УСТАНОВКА АНАЭРОБНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

УСТАНОВКА АНАЭРОБНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ


RU (11) 2096347 (13) C1

(51) 6 C02F11/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 92010563/25 
(22) Дата подачи заявки: 1992.12.08 
(45) Опубликовано: 1997.11.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US, патент, 4696746, кл. C 02 F 11/04, 1987. 
(71) Заявитель(и): Тумченок Виктор Игнатьевич 
(72) Автор(ы): Тумченок Виктор Игнатьевич 
(73) Патентообладатель(и): Тумченок Виктор Игнатьевич 

(54) УСТАНОВКА АНАЭРОБНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ 

Изобретение относится к технике анаэробной переработки, а именно к установке анаэробной переработки, включающей камеры кислого и метанового брожения первой и второй фаз с технологическими патрубками, при этом камеры выполнены с ложными днищами с образованием под ложными днищами сборников бражки, снабженных пульсаторами, камеры первой фазы снабжены газонепроницаемыми перегородками в верхней части, образующими газовые емкости, и зернистой засыпкой и сообщены между собой патрубками, сборники бражки камер первой фазы сообщены с камерами второй фазы, выполненными в виде башен со сплошными перегородками, образующими секции, снабженные лучевыми барботерами и сообщенные между собой трубами, нижние секции камер второй фазы снабжены зернистой насадкой, размещенной на ложных днищах, сборники бражки камер второй фазы сообщены с биокультиватором, выполненным в виде шахты со сплошными перегородками, образующими секции с лучевыми барботерами и иммобилизационной насадкой в виде пучков волокон. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технике анаэробной обработки навоза, помета, фекалия с отходами углеродсодержащих компонентов и выработке на осветленной бражке белково-витаминной добавки биомассы аэробных микроорганизмов и может быть использовано на очистных сооружениях.

Известна установка анаэробной переработки, включающая камеры кислого и метанового брожения первой и второй фаз с технологическими патрубками, недостатком которой является отсутствие переработки осветленной бражки, что снижает экономичность эксплуатации.

Цель изобретения повышение экономичности эксплуатации установки, достигается тем, что нижние секции камер кислого и метанового брожения второй фазы выполнены с ложными днищами и размещенной на ней зернистой насадкой и образованием под ложными днищами сборников бражки, снабженных пульсаторами, при этом сборники бражки камер второй фазы кислого и метанового брожения сообщены с биокультиватором в виде шахты со сплошными перегородками, образующими секции с лучевыми барботерами и иммобилизационной насадкой в виде пучков волокон.

Такое выполнение установки во второй фазе с выходной секцией, снабженной ложным днищем и размещенной на ложном днище зернистой насадкой, обеспечивает при пульсациях разрушение оболочек микроорганизмов и освобождение внутриклеточной жидкости, содержащей нуклеиновые кислоты, ферменты, витамины, микроэлементы, являющиеся физиологически активными веществами в биокультиваторе при выращивании в нем биомассы аэробных микроорганизмов в качестве белково-витаминной добавки в обычные корма из расчета 5 грамм на килограмм живого веса животных и птицы. Использование в биокультиваторе иммобилизационной насадки в виде пучков волокон обеспечивает буферность для адаптации аэробов к биогенным элементам питания в каждой секции.

На чертеже схематически представлен общий вид установки, включающий камеры 1, 2 кислого и 3,4 метанового брожения первой и второй фаз с технологическими патрубками 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11. Камеры 1 и 3 кислого и метанового брожения первых фаз выполнены с ложными днищами 12, образующими сборники бражки 13 и 14, снабженные пульсаторами 15 и 15' в нижней части и газонепроницаемыми перегородками 16, 17 и 18 в верхней части, образующие газовые емкости 19, 20, 21, причем камеры 1, 3 первой фазы снабжены зернистой засыпкой 22 и сообщены между собой патрубками 8 и 9, при этом сборники бражки 13 и 14 сообщены с камерами 2 и 4 второй фазы, выполненными в виде башен со сплошными перегородками 23, образующими секции 24, сообщенные между собой трубами 25. Нижние секции 26 камер 2 и 4 второй фазы выполнены с ложными днищами 27 и размещенной на них зернистой насадкой 28 с образованием под ложными днищами 27 сборников бражки 29, 30. Сборники 29 и 30 сообщены с биокультиватором 31 в виде шахты со сплошными перегородками 32, образующими секции 33 с лучевыми барботерами 34 и иммобилизационной насадкой 35 в виде пучков волокон. Секции 33 сообщены между собой трубами 36, а выходной патрубок 37 через микрофильтр 38, дезинтегратор 39, теплообменник 40 с емкостью 41 для товарной белково-витаминной добавки. Патрубок 42 камеры 2 сообщен с лучевыми барботерами 43 камера 4, а ее выходной газовый патрубок 44 сообщен с потребителем 45 биогаза (двигатель внутреннего сгорания,топка), причем на выходе потребитель 45 по выхлопу сообщен с лучевыми барботерами 43. Установка выполнена с гомогенизаторами 46 и 47 и теплообменником 48. Сборники бражки 29 и 30 выполнены с пульсаторами 49 и 50.

Установка анаэробной переработки навоза, помета, фекалия работает следующим образом.

