ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2251536

СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОФАЗНОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ ТВЁРДЫХ И ЖИДКИХ СБРАЖИВАЕМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И МЕТАНТЕНК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОФАЗНОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ ТВЁРДЫХ И ЖИДКИХ СБРАЖИВАЕМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И МЕТАНТЕНК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Имя изобретателя: Андрюхин Тимофей Яковлевич 
Имя патентообладателя: Андрюхин Тимофей Яковлевич
Адрес для переписки: 125445, Москва, Ленинградское ш., 112/1-4, кв.930, Т.Я. Андрюхину
Дата начала действия патента: 2004.02.16 

Изобретение предназначается для применения в коммунальном и в сельском хозяйстве для рационального использования городских бытовых отходов и различных органических сельхозотходов с выработкой из продуктов анаэробного сбраживания горючего биогаза на энергетические цели и высококачественных обеззараженных от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков, минерализованных органических удобрений с высоким содержанием гумуса и других стимуляторов роста и плодоношения разных растений. Способ последовательного пофазного анаэробного сбраживания органических сбраживаемых отходов осуществляют в метантенке, разделенном вертикальной не доходящей до его дна перегородкой на две неравные по объему камеры, в верхнюю часть меньшей из которых введен защищенный перфорированным ограждением загрузочно-разгрузочный элеватор отходов, где выполняют первую кислую фазу сбраживания симбиозом расщепляющих микроорганизмов при рН менее 7,0. Продукты распада органического вещества отходов и жизнедеятельности микроорганизмов вводят во вторую фазу сбраживания в щелочной среде при рН 7,2 метаногенными микроорганизмами в основном в большей камере метантенка с образованием горючего биогаза. Несбраживаемые вещества и различные включения, без их сортировки, выгружают элеватором из метантенка. Технический результат: осуществление последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных по своему состоянию органических бытовых отходов с различными включениями без измельчения, сортировки и разжижения, возможность отделения и удаления несброженных отходов и включений, наиболее полное расщепление с выработкой наибольшего количества обеззараженного удобрения с наибольшим содержанием гумуса, стимуляторов роста и плодоношения растений и наибольшая выработка горючего биогаза.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение предназначается для применения в коммунальном и в сельском хозяйстве для рационального использования городских бытовых отходов /мусора/ и различных органических сельхозотходов с выработкой из продуктов анаэробного их сбраживания горючего биогаза на энергетические цели и высококачественных обеззараженных от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков жидких минерализованных органических удобрений с высоким содержанием гумуса и других стимуляторов роста и плодоношения разных растений.

Известен способ последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных неизмельчаемых твердых и жидких органических отходов с выработкой из них удобрений и горючего биогаза, осуществляемый в установке для анаэробного сбраживания твердых и жидких органических отходов в режиме частичной рециркуляции сбраживаемой массы, снабженной газосборником и цепочно-скребковым элеватором загрузки и выгрузки твердых отходов /ж-л "БИОТЕХНОЛОГИЯ", 1989 г., т.5, №2, стр.222-224, рис.3б/.

Недостатком этого известного способа анаэробного сбраживания твердых неизмельченных и неразжиженных органических отходов в снабженном цепочно-скребковым элеватором метантенке является то, что твердые отходы погружают лишь в среднюю и нижнюю зоны метантенка, т.е. в нейтральную при рН=7,0 и в щелочную при рН более 7,2 зоны сбраживания, в которых первая фаза анаэробного сбраживания при рН менее 7,0 осуществляется при слабой активности симбиоза расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов, что составляет более 90% количества загружаемых в метантенк твердых органических отходов без их расщепления и образования из них биогаза.

Конструктивным недостатком приведенной выше известной установки для анаэробного сбраживания твердых отходов в виде встроенного в метантенк загрузочно-разгрузочного цепочно-скребкового элеватора является то, что транспортирование ветвей его элеватора осуществлено лишь только через нейтральную и щелочную зоны сбраживания в центре и снизу метантенка и не проходит через расположенную в верхней части метантенка кислотную зону с рН менее 7,0 активного расщепления, в которой осуществляется активная первая фаза анаэробного сбраживания симбиозом расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов.

