Газогенератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ця) Иг) Г 328 1) 4 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ свидетельство СССР А 01 С 3/02, 1982.(54) ГАЗОГЕН (57) Изобрет кохозяйствен именно к мик рам для биог жет быть исп РАТОРние относитсяому машиностр сельс ию, а еакто еск иол и моеработ эовых ульзован таново при и А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский ипроектно-технологический институтмеханизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоныРСФСР(56) АвторскоеР 1017184, кл . ке навозосодержащих сточных вод.Цель изобретения - повышение эффективности работы. Газогенератор состоит из корпуса 1, разделенного накамеры предварительного сбраживания3 и метанового сбраживания 5, а также,камеру 6 дображивания, Газогенератор содержит эрлифты 11 для перемешивания, транспортирующий патрубок15, сообщающий камеры 3 и 5, переливной канал 18, сообщающий камеры5 и 6, подогреватель 12 и рекуператор 26 тепла, Исходная жидкость потрубопроводу 4 поступает в камеру 3,где подогревается до температурысбраживания, перемешивается и насыщается через эрлифты 11 биогазом,отходящим из камеры 5Затем жидкость поступает в камеру 5, где подвергается интенсивному разложению,.а оттуда через камеру 6 дображиваниявыводится из установки. Изобретение,позволит увеличить производительность по обрабатываемым стокам в1,5-1,7 раза или сократить во стольИзобретение относится к сельско= хозяйственному машиностроению, а именно к микробиологическим реакторам для биогазовых установок, и может 5 быть использовано при переработке навоэосодержащих сточных вод, концентрированных стоков от мойки корне.плодов, концентрированных стоков от мясокомбинатов.Цель изобретения - повышение эф" фективности работы.На фиг. 1 изображен газогенератор, разрез, на фиг. 2 - то же, план, на фиг. 3. - перепускной клапан, план, на фиг, 4 - то же, вид сбоку, на фиг. 5 - затвор переливного канала, вид сбоку, на фиг. 6 - то же, план.Газогенератор состоит из корпуса 1, который разделен на последовательно соединенные и оборудованные трубопроводами 2 удаления биогаза камеру 3 предварительного сбраживания с трубопроводом 4 подачи исходной массы, камеру 5 метайового сбраживания и камеру 6 дображивания с трубопроводом 7 удаления сброженного стока, Камера 3 предварительного сбраживания состоит из нижней накопительной 8 и верхней дозирующей 9 ячеек, которые сообщаются через водослив 10 и эрлифты 11, и оборудована подогревателем 12, связанным с тепловым насосом 13 и подпитывающим трубопроводом 14. Верхняя дозирующая ячейка 9 35 в нижней части имеет транспортирующий патрубок.15 с обратным клапаном 16, выходное отверстие 17 патрубка 15 расположено киже уровня жидкости в камере 5 метанового сбраживания. 4 О Последняя оборудована переливным каналом 18, входное отверстие 19 которого расположено в придонной части камеры 5 метанового сбраживания, а ко же раз длительность сбраживанияпри более глубоком разложении органических загрязнений и соответствую-,щем выделении биогаэа. 4 э.п. ф-лы,6 ил. выходное отверстие 20 снабжено затвором 21 и расположено в отсеке газового колпака 22 камеры 6 дображи" вания, отсеки связаны между собой через перепускной клапан 23, размещенный в разделительной стенке 24. Камера 6 дображивания снабжена подключенными к эрлифтам 11 газоводами 25 и оборудована рекуператором 26 тепла, соединенным с тепловым насосом 13Кромка 27 водослива 10 расположена над верхним уровнем переливного канала 18. Затвор 21 состоит из заслонки 28, закрепленной шарниром 29 у выходного отверстия 20 переливного канала 18, размещенного в отсеке газового колпака 22 камеры 6 дображивания, Заслонка 28 над шарниром 29 жестко связана со штоком 30, подпружиненным пружиной 3 1 в направлении мембраны 32.Перепускной клапан 23 выполнен в виде патрубка 33, перекрытого шарнирно установленной заслонкой 34 и расположенного в отсеке газового колпака 22 камеры 6 дображивания. Заслонка 34 фиксируется плечом 35 установленной шарнирно штанги 36, другое плечо 37 которой подпружинено пружиной 38 к мембране 39. Г 1 танга 36 и заслонка 35 перемещаются во взаимно перпендикулярных плоскостях. Для регулирования работы эрлифтов используются краны 40 на газоводах 25. Газогенератор работает следующим образом.Исходная жидкость по трубопроводу 4 подачи поступает в нижнюю накопительную ячейку камеры 3 предварительного сбраживания, где подогревателем 12 доводится до температуры сбраживания и подвергается кисломусбраживанию. Нагретая жидкость эрлифтами 11 перемещается в верхнюю доэирующую ячейку 9, после заполнения которой избыточная жидкость через во 5 дослив 1 О вновь возвращается в нижнюю " накопительную ячейку 8 и т.