Аппарат для получения метана из навоза или растительных материалов

(59 4 С 12 М 1/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЬСТ ОР Н твак ТАНАТЕРИАГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(71) Украинский научно-исследовательский институт механизации иэлектрификации сельского хозяйс(54) АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЕ113 НАВОЗА ИЛИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ИАЛОВ(57) Изобретение относится к фер"ментативной переработке отходовсельского хозяйства, к аппаратамдля получения метана иэ навоза илирастительных материалов. Цель изобретения - ускорение процесса и темсамым увеличение производительностиАппарат содержит емкость 1 с патруб ком 2 для подвода субстрата, патрубками 3 и 4 для вывода газа и переработанного субстрата, расположенныев емкости 1 анод 5 и катод 6, выполненные в виде сеток с образованиемпо высоте емкости 1 двух зон 7 и 8для кислотного и метанового брожения соответственно, осевые насосы 9для перемешивания среды по зонам,устройство для подачи субстрата вемкость 1, включающее загрузочнуюворонку 11, шнек 12 и привод 13.Устройство 10 сообщено с патрубком2 посредством трубопровода 14 и камеоы 15, а анод 5 и катод 6 подключены к блоку питания через выпря"митель 17. Предложенный аппарат позволяет совмещать в одной емкости двестадии брожения, кислотного и метанового, при непрерывности процессаполучения метана. 5 ил,Изобретение относится к устройствам для ферментативной переработки отходов сельского хозяйства, каппаратам для получения метана изнавоза или растительных материалов,Цель изобретения - ускорение процесса и тем самым увеличение производительности.На фиг 1 изображен аппарат дляполучения метана, продольный разрез; на Фиг. 2 - разрез А-А нафиг, 1; на фиг, 3 - то же, вариантвыполнения; на фиг. 4 - узел 1 нафиг, 2; на фиг. 5 - узел 11 на фиг.3. 15Аппарат для получения метана изнавоза или растительных материаловсодержит емкость 1 с патрубком 2для подвода субстрата, размещеннымв нижней части емкости 1, и патрубками 3 и 4 длявывода газа и переработанного субстрата соответственно.Емкость 1 снабжена анодом 5 и установленным над .ним катодом 6, выполненными в виде сеток, расположенных 25по поперечному сечению емкости 1, собразованием по ее высоте двух зон7 и 8, нижняя 7 из которых служитдля кислотного брожения субстрата,а верхняя 8 - для метанового броже Ония, При этом в емкости 1 у ее стенок по высоте размещены осевые насосы9 для перемешивания субстрата по зонам 7 и 8, установленные таким образом что их прОдольные оси расположены тангенциально к стенке емкости 1,1(роме того, аппарат снабжен устройством 10 для подачи субстрата кпатрубку 2, включающим загрузочную 40воронку 11 шнек 12 и привод 13.Устройство 10 сообщено с патрубком2 посредством трубопровода 14 и камеры 15, установленной на патрубке4 и служащей теплообменнон рубашкой. 45Анод 5 и катод б подключены кблоку 16 питания через выпрямитель17, Емкость 1 имеет также патрубок18 для подвода в емкость в зону 7культуры кислотообразующих бактерийи патрубок 19 для подвода в .зону 8культуры метанобразующих бактерий.Осевые насосы 9 могут иметь различное выполнение, Например, рабочийорган насоса может быть выполнен ввиде шнека 20, размещенного продольно оси электродвигателя 21 внутриротора 22.или в виде элеКтродвигателя 23 с укрепленными на его валу лопастями 24, размещенными в кольцевомкожухе 25,Двигатели осевых насосов 9 имеютдополнительные устройства для увеличения потерь в роторе, размещенныев блоке 16 питания, и представляютсобой диоды, накладывающие на переменный ток в двигателях постояннуюсоставляющую, тормозящую ротор дляиспользования при этом образующейсятепловой энергии на нагрев среды,Аппарат работает следующим образом.Навоз или растительный материалподают в загрузочную воронку 11 устройства 10, в котором масса измельчается шнеком 12 и, проходя черезкамеру 15, подается по трубопроводу14 и патрубку 2 в емкость 1, в еенижнюю часть, Проходя через .камеру15, субстрат частично нагреваетсяпереработанным субстратом, выходящимчерез патрубок 4, так как он размещен внутри камеры 15. Наполнениеемкости 1 через патрубок 2 идет непрерывно. Субстрат (навоз или растительные отходы ), подвергаясь ферментативному разложению, постоянноперемещается в емкости 1 снизу вверхпод действием напора среды из патрубка 2 и выводится через патрубок 4.Через патрубок 18 в зону 7 вводитсякультура кислотных бактерий, которыераспределяются по объему зоны 7 поддействием осевых насосов 9, а черезпатрубок 19 в зону 8 вводится культура метанообразующих бактерий и также распределяется Bо объему зоны 8.Осевые насосы 9 перемешивают среду в емкости 1 по окружности, в зонах 7 и 8. Так как двигатели осевыхнасосов имеют устройства для увеличения потерь в роторе, что приводитк дополнительному выделению тепла,то при перемешивании субстрат такженагревается до необходимой температуры.Для нормального роста кислотообразующих бактерий в зоне 7 необходимо поддерживать рН среды в пределах4,5-5. Это достигается тем, что каноду 5 и катоду 6 прикладываетсяэлектрическое напряжение, величинакоторого устанавливается в зависимости от размеров аппарата, Возлеанода 5 за счет электролиза средыобразуется кислая зона с рН = 4,5-5,а возле катода 6 - щелочная с рН=8, 14461необходимая для жизнедеятельностиметанобразующих бактерий,Так как субстрат в. емкости 1 постоянно перемещается снизу вверх ипроисходит послойное перемешиваниесреды в поперечной плоскости емкости1 в зонах 7 и И под действием осевыхнасосов 9, то в емкости 1 образуютсядве зоны, в одной 7 из которых происходит кислотное брожение субстрата,а в другой 8 - образование и выделение метана, который выводится черезпатрубок 3.Таким образом удается совместитьв одном аппарате две стадии переработки субстрата (навоза или растительных материалов) при непрерывности процесса ферментации и сократить время процесса образования метана, что приводит к увеличению производительности,В сравнении с известной предлагаемая конструкция аппарата обеспечивает оптимальные условия разложения р 5субстрата как на стадии кислотногоброжения, так и на стадии метанового, а их разделение по ходу технологического процесса позволяет более 484полно осуществлять проведение каждойиз стадий, что также способствуетувеличению производительности.Формула изобретенияЛппарат для получения метана из навоза или растительных материалов, содержащий емкость с патрубком для подвода субстрата, размещенным в нижней части емкости, и патрубками для вывода газа и переработанного субстрата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса и таким образом увеличения производительности, емкость снабжена анодом и установленным над ним катодом, вы-, полненными в виде сеток, расположенных по поперечному сечению емкости с образованием по ее высоте двух зон нижняя иэ которых служит для кислотного брожения субстрата, а верхняя для метанового, при этом в емкости у ее стенок,по высоте размещены осевые насосы для перемешивания субстрата по зонам, установленные таким образом, что их продольные оси расположены тангенциально к стенке.Составитель Н. Осиповедактор И. Гунько Техред И.Моргентал Коррект еш ет Подписно и ГКНТ С 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 7566ВНИИПИ Госуда Тираж 520твенного комитета 113035, Москва,1446148 А.А о изо 35, Р тенияи и открытия ская наб., д. 4/5