Известен также способ последовательного пофазного анаэробного сбраживания разжиженных органических отходов, осуществляемый в метантенке по патенту РФ №2163750, согласно которому органические отходы перед их сбраживанием измельчают и разжижают до влажности пульпы 93±4% и по трубопроводу под напором вводят в межстенную камеру, где производят первую фазу кислого сбраживания, а вторую, фазу щелочного сбраживания, - выполняют в основном резервуаре метантенка с удалением из него в составе сброженной массы в виде осадка несброженную часть загруженных на сбраживание в метантенк органических отходов и несбраживаемых в отходы включений.

Недостатком известного по патенту РФ №2163750 способа является то, что твердые органические отходы необходимо измельчать и разжижать перед их загрузкой в метантенк, а при наличии в составе бытовых отходов /мусора/ несбраживаемых веществ и предметов - их до загрузки в метантенк на сбраживание необходимо из отходов удалять.

Недостатком в выполнении метантенка по патенту РФ №2163750 является отсутствие в его составе каких-либо технических средств по загрузке в него твердых отходов с различными несбраживаемыми включениями в них и по выгрузке их из него с отделением от сброженной массы.

Вместе с тем по своей технической сущности и достигаемому результату известные по патенту РФ №2163750 способ и метантенк являются наиболее близкими к изобретению.

Задачей настоящего изобретения является создание такого способа и метантенка для его осуществления, которое устраняло бы приведенные выше недостатки известных способа и метантенка и обеспечило бы возможность осуществлять последовательное пофазное анаэробное сбраживание различных по своему состоянию сбраживаемых органических сельских и городских бытовых отходов /мусора/ с различными в их состав включениями без измельчения, сортировки и разжижения и обладало бы возможностью отделять и удалять несброженные отходы и несбраживаемые включения, обеспечивало бы наиболее полное расщепление /гидролизацию/ сбраживаемых органических веществ при выработке из них большего количества высококачественного обеззараженного жидкого минерализованного органического удобрения с наибольшим содержанием гумуса и стимуляторов роста и плодоношения разных растений, а также обеспечивало бы выработку наибольшего количества высококалорийного горючего биогаза.

Согласно изобретению поставленная задача в выполнении способа достигается тем, что последовательное пофазное анаэробное сбраживание органических отходов осуществляют в метантенке, разделенном вертикальной не доходящей до его дна перегородкой на две неравные по объему камеры, в верхнюю часть меньшей из которых введен защищенный перфорированным ограждением загрузочно-разгрузочный элеватор отходов, где выполняют первую кислую фазу сбраживания симбиозом расщепляющих микроорганизмов при рН менее 7,0, а продукты их жизнедеятельности в виде жирных кислот, аминокислот и других выделений вводят во вторую фазу сбраживания в щелочной среде при рН более 7,2 метаногенными микроорганизмами в основном в большей камере метантенка при образовании ими горючего биогаза, тогда как несбраживаемые вещества и различные включения, загружаемые в метантенк на сбраживание в составе любых и в городских бытовых твердых отходах без их сортировки, выгружают элеватором из метантенка.

Достигается поставленная задача в выполнении способа и тем, что подогрев сбраживаемых в обособленных камерах отходов осуществляют в разных или в одинаковых температурных режимах, устанавливаемых в зависимости от состава, качества, влажности и количества загружаемых отходов.