д., совершая циркуляционное движение, Эрлифты 11 поднимают жидкость за счет давления, поступающего из камеры 5 метанового сбраживания биогаза по газоводам 25, Интенсивность подачи газа регулируется кранами 40, При леремещении биогазом жидкости по эрлифту 11 последняя насыщается раст-. воренным углекислым газом из биогаза, что, с одной стороны, улучшает качество биогаза за счет увеличения в нем долевого содержания метана приснижении углекислого газа, с другой стороны, улучшает качество жидкости, в которой растворенный углекислый газ обеспечивает в камере метанового сбраживания дополнительное количество продуцируемого метана, 25Подготовленный исходный сток из верхней дозирующей ячейки 9 по транспортирующему патрубку 15 с обратным клапаном 16 через отверстие 17 изливается в камеру 5 метанового сбраживания за счет гидрастатического напора жидкости в верхней секции при снятии давления в секции газового колпака 22 камеры 5. Гидростатическое давление. существует в связи с тем, что кромка 27 водослива 10 расположена над верхним уровнем перелив- ного канала 18 . В камере 5 метанового сбраживания жидкость подвергается интенсивному разложению за счет качественной ее подготовки в камере40 3 и содержания большого количества метаногенного ила в камере 5. При выделении биогаза, собирающегося в отсеке газового колпака 22, его давление увеличивается, при этом затвор45 21 переливного канала 18 закрывается, а эрлифты 11 начинают перемешивать жидкость в камерах 3 и 6. По достижении давления биогаза в камере 5 некоторого заданного значения пе репускной клапан 23 резко выпускает биогаз в камеру 6 дображивания, за.тем в трубопровод 2 удаления биога-за, в это же время затвор 21 открывает сечение переливного канала 18. При резком снижении давленйя над сбраживаемой жидкостью в камере 5 происходит обильное выделение растворенного и мелко диспергированногобиогаза, который Флотируют к поверхности металогенный биоценоз. Эффектфлотации усиливается благодаря тому,что анаэробный ил прикреплен в жидкости к мельчайшим пузырькам выделяемого им биогаза. После снижения давления и вскипания жидкости возникает гидростатическое давление со стороны верхней ячейки 9, обратный клапан 16 открывается, предварительно сброженная жидкость выливается, а сЬроженная масса из нижней части камеры 5, из которой в данный момент биоценоз всплыл в верхние слои, через входное отверстие 20 переливного канала 18 выпивается в камеру 6 дображивания. Затем происходит повторное накопление биогаза в отсеке газового колпака 22 камеры 5 метанового сбраживання, повышение давления, и весь процесс повторяется. При вспенивании массы обеспечивается тщательное ее переме- шивание по всей площади и объему.В камере б дображивания сброженная жидкость отдает свое тепло рекуператору 26 тепла, дображивается при перемешивании эрлифтами 11 и по трубопроводу 7 удаляется из газогенератора. Рекуперируемое тепло от реку. ператора 26 к подогревателю 12 переносится при помощи теплового насоса 13.Затвор 21 работает следующим образом. При отсутствии давления биогаза в отсеке газового колпака камеры 5 заслонка 28 слегка подпружинеча через шток 30 пружиной 31 к выходному отверстию 20 переливного канала 18 в камере б дображивания. С увеливением уровня жидкости в камере 5, вызванным подачей жидкости из верхней дозирующей ячейки 9, заслонка 28 за счет избыточного давления приподнимается, избыточный объем сброженной массы из камеры 5 выпивается в камеру 6 дображивания. После возникновения давления биогаза в секции газового колпака 22 мягкая мембрана 32 выгибается в сторону штока 30 и плотно прижимает связанную с ним жестко заслонку 28 к отверстию 20. После падения давления мембрана 32 давление на шток снимает, жидкость может вновь перетекать в камеру дображивания 6.Перепускной клапан 23 работает следующим образом. При отсутствии давления в секции газового колпака 22 камеры 5 заслонка 34 прижата к патрубку 33 плечом 35 штанги 36 за счет того, что противоположное плечо 37 штанги 36 прижато пружиной 38 к мягкой мембране 39. В момент повьппения давления в колпаке 22 мембрана перемещает плечо 3, вызывая возрастающее усилие в пружине 38, Плечо 35 штанги 36 при этом постепенно смещается к краю заслонки 34 и после достижения определенного давления в колпаке 22 камеры 5, на которое рассчитано противоусилие пружины 38, плечо 35 сходит с заслонки. Заслонка под действием давления приподнимается, выпуская газ из секции колпака 22 камеры 5 в камеру 6 дображивания. После выхода газа заслонка 35 опускается на патрубок 33 и прижимается плечом 35 штанги 36.