Продукты жизнедеятельности птиц, животных и человека поступают в гомогенизатор 46, одновременно в гомогенизатор 47 поступают углеродосодержащие материалы / торф, лигнин, опилки, измельченные растительные остатки и т. д. / из условия создания субстрата с соотношением между углеродом и азотом 20 1. В теплообменнике 48 субстрат нагревают до температуры 32 38 oC и по патрубку 5 направляют в камеру 1 кислого брожения первой фазы с разложением жиров и клетчатки, причем разложение последней происходит по следующей реакции



с образованием уксусной и масляной кислот. Oдновременно в камере 1 образуются муравьиная, пропионовая и другие кислоты, спирты /метиловый, этиловый и другие/, причем спирты восстанавливаются до кислот, например этиловый спирт до ацетата

CO2 + 2CH3CH2OH ___ 2CH3COOH + CH4

Летучие жирные кислоты и спирты собираются в емкости 19 и по патрубку 7 их отводят в лучевые барботеры 43 камеры 2 второй фазы кислого брожения, в которой происходит распад жирных кислот.

В камере 1 распаду органики способствует ее измельчение зернистой засыпкой 22 при соударениях пульсациями, создаваемыми пульсатором 15, который одновременно препятствует закупорке ложного днища 12 и проходу бражки в сборник 13 и ее отводу через патрубок 6 в камеру 2 второй фазы кислого брожения. В камере 2 второй фазы кислого брожения бражка перемещается вниз из вышележащих секций 24 на низлежащие по трубам 25 в секцию 26, в которой под воздействием пульсаций, создаваемых пульсатором 49, зернистая засыпка 28 измельчает взвеси с одновременным разрушением оболочек микроорганизмов с освобождением физиологически активных веществ, которые переходят в бражку и через ложное днище 27 поступают в сборник 29.

Из камеры 1 по патрубкам 8 и 9 бражка переходит в камеру первой фазы метанового брожения, в которой происходит распад белка



При распаде белка образуется гидрат окиси аммония NH3 + H2O _____ NH4OH и двууглекислый аммоний NH3 + CO2 + H2O ____ NH4HCO3обеспечивающие слабощелочную реакцию в камере 2.

Газы собирают в емкости 20 и по патрубку 10 отводят в лучевые барботеры 43 камеры 4 второй фазы метанового брожения. Одновременно в барботеры 43 камеры 4 через патрубок 42 поступают газы, отводимые из камеры 2. В камере 4 происходит восстановление двуокиси углерода до метана с использованием водорода, полученного в камере 3 CO2 + 4H2 ____ CH4 + 2H2O

Биогаз отбирают и через патрубок 44 после конденсации водяных паров направляют в потребитель 45 (топка, двигатель внутреннего сгорания и т. д.). Продукты сгорания после охлаждения до температуры 32 38 oС возвращают в лучевые барботеры 43 камеры.

Образующиеся в потребителе 45 продукты сгорания восстанавливаются, например CO + H2O _____ CO2 + H2 а двуокись углерода восстанавливают до метана с использованием водорода, получаемого при ферментном разложении воды метаногенами, причем последний окисляет сероводород до органической серы, используемой метаногенами в качестве микроэлемента питания. Явление ферментолиза (аналог электролиза) позволяет получать количество биогаза, на 30-50% превышающее количество распада органики.

Осветленная бражка из сборника 30 камеры метанового брожения второй фазы, обогащенная физиологически активными веществами микроорганизмов, поступает в биокультиватор 31, в котором при продувке воздухом из лучевых барботеров происходит наращивание биомассы аэробов с использованием иммобилизационной насадки 35 в виде пучков волокон. Биомасса, взвешенная в субстрате, поступает из патрубка 37 в микрофильтр 38, откуда выходит в виде пасты, которую дезинтегрируют в дезинтеграторе 39, стерилизуют при температуре 90-95oC в теплообменнике 40 и развозят потребителям с помощью емкости 41.

Установка анаэробной переработки повышает содержание метана в биогазе с 65-70% до 95-98% степень распада органики с 5-50% до 90-95% сокращает продолжительность переработки с 10-60 суток до 0,5-1,2 суток, позволяет получать с каждого кубометра осветленной бражки 4-10 кг белково-витаминной добавки, при использовании которой в количестве 5 грамм на 1 кг живого веса животных и птицы расход кормов сокращается на 20% на 30%-40% повышается яйценосность, надои молока, привесы мяса. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Установка анаэробной переработки, включающая камеры кислого и метанового брожения первой и второй фаз с технологическими патрубками, отличающаяся тем, что камеры выполнены с ложными днищами с образованием под ложными днищами сборников бражки, снабженных пульсаторами, камеры первой фазы снабжены газонепроницаемыми перегородками в верхней части, образующими газовые емкости, и зернистой засыпкой и сообщены между собой патрубками, сборники бражки камер первой фазы сообщены с камерами второй фазы, выполненными в виде башен со сплошными перегородками, образующими секции, снабженные лучевыми барботерами и сообщенные между собой трубами, нижние секции камер второй фазы снабжены зернистой насадкой, размещенной на ложных днищах, сборники бражки камер второй фазы сообщены с биокультиватором, выполненным в виде шахты со сплошными перегородками, образующими секции с лучевыми барботерами и иммобилизационной насадкой в виде пучков волокон.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+водород -молекулярный".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "водород" будут найдены слова "водорода", "водородный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("водород!").


Устройства и способы получения кислорода и водорода | Устройства и способы хранения водорода и кислорода | Устройства и способы получения и хранения биогаза


Рейтинг@Mail.ru