 1 в условиях вакуума при заданной его величине в емкости 4 переменного объема в зависимости от поступления биогаза,.При достижении емкостью 4 переменного объема крайнего верхнего положения, что соответствует объему набранного за цикл биогаза, срабатывают контактымагнитоуправляемого датчика 19. В цепь питания электропневмопреобразователя 20 и счетчика 21 импульсов подается электрический ток, После переключения электропневмопреобразователя 20 давление воздуха поступает в триггер 12 генератора 11 тактов. С возрастанием давления792619 одпи 0 Тираж 722 ВНИИПИ Зак Филиал ППП "Пат жгород, ул, Проек до величины, равной давлению подпора, создаваемого пружиной, триггер 12 переключается. Одновременно переключаются пневмоклапаны 8,10 и 15, а затем через небольшой промежуток времени пневомклапаны 7 и 9. За 5 счет запаздывания в срабатывании пневмоклапанов 7 и 9 исключается возможность подачи избыточного давления емкостью 4 переменного объема в бродильную емкость 1 при перекачи вании биогаза в накопительную емкость 2 в конце цикла, Величина запаздывания определяется разностью давлений подпора. В пневмоклапанак.8,10 и 15 устанавливается малый 15 подпор, а в пневмоклапанах 7 и 9 больший подпор. Давление воздуха, необходимое для деформации емкости 4 переменного объема, от задатчика б давления поступает в силовуюкамеру 5. Биогаз из емкости 4 переменного объема через открытое сопло пневмоклапана 9 выталкивается в накопительную емкость 2. В этот момент пневмоклапан 10 исключает подачу избыточного давления в элемент 16 сравнения средства для поддержания заданного давления, апневмоклапан 8 - обратную подачу биогаза в бродильную емкость 1. При перемещении из крайнего верхнего положения в нижнее размыкаютсяконтакты магнитоуправляемого датчика 19, переключается в исходное положение электропневмопреобразователь 20,на выходе которого появляется 35503 Через определенный промежутоквремени, равныи времени наполненияпневмоемкости 14 и опорожнения емкости 4 переменного объема, переключается в нормальное положениетриггер 12, соединяя управляющиекамеры пневмоклапанов 7,8,9,10 и 15с атмосферой. В силовой камере 5запоминается давление воздуха, зада.ваемых задатчиком 6 давления. Бродильная емкость 1 соединяется с емкостью 4 переменного объема, силовая камера 5 - с элементом 16 сравнения, а пневмоемкость 14 - с атмосферой. Магистраль, соединяющая емкость 4 переменного объема и накопительную емкость 2, разобщается. Вдальнейшем цикл повторяется,Время полного опорожнения емкости4 переменного объема устанавливается регулируемым дросселем 13,Предлагаемое устройство позволяетинтенсифицировать процесс анаэробной переработкй навоза за счет ускорения отвода продуктов метаболизмаметановых бактерий в виде пузырьковбиогеза,выделяющихся из сбраживаемой жидкости при понижении давлениянад ней. Кроме того, устройствопозволяет вести точный автоматический контроль над процессом сбраживания навоза по количеству выделяемого биогаза.Ориентировочный экономическийэффект от применения данного устройства для биологической переработкинавоза составляет 600 тыс.руб, вгод. 3