Газогенератор обеспечивает воз можность заполнения в камере метанового сбраживания значительной концентрации метаногенного ила за счет удаления иэ камеры метанового сбраживания осветленной от микроорганиз мов жидкости. Такая особенность позволяет использовать газогенератор для обработки концентрированных стоков в термофильном режиме, когда практически невозможно отделить метаногенный ил в существующих соору 35 жениях, во-вторых, применять для сбраживания осветленных стоков при низкой длительности обработки, когда скорость разбавления метановых бактерий, их вымь 1 вание из аппарата превьппает скорость .их роста. При этом не требуется дополнительно привлекать иные средства .выделения биоценоза, требующие дополнительных затрат на эксплуатацию.В предлагаемом газогенераторе реша .ется вопрос перемешивания сбраживаемой жидкости. В камерах предварительного сбраживания и дображивания перемеши" ванне осуществляется при помощи эр 50 лифтов, использующих потенциальную энергию продуцируемого биогаза, в камере метанового сбраживания - пе" риодически интенсивным вскипанием массы. Леремешивание при этом осуществляется по всемУ, объему жидкости,1 что предотвращает возникновение балластных зон, снижающих эффективность работы генератора. ЭнергопотреоЬяющие механические средства, обслуживающий персонал, контрольно-измерительная аппаратура для перемешивания в генераторе .е используются. В газогенераторе рационально используется тепло сброженной массы, которое аннулируется рекуператором и используется для подогрева исходной жидкости.Используемая в газогенераторе система перемешивания,и транспортиро. вания предварительно сбраживаемогостока способствует более высокой производительности устройства по метану. за счет насьпцения исходной жидкости углекислым газом, который служит исходным материалом для получения метана в камере метанового сбраживания, обеспечивает получение обогащенного метаном биогаза с высокой теплотворной способностью.Изобретение просто в работе, не содержит сложных узлов и деталей, энергопотреляемого механического оборудования, не требует привлечения дорогих средств автоматизации и привлечения многочисленного высококвалифицированного обслуживающего персонала. Использование газогенератора позволяет увеличить производительность по обрабатываемым стокам в 1,5-1,7 раза или сократить во столько же раз длительность сбраживания при более глубоком разложении органических загрязнений и способствующем выделении биогаза.Газогенератор может быть использован для переработки навозосодержащих сточных вод, концентрированных стоков от мойки и резки корнеплодов, концентрированных стоков мясокомбината, осадков городских сточных вод и других органических отходов.Формула изобр ет ения1. Газогенератор, содержащий корпус, разделенный на последовательно соединенные и оборудованные трубопро. водом удаления биогаза камеры предварительного сбраживания, метанового сбраживания и дображивания, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, камера предварительного сбраживания вь 1 полнена в виде двух ячеек - нижней накопительной и верхней дозирующей, 1481213газогенератор снабжен установленнымив камерах предварительного сбраживания и дображивания эрлифтами, размещенными в верхней дозирующей ячейке водосливом и транспортирующимпатрубком с обратным клапаном, сообщающим камеры предварительного и метанового сбраживания, а также снабжен соединенными с эрлифтами газоводами, переливным каналом, входноеотверстие которого расположено впридонной части камеры метановогосбраживания, а выходное снабженозатвором и расположено в верхнейчасти камеры дображивания, а такжеперепускным клапаном, расположеннымв верхней части камеры дображиванияи сообщающим камеры метанового сбраживания и дображивания. Р2, Газогенератор по и. 1, о т л иц а ю щ и й с я тем, что он снабжен установленными в камере дображивания штоком с пружиной и мембраной, затворпереливного канала выполнен в видешарнирно закрепленной у выходногоотверстия заслонки, жестко связаннойс штоком,3. Газогенератор по пп. 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоперепускной клапан выполнен в видепатрубка с шарнирно закрепленной заслонкой, газогенератор снабжен установленными под заслонкой шарнирнозакрепленной штангой и мембраной,при этом одно плечо штанги закреплено15 пружинои.4 Газогенератор по пп,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоверхняя кромка водослива расположенавыше верхнего уровня переливного ка 20 нала5. Газогенератор по пп. 1-4,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что онснабжен рекуператором тепла, размещенным в камере дображивания.11481 213 Составитель А.ДавидянТехред А.Кравчук Корректор И.Иуск Редактор Н.Идола Заказ 2633/22 Тираж 828 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Иосква, Я, Раушская наб., д. 4/5 Т СССР Проивво о-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул. Гагарина, 101