Метантенк для зброджування висококонцентрованих стічних вод з одержанням біогазу

Реферат: Метантенк для зброджування висококонцентрованих стічних вод і одержання біогазу складається з технологічних трубопроводів входу і виходу оброблювальних вод, з утворенням біогазу. Метантенк поділений вертикальними перегородками на секції, кількість і об'єм яких обумовлені необхідним ступенем очистки стоків та концентрацією органічних забруднень в них. UA 73658 U (12) UA 73658 U UA 73658 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для зброджування органічних відходів і одержання біогазу, може бути використано в м’ясомолочній, харчовій, легкій промисловості, а також в сільському господарстві. Генераторний горючий газ (метан) використовується на енергетичні потреби. Відома установка для двоступеневої анаеробної обробки органічних відходів і отримання біогазу, яка містить герметичні ємкості для зброджування стічних рідин тваринницьких ферм (патент Японії № 51-72285,кл.13 (7) А21 (С 02 С5/10), опубл. 23.12.77). Але використання двох ступенів для зброджування не завжди вигідно і ефективно в роботі. Крім того, необхідна велика кількість арматури для водовідведення та допоміжного обладнання для перекачки стоків, при цьому всі додаткові конструкції необхідно забезпечити теплоізоляцією. Відомі також пристрої і способи для анаеробної обробки осадів і стічних вод, які містять велику кількість органічних домішок (Авторське свідоцтво СРСР, кл. С 02 С 3/00, № 2120236, опубл. 30.03.77; авт. св. СРСР, С 02 С 3/00, № 281276, опубл. 19.01.71; патент Великобританії, кл. С 1С (С 02 С1/14), № 4583, опубл. 26.01.1977;. патент Великобританії, кл. С 1С (С 02 С ¼, № 4566, опубл. 29.09.77; патент США, кл. 210-12 (С 02 С1/14), № 3933628, опубл. 20.01.76; патент США, кл. 210-12 (С 02 С 1/14) № 912103, опубл. 15.04.80; патент Франції, кл.С 02 С 1/1 № 2266739, опубл. 05.12.75). Але циркуляція стоків в метантенках незначна і концентрація активного мулу не досягає оптимального значення, що збільшує тривалість процесу. Усі ці пристрої мають недостатність, яка полягає в тому, що з очищеною водою на вихід надходить деяка кількість вхідної води, що погіршує санітарно-гігієнічні показники очистки. В основу корисної моделі поставлена задача розробки конструкції метантенка, яка забезпечить знезараження, ефективну очистку висококонцентрованих стічних вод, скорочення тривалості процесу, а також отримання значної кількості біогазу з високою теплоутворюючою властивістю, використання надлишкового активного мулу як кормової добавки. Поставлена задача вирішується тим, що метантенк для зброджування висококонцентрованих стічних вод з одержанням біогазу має технологічні трубопроводи входу і виходу оброблювальних вод та утвореного біогазу. Згідно з корисною моделлю, метантенк поділений вертикальними перегородками на секції, кількість і об'єм яких обумовлені необхідним ступенем очистки стоків і концентрацією органічних забруднень в них. Крім того, секції, які оснащені "кишенями" в вигляді зрізаних конусів або пірамід, містять циркуляційний насос, а вертикальні перегородки реактора оснащені "крилом", нахил якого регулюється. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. Поділ метантенка вертикальними перегородками на секції дозволяє підвищити ефективність зброджування висококонцентрованих стічних вод шляхом інтенсифікації процесу і утворення значної кількості біологічного палива - метану. Обладнання секцій "кишенями" в вигляді зрізаних конусів або пірамід, оснащених циркуляційним насосом, дозволяє підтримувати високі концентрації активного мулу в реакторі. Вертикальні перегородки реактора оснащені "крилами", нахил яких регулюється, що дозволяє уникати турбулентності потоку рідини. Кількість секцій визначається із розрахунку органічних забруднень, які надходять в метантенк. По центральній осі кожної секції розміщені вертикальні перегородки, основа яких знаходиться вище рівня дна. Секції оснащені насосами для циркуляції активного мулу і відводу грубодисперсних домішок на пісковий майданчик, а також технологічними трубопроводами для вводу сирих стоків і виводу очищеної води та утвореного біогазу. На кресленні зображено метантенк. Метантенк являє собою герметичну ємкість прямокутного перерізу, яка розділена на секції І, II, III перегородками 3 і 5, які жорстко скріплені з дном і боковими стінками корпусу. Перегородки 2, 4, 6, всередині секцій, прикріплені тільки з боковими стінками. В нижній частині перегородки 2, 4, 6 мають "паски", вигин та нахил яких регулюється. Секції II і III через водяний затвор з’єднані з насосом 7 для циркуляції мулу, секція - І - з насосом 8. Реактор оснащений технологічними трубопроводами 9, 10, 11 для вводу і виводу рідини, що оброблюється, циркуляції активного мулу і утворюючого газу. Метантенк працює наступним чином. Стічні води разом з активним мулом подаються по трубопроводу 9 в секції І реактора 1, переміщення в якому відбувається за рахунок гідравлічного навантаження; частинки піску, землі 1 UA 73658 U 5 10 15 тощо, які осіли, відводяться за допомогою насоса 8. Між системою перегородок 2, 3, 4, 5, 6 вода проходить через шар завислого активного мулу і виходить через патрубок 11; активний мул, який осів, подається на циркуляцію насосом. За рахунок циркуляції рідини в реакторі відбувається видалення газу з товщі води, яка оброблюється. Метантенк працює в режимі, який забезпечує мінералізацію органічних речовин і знезараження очищеної води. Обігрів здійснюється загальноприйнятими методами, які забезпечують найбільш ефективний тепловий режим. Як паливо використовується біогаз, що утворюється. Надмірний активний мул циркуляційними насосами подається з дна секцій II і III на циркуляцію або на центрифуги для отримання білково-вітамінних добавок, в залежності від технологічних вимог процесу. Сухий мул вміщує велику кількість біомаси, і його можна використовувати як кормову добавку для сільськогосподарських тварин або як добриво. Технічний результат полягає в тому, що використання даного метантенка дозволить скоротити тривалість процесу, забезпечити якісну очистку і знезараження стічних вод, отримати високоякісне пальне - метан, використовувати надмірний активний мул як кормову добавку або як добриво. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Метантенк для зброджування висококонцентрованих стічних вод і одержання біогазу, що складається з технологічних трубопроводів входу і виходу оброблювальних вод, з утворенням біогазу, який відрізняється тим, що метантенк поділений вертикальними перегородками на секції, кількість і об'єм яких обумовлені необхідним ступенем очистки стоків та концентрацією органічних забруднень в них. 2. Метантенк за п. 1, який відрізняється тим, що секції обладнані "кишенями" в вигляді зрізаних конусів або пірамід, оснащених циркуляційним насосом. 3. Метантенк за п. 1, який відрізняється тим, що вертикальні перегородки реактора оснащені "крилами", нахили яких регулюються. 2 UA 73658 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3