Поставленная задача в новом конструктивном выполнении метантенка для осуществления приведенного выше нового способа последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных сбраживаемых органических и бытовых отходов, содержащем изготавливаемый из разных материалов разделенный на обособленные камеры сбраживания герметичный резервуар круглой, овальной, квадратной, прямоугольной или многоугольной формы в плане с днищем и куполом с патрубками подвода отходов и отвода сброженной массы, со средствами перемешивания и подогрева сбраживаемых отходов, патрубками отвода биогаза из камер метантенка, соединенных газопроводом с инжектором, взаимодействующим с теплообменником автоматически регулирующим температуру нагревателя и с насосом со своим всасывающим патрубком сбраживаемой в резервуаре массы, а также с напорным трубопроводом газожидкостной смеси, введенным в метантенк и соединенным с рассредоточителем потока, тогда как патрубки отвода биогаза из камер метантенка соединены между собой двумя параллельно обособленными газопроводами, в каждый из которых встроен редукционный клапан сброса давления биогаза в одной из камер по отношению к другой в устанавливаемых пределах, достигается в выполнении тем, что к куполу резервуара прикреплена не доходящая до днища перегородка, разделяющая резервуар на малую и большую сообщающиеся снизу камеры с газосборниками, сбоку в малой камере из которых сверху с противоположных сторон выполнены одинаковые горловины с введенным в одну из них и присоединенным к ней съемным цепочно-скребковым загрузочно-разгрузочным элеватором Г-образной формы с патрубками загрузки свежих отходов на сбраживание и выгрузки несброженных, приводом, ведущими и направляющими звездочками и горизонтально расположенными друг над другом и противоположно направленно работающими цепочно-скребковыми ветвями с перфорированным ограждением между ними, сбоку и сверху над ними, а в куполе над малой камерой выполнен патрубок отвода из нее биогаза, соединенный газопроводом с устройством газоотбора и приготовления подогреваемой газожидкостной смеси перемешивания сбраживаемой в резервуаре массы.

Отличается предлагаемый метантенк и тем, что объем его малой камеры составляет менее 30% от полного объема резервуара, при этом установка рабочих ветвей цепочно-скребкового загрузочно-разгрузочного элеватора в проектное положение производится на горизонтально расположенные направляющие, выполненные на перегородке и на противоположной стенке малой камеры резервуара, а на боковых перфорированных ограждениях рабочих ветвей элеватора выполнены взаимодействующие с направляющими установочные ролики, тогда как установка элеватора в малую камеру с его закреплением в ней производится в любую из двух противоположно выполненных горловин и закрытием крышкой второй.

На чертежах схематично приведено устройство предлагаемого изобретением метантенка, где на фиг.1 показан схематично его общий вид в разрезе с присоединенными к нему взаимодействующих с ним устройств; на фиг.2 - показан вид на метантенк сверху; на фиг.3 - показан вид по А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид по Б-Б на фиг.3; фиг.5 - вид фрагмента цепочно-скребкового элеватора сверху; на фиг.6 - вид фрагмента цепочно-скребкового элеватора на фиг.5 сбоку.

СПОСОБ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОФАЗНОГО АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ ТВЁРДЫХ И ЖИДКИХ СБРАЖИВАЕМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И МЕТАНТЕНК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
   
   
   

Показанный на чертежах метантенк представляет собой герметичный резервуар 1, выполняемый в плане круглой, овальной, квадратной, прямоугольной или многоугольной формы и изготавливаемый из различных материалов с днищем 2 и куполом 3, имеет присоединенную к куполу 3 и не доходящую до днища 2 перегородку 4, разделяющую резервуар 1 на малую 5 и большую 6 камеры соответственно с газосборниками над ними 7 и 8. Сбоку в малой камере 5 с противоположных сторон соосно выполнены одноразмерные горловины 9 и 10 с присоединительными фланцами, в одну из которых введен и на болтах присоединен съемный цепочно-скребковый загрузочно-разгрузочный Г-образный элеватор 11 с патрубками загрузки свежих отходов 12 и выгрузки несброженных 13, приводом 14, ведущими 15 и направляющими 16 и 17 боковыми звездочками, горизонтально расположенными друг над другом и противоположно направленно работающими верхней 18 и нижней 19 цепочно-скребковыми ветвями с перфорированным ограждением /решето, сетка/ между ними 20, сбоку 21 и сверху 22 над ними. Патрубок выгрузки несброженных отходов 13 по высоте выполняют так, что отметка уровня перелива из него жидкости должна быть выше основания горловины газосборника 8 на величину "Н", значение которой по величине должно быть выше отметки уровня регулятора жидкости в резервуаре 1 с учетом того, что в соответствии с требованиями СНиП давление биогаза, устанавливаемое газгольдером в газопроводе 30, должно быть в пределах от 1,5 до 2,5 кПа /150-250 мм вод. столба/.

