ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2098481
БЫТОВОЙ МЕТАТЕНК
Имя изобретателя: Тумченок Виктор Игнатьевич
Имя патентообладателя: Тумченок Виктор Игнатьевич
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1995.02.28
Использование: анаэробная очистка стоков и утилизация углеродазотсодержащих
твердых бытовых отходов в индивидуальных домах, удаленных от централизованных сетей
тепло-электроснабжения и канализации. Сущность изобретения: бытовой метантенк
содержит корпус с перегородками камер кислого, нейтрального, щелочного, метанового
брожения, размещенное между патрубками загрузки и выгрузки сред перемешивающее
устройство, включающее приводной вал с лопастями, и теплообменное устройство
термостатирования процесса брожения. Теплообменное устройство выполнено в виде
концентрично установленных вне корпуса внешней и внутренней труб, причем внешняя
выполнена с расширительным сосудом в верхней части и ее внутренняя полость сообщена с
погружным водяным нагревателем, размещенным во внутренней полости корпуса метантенка,
а внутренняя труба сеткой, под которой размещена горелка, сообщенная с патрубком
отвода биогаза из газовой полости через гидравлический затвор, а над сеткой размещена
засыпка из железных стружек, причем вверху внутренняя труба сообщена с атмосферой
помещения, в котором установлен метантенк.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к анаэробной очистке стоков и утилизации углерод-азотсодержащих
твердых бытовых отходов и может быть использовано в индивидуальных домах, удаленных от
централизованных сетей тепло-электроснабжения и канализации.
Известен метантенк, содержащий вертикальный корпус с технологическими
перегородками и патрубками подвода и отвода сред /с.40, рис. 8, Янко В.Г. Янко Ю.Г. Обработка
сточных вод и осадка в метантенках, Киев, 1978/, в котором низкая степень распада
беззольной органики и соответственно невысокий выход биогаза.
Известен метантенк, содержащий корпус с перегородками камер кислого, нейтрального,
щелочного, матанового брожения, размещенное между патрубками загрузки и выгрузки сред
перемешивающее устройство, включающее приводной вал с лопастями и теплообменное
устройство термостатирования процесса брожения, смонтированное в корпусе, в котором
высокие экономические затраты на термостатирование процесса брожения, что снижает
эффективность работы метантенка.
Цель изобретения повышение эффективности работы метантенка достигается тем, что
теплообменное устройство выполнено в виде концентрично установленных вне корпуса
внешней и внутренней труб, причем внешняя выполнена с расширительным сосудом в верхней
части и полость сообщена с погружным водяным нагревателем во внутренней полости
метантенка, а внутренняя труба снабжена сеткой, под которой размещена горелка,
сообщенная с патрубком отвода биогаза из газовой полости метантенка через
гидравлический затвор, а над сеткой размещена засыпка из железных стружек, причем
вверху внутренняя труба сообщена с атмосферой помещения, в которой установлен
метантенк, выполненный без изоляции корпуса.
Процессы брожения выполняют при температуре воздуха в помещении, в котором установлен
метантенк, порядка 18-24oC, для исключения колебаний температуры, превышающей 1-3oC
в сутки, осуществляют одновременный нагрев субстрата водой из внешней трубы,
сообщенной с погружным водяным нагревателем и воздуха помещения, продуктами сгорания
биогаза во внутренней трубе, заполненной засыпкой из железных стружек, повышающей
термохимический распад продуктов сгорания до водного пара и двуокиси углерода,
обеспечивающей санитарно-гигиенические условия в помещении.
На фиг. 1 представлен продольный разрез метантенка, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3
разрез Б-Б на фиг. 1.