В куполе 3 над малой камерой 5 выполнен патрубок-газосборник 7 отвода из камеры 5 биогаза, соединенный газопроводом 23 с устройством газоотбора и приготовления подогреваемой газожидкостной смеси перемешивания сбраживаемой в резервуаре 1 массы в составе инжектора 24, теплообменника 25, нагревателя 26 с циркуляционным насосом 27, насоса 28 с всасывающим патрубком 29 сбраживаемой в малой камере 5 резервуара 1 массы. Между газопроводами 23 и 30 выполнены два параллельных газопровода 31 и 32, в первый из которых 31 встроен редукционный клапан 33 ввода биогаза из газопровода 30 в газопровод 23 при образовании в нем вакуума более 2,0 кПа /200 мм вод. столба/, а во второй газопровод 32 встроен редукционный клапан 34 ввода биогаза из газопровода 23 в газопровод 30 при образовании в нем давления биогаза более 2,5 кПа /250 мм вод. столба/. Для подогрева сбраживаемой массы в малой камере 5 в ней установлен радиатор 35, тогда как в большей камере 6 выполнен рассредоточитель потока 36, посредством которого выполняют как подогрев сбраживаемой в ней массы, так и перемешивание нагретой жидкостью из камеры 5 или нагретой газожидкостной смесью из инжектора 24. Радиатор 35 и рассредоточитель потока 36 соединены между собой и с инжектором 24 и теплообменником 25 трубопроводами, в которые встроены регулировочные вентили 37, 38, 39 и 40, обеспечивающие установление задаваемой температуры в камерах 5 и 6 и интенсивность жидкостного или газожидкостного перемешивания сбраживания массы в камере 6. Схема установки датчиков температуры и выполнения программного устройства управления температурным режимом в камерах 5 и 6, схема установки приборов определения рН сбраживаемой массы, установка приборов КИПА, как и устройство с выполнением теплоизоляции метантенка, на чертежах не показаны и их выполнение возможно во многих вариантах.

Уровень жидкости в резервуаре 1, с учетом величины давления биогаза в газопроводе 30, устанавливают шибером 41 переливной трубы 42, тогда как для опорожнения резервуара 1 выполнен сливной патрубок 43.

Выполнение съемного цепочно-скребкового загрузочно-разгрузочного Г-образного элеватора 11 предусматривает простоту и удобство его установки в проектное положение в горловину 9 или 10 и съем его при необходимости на ревизию, ремонт и регулировку, что обеспечивается выполнением на его боковинах 21 роликов 44, перемещаемых по направляющим 45 и выполненных в камере 5 на перегородке 4 и на противоположной стенке резервуара 1. В качестве рабочих ветвей элеватора 11 использованы тяговые цепи 46 с закрепленными на них скребками 47. Для предотвращения заиливания камеры 5 различными мелкими несбраживаемыми веществами и минеральными осадками /грунт, песок, мелкий щебень и др./ нижнее ограждение 48 рабочих ветвей 18 и 19 цепочно-скребкового загрузочно-разгрузочного элеватора 11 выполняют сплошным. Соединение элеватора 11 с присоединительными фланцами горловин 9 или 10, как и глухой к ним крышки 49, осуществляется болтами 50, тогда как для обеспечения перегруза сбраживаемых отходов с верхней ветви 18 на нижнюю 19 в конце промежуточной межветвевой перфорации 20 выполнено перегрузочное окно 51.

Работа предлагаемого изобретением метантенка по осуществлению способа последовательного пофазного анаэробного сбраживания неизмельченных твердых и жидких сбраживаемых органических отходов, -в зависимости от вида, качества, количества и влажности сырья, выработки из него требуемого количества и качества горючего биогаза и жидкого минерализованного органического удобрения, необходимости обеспечения эффективного обеззараживания сбраживаемых отходов от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков, - может осуществляться в широком диапазоне размеров и производительности различной формы метантенков из разных материалов, изменяемых суточных доз одноразовой, цикличной или непрерывной загрузки отходами при температурах сбраживания от +10 до +60°С, что назначается технологическим регламентом конкретного использования метантенка избранной емкости и формы изготовления с учетом местных климатических условий.

Последовательное пофазное анаэробное сбраживание твердых неизмельченных различных сбраживаемых органических отходов с содержанием в их составе разных несбраживаемых веществ и предметов, образуемых как в сельском и в коммунальном хозяйстве, в производственных и бытовых условиях фабрик, ферм, комплексов, индивидуальных домов и усадеб, дачных и садово-огородных участках, так и на пищевых и им подобных предприятиях общественного питания, столовых, ресторанах, кафе и др., в предложенном изобретением метантенке выполняют следующим образом.

Свежие или несколько подсушенные или подвяленные и подгнившие неизмельченные различные сбраживаемые твердые и жидкие органические отходы в пределах лабораторно установленной суточной дозы их сбраживания - одноразово, циклично или непрерывно - при вращении привода 14 ежесуточно загружают в патрубок 12 на верхнюю ветвь 18 при равномерном и равноплотном разравнивании. При одноразовой загрузке суточной дозы отходов их размещают примерно на 1/3-1/4 общей длины элеватора, т.е. от уровня жидкости у патрубка 12 до положения окна перегрузки 51, показанного на фиг.3 дуговой стрелкой, что обеспечивает полное погружение свежих отходов в сбраживаемую в камере 5 резервуара 1 жидкую заранее приготовленную массу из органических веществ, каковыми могут быть экскременты или навоз животных и птицы или сброженная в другом метантенке масса. Первично загруженные твердые органические отходы, при одноразовой их загрузке в патрубок 12, сутки выдерживают на ветви 18 в кислой среде при рН менее 7,0 первой фазы анаэробного сбраживания симбиозом расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов при образовании как жидких и газообразных продуктов распада органического вещества, так и жидких и газообразных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в виде жирных кислот, аминокислот и других выделений, стекающих вниз через перфорированное ограждение 21 и 22 в сбраживаемую в камере 5 массу и выходе газа при этом через газосборник 7.

В зависимости от вида и качества первично загруженных твердых и жидких отходов, их количества и габаритов отдельных составляющих не всегда за одни сутки может быть обеспечено полное сбраживание всей загруженной и размещенной на ветви 18 массы в первой фазе, что обуславливает необходимость продлить время сбраживания для недосброженной части первой дозы суточной их загрузки путем перегруза ее на нижнюю ветвь 19. Осуществление перегруза и увеличение тем самым времени проведения первой фазы сбраживания первично загруженной суточной дозы отходов автоматически выполняется при загрузке через сутки следующей суточной дозы отходов. При этом остатки недосброженных твердых отходов первой дозы суточной загрузки, как и несбраживаемые неорганические включения, загруженные в метантенк в составе твердых отходов без их сортировки, перегружаются через окно 51 с ветви 18 на ветвь 19, а ветвь 18 через патрубок 12 будет заполнена следующей суточной дозой отходов, тогда как на ветви 19 к концу вторых суток будет осуществлено полное досбраживание ранее загруженной органической части первой дозы отходов. На третий день, при загрузке очередной суточной дозы отходов на ветвь 18, автоматически осуществляется перегруз как недосброженной на ветви 18 второй суточной дозы на ветвь 19, так и с ветви 19 через патрубок 13 будет осуществлен выгруз несброженной части первой суточной дозы отходов и несбраживаемых неорганических включений.