Бытовой метантенк содержит корпус 1 с перегородками 2 камер: 3 кислого, 4 нейтрального; 5
щелочного; 6 метанового брожения, размещенное между патрубками 7 загрузки и 8 выгрузки
сред, перемешивающее устройство 9, включающее приводной вал 10 с лопастями 11 и
теплообменное устройство термостатирования процесса брожения. Теплообменное
устройство выполнено в виде концентрично установленных вне корпуса 1 внешней 12 и
внутренней 13 труб, причем внешняя 12 выполнена с расширительным сосудом 14 в верхней
части и ее полость 15 сообщена с погружным водяным нагревателем 16, размещенном во
внутренней полости корпуса 1 метантенка, в внутренняя труба 13 снабжена сеткой 17, под
которой размещена горелка 18, сообщенная с патрубком 19 отвода биогаза из газовой
полости 20 через гидравлический затвор 21, а над сеткой 17 размещена засыпка 22 из железных
стружек, причем вверху внутренняя труба 13 сообщена с атмосферой помещения, в котором
установлен метантенк, выполненный без изоляции корпуса 1. Корпус перемешивающего
устройства 9 выполнен на внутренней боковой поверхности с выступами 23 и
перфорированным днищем 24, сообщающим его с камерой 3 кислого брожения, а загрузочный
патрубок 7 выполнен с крышкой 25.
БЫТОВОЙ МЕТАТЕНК РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Фекально-бытовые стоки, углерод-азотсодержащие отходы /навоз, помет, растительные
остатки, отходы переработки овощей и фруктов, растительные остатки, листовой опад,
макулатуру и т.д./ при открытой крышке 25 загружают через патрубок 7 в перемешивающее
устройство 9 и измельчают при вращении приводного вала 10 между винтовыми лопастями 11 и
выступами 23, размещенными на боковой поверхности, причем лопасти 11 и выступы 23
установлены под углом друг к другу, что обеспечивает измельчение взвесей до размеров
частиц сопоставимых с размерами микроорганизмов в камерах 3, 4, 5 и 6 брожения, причем
взвеси переходят из перемешивающего устройства 9 в камеру 3 кислого брожения через
перфорированное днище 24. Биогаз собирают в газовой полости 20 и отводят потребителю
через гидравлический затвор 21 по патрубку 19. Периодически часть биогаза, направляют в
горелку 18 и теплом сгорания нагревают на сетке 17 засыпку 22 из железных стружек и от нее
воду в полости 15, которая сообщена с погружным нагревателем 16, размещенном в корпусе 1,
причем нагрев осуществляют в условиях естественной циркуляции воды. Описанное
термостатирование обеспечивает КПД теплообменного устройства порядка 100%
Отработанную массу выводят через патрубок 8. Загрузку, измельчение взвесей, разгрузку,
термостатирование осуществляют периодически. Перемешивание в камерах 3, 4, 5 и 6
осуществляют при встряхивании корпуса 1.
Бытовой метантенк решает экологические проблемы вокруг индивидуальных домов,
обеспечивает владельцев биогазом для нужд отопления, приготовления пищи, нагрева воды,
освещения с одновременной выработкой биоудобрения, не имеющего запаха и по своим
качественным показателям эквивалентного 3-4 тоннам комплексного минерального
удобрения, но свободного от примесей тяжелых металлов, свойственных фосфорным.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Бытовой метатенк, содержащий корпус с перегородками камер кислого,
нейтрального, щелочного, метанового брожения, размещенное между патрубками загрузки
и выгрузки сред перемешивающее устройство, включающее приводной вал с лопастями, и
теплообменное устройство термостатирования процесса брожения, смонтированное в
корпусе, отличающийся тем, что теплообменное устройство выполнено в виде
концентрично установленных вне корпуса внешней и внутренней труб, причем внешняя
выполнена с расширительным сосудом в верхней части, внутренняя полость сообщена с
погружным водяным нагревателем, размещенным во внутренней полости метатенка,
внутренняя труба снабжена сеткой, под которой размещена горелка, сообщенная с
патрубком отвода биогаза из газовой полости метатенка через гидравлический затвор,
а над сеткой размещена засыпка из железных стружек, причем вверху внутренняя труба
сообщена с атмосферой помещения, в котором установлен метатенк.
Версия для печати
Дата публикации 19.02.2007гг
вверх
|