Для малоразмерных и легкосбраживаемых твердых органических отходов /навоз крупного рогатого скота, свиней и птицы, растительные отходы полей и личных участков/ доза одноразовой суточной загрузки может быть увеличена вдвое и за одну их загрузку в сутки могут быть заполнены твердыми отходами одновременно обе ветви 18 и 19 на всю их длину горизонтальной части, т.е. почти весь погруженный в жидкость цепочно-скребковый элеватор 11, что обеспечивает наиболее высокую производительность метантенка.

При осуществлении цикличной или непрерывной загрузки твердых и жидких отходов в загрузочный патрубок 12 элеватора 11 приведенные выше операции сбраживания выполняют в той же последовательности, что и при одноразовой, но при меньших скоростях перемещения ветвей 18 и 19 элеватора 11 в соответствии с временем между загрузками.

Одноразовая, цикличная, непрерывная или комбинация вариантов их загрузок твердыми отходами патрубка 12 элеватора 11 обеспечивают за время выполнения первой фазы сбраживания соответствующее поступление жидких и газообразных продуктов распада сбраживаемых твердых и жидких органических отходов расщепляющими /гидролизующими/ микроорганизмами в сбраживаемую в большей камере 6 резервуара 1 во второй фазе массу с образованием в ней метаногенными микроорганизмами горючего биогаза, поднимающегося вверх в газосборник 8. Приведенный выше порядок загрузки метантенка отходами обуславливает строгую последовательность в выполнении пофазности анаэробного сбраживания в обособленных снизу сообщающихся камерах 5 и 6 с установлением кислой среды первой фазы с рН менее 7,0 в малой камере 5 и щелочной среды второй фазы с рН более 7,2 в большей камере 6 с введением в камеру 6 из камеры 5 всех жидких и газообразных продуктов распада органического вещества органических отходов и продуктов жизнедеятельности симбиоза расщепляющих /гидролизующих/ микроорганизмов и их выделений. Активно этому способствуют как газожидкостное перемешивание сбраживаемой в камере 6 массы продуктами распада из камеры 5, так и широкая возможность в установлении наиболее эффективных температур сбраживания обособленно в каждой из камер 5 и 6.

Для метантенков малых объемов /примерно от 1 до 12-15 м3 общей их емкости/, использование которых предназначается в основном для сельского дома и усадьбы, дачных и садово-огородных участков может быть применен цепочно-скребковый элеватор 11 с ручным приводом 14 при использовании его преимущественно для одноразовой загрузки отходами в сутки или один раз за 2-3 и более суток, так как длительный перерыв между загрузками свежими твердыми сбраживаемыми органическими отходами, что подтверждено многолетним опытом, не приостанавливает процесс их сбраживания и отражается лишь на производительности метантенка и суточной выработке биогаза и его калорийности, тогда как прекращение подогрева сбраживаемой массы утепленного метантенка на длительное время также не приостанавливает процесс сбраживания, но снижает его производительность.

Сбраживание твердых органических отходов в метантенке с встроенным в него цепочно-скребковым загрузочно-разгрузочным элеватором выявило высокую и надежную его работоспособность при использовании различных по составу неизмельченных твердых отходов из навоза животных и птицы, растительных отходов и поврежденных плодов. Так, например, в первой фазе сбраживания на опытной установке на птицефабрике были полностью расщеплены /гидролизованы/ включенные в твердый помет кур их неизмельченные маховые перья, сброшенные курами при линьке.

Последовательное выполнение операций обособленного пофазного сбраживания неизмельченных твердых органических отходов обеспечивает полное их расщепление /гидролизацию/ с образованием из продуктов их распада горючего биогаза и жидких минерализованных органических обеззараженных удобрений без осадка в них, что позволяет на очистных станциях городских сточных вод существенно снизить потребность в устройстве иловых площадок для анаэробно сброженных в метантенках осадков отстойников и избыточного активного ила аэротенков.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ последовательного пофазного анаэробного сбраживания твердых и жидких органических и бытовых сбраживаемых отходов с выработкой из них горючего биогаза и жидких минерализованных органических удобрений, обеззараженных от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков с наибольшим содержанием гумуса и стимуляторов роста и плодоношения разных растений, отличающийся тем, что последовательное пофазное анаэробное сбраживание органических сбраживаемых отходов осуществляют в метантенке, разделенном вертикальной не доходящей до его дна перегородкой на две неравные по объему камеры, в верхнюю часть меньшей из которых введен защищенный перфорированным ограждением загрузочно-разгрузочный элеватор отходов, где выполняют первую кислую фазу сбраживания симбиозом расщепляющих микроорганизмов при рН менее 7,0, а продукты распада органического вещества отходов и жизнедеятельности микроорганизмов в виде жирных кислот, аминокислот и других выделений вводят во вторую фазу сбраживания в щелочной среде при рН 7,2 метаногенными микроорганизмами в основном в большей камере метантенка при образовании ими горючего биогаза, тогда как несбраживаемые вещества и различные включения, загружаемые в метантенк на сбраживание в составе любых и в городских бытовых твердых отходах без их сортировки, выгружают элеватором из метантенка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подогрев обеззараживаемых в обособленных камерах отходов осуществляют в разных или одинаковых температурных режимах, устанавливаемых в зависимости от состава, качества, влажности и количества загружаемых отходов.

3. Метантенк для осуществления последовательного пофазного анаэробного сбраживания твердых и жидких органических и бытовых сбраживаемых отходов, содержащий изготавливаемый из разных материалов, разделенный на обособленные камеры сбраживания герметичный резервуар округлой, овальной, квадратной, прямоугольной или многоугольной формы в плане с днищем и куполом с патрубками подвода и отвода сбраживаемой массы, со средствами перемешивания и подогрева сбраживаемых отходов, патрубками отвода биогаза из камер метантенка, соединенных газопроводом с инжектором, взаимодействующим с теплообменником, автоматически регулирующим температуру нагревателя, и с насосом со своим всасывающим патрубком сбраживаемой в резервуаре массы, а также с напорным трубопроводом газожидкостной смеси, введенным в метантенк и соединенным с рассредоточителем потока, тогда как патрубки отвода биогаза из камер метантенка соединены между собой двумя параллельно обособленными газопроводами, в каждый из которых встроен редукционный клапан сброса давления биогаза в одной из камер по отношению к другой в устанавливаемых пределах, отличается тем, что к куполу резервуара прикреплена не доходящая до днища перегородка, разделяющая резервуар на малую и большую сообщающиеся снизу камеры с газосборниками сбоку, в малой камере из которых сверху с противоположных сторон выполнены одинаковые горловины с введением в одну из них и присоединенным к ней съемным цепочно-скребковым загрузочно-разгрузочным элеватором Г-образной формы с патрубками загрузки свежих отходов на сбраживание и выгрузки несброженных приводом, ведущими и направляющими звездочками и горизонтально расположенными друг над другом и противоположно направленно работающими цепочно-скребковыми ветвями элеватора с перфорированным ограждением между ними, а в куполе над малой камерой выполнен патрубок отвода из нее биогаза, соединенный газопроводом с устройством газоотбора и приготовления подогреваемой газожидкостной смеси перемешивания сбраживаемой в большем резервуаре массы.

4. Метантенк по п.3, отличающийся тем, что объем его малой камеры составляет менее 30% от полного объема резервуара.

5. Метантенк по п.3, отличающийся тем, что установка рабочих ветвей цепочно-скребкового загрузочно-разгрузочного элеватора в проектное положение производится на горизонтально расположенные направляющие, выполненные на перегородке и на противоположной стенке малой камеры резервуара, а на боковых перфорированных ограждениях рабочих ветвей элеватора выполнены взаимодействующие с направляющими ролики.

6. Метантенк по п.3, отличающийся тем, что установка элеватора в малую камеру с его закреплением в ней производится в любую из двух противоположно выполненных горловин и закрытием крышкой второй.

Версия для печати
Дата публикации 28.03.2007гг


вверх