УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для утилизации биомассы при переработке отходов фермерских хозяйств и крестьянских подворий для выработки биогаза путем анаэробного сбраживания органической массы, например жидких пищевых продуктов, растительных и хозяйственных отходов, навоза, сточных вод. В качестве побочного продукта установка позволяет получать экологически чистые органические удобрения.
Известна биогазовая установка анаэробного сбраживания органических отходов, содержащая: многосекционный реактор, дно которого имеет уклон от узла загрузки к узлу выгрузки; причем последние выполнены в виде конвейеров с приводами мешалки, длина лопастей которых превышает уровень биомассы, расположенные в каждой секции реактора и кинематически связанные с приводом узла загрузки, и газгольдер. Установка снабжена массонасосом и водонагревательным котлом с газовыми горелками, сообщенными с газгольдером. Узлы загрузки и выгрузки выполнены в виде винтовых конвейеров, состоящих из кожуха и вала со спиралью, причем вал конвейера узла загрузки выполнен полым и перфорированным. Кожух конвейера узла выгрузки снабжен герметичной цилиндрической емкостью, установленной выше уровня биомассы и образующей с ним кольцевую полость, сообщенную с полостью вала конвейера узла загрузки через водонагревательный котел и массонасос, при этом в месте расположения емкости кожух выполнен перфорированным. Устройство запатентовано как изобретение за №2254700. Опубликовано 27.06.2005.
Для эффективной работы установки, производящей биогаз, кроме строго анаэробной среды, необходимо соблюдать ряд требований. Основным из которых является подготовка продукта (субстрата) к брожению.
Однако известная установка имеет существенный недостаток - недостаточно качественную подготовку продукта (субстрата) к брожению.
Целью предложения является устранение названного недостатка.
Поставленная цель постигается тем, что в конструкцию установки введен гидродинамический теплогенератор.
Теплогенератор-деструктор позволяет создавать в его полости эффект кавитации, разрушительная сила которой используется для придания исходному сырью однородной и гомогенной консистенции и одновременно его подогревает, что обеспечивает оптимальные свойства субстрата, для его дальнейшей переработки.
Под воздействием направленной и управляемой кавитации в биологическом сырье рвутся сложные связи волокон органических веществ на молекулярном уровне. Как следствие этого процесса, дисперсность биологического сырья значительно увеличивается, и его частицы уменьшаются в размерах. Таким образом, штаммам бактерий, участвующих в процессе образования биогаза, создаются более благоприятные условия для разложения биогенных материалов благодаря разрушению однородности их структуры и, соответственно, увеличению площади покрытия бактериями биологического сырья.
На фиг.1 изображена конструкционно-технологическая схема установки для выработки биогаза.
Установка содержит: загрузочный бункер О); расходомер (2); трехходовой кран (3); центробежный насос (4); манометр (5); гидродинамический теплогенератор-деструктор (6); комплект измерительный (7): резервуар (8); вентиль (9); биореактор (10): метантенк (11); емкость для выгрузки (12).
Биогаз является продуктом обмена веществ бактерий, образовывающимся вследствие разложения ими органического субстрата.
Биомасса (отходы или зеленая масса) подается в загрузочный бункер, где происходит ее перемешивание. От качества приготовления субстрата зависит не только эффективность, но и возможность работы биогазовой установки. Технология подготовки биомассы сводится к измельчению отходов для качественного улучшения ее структуры и повышения однородности. Измельчение биомассы улучшает структуру и однородность исходного сырья.
Для нормального протекания брожения необходима слабошелочная реакция среды (рН=6,7…7,6). Расщепление органики на отдельные составляющие и превращение в мета к может пооходить лишь во влажной среде, поскольку бактерии могут перерабатывать вещества только в растворенном виде. В этой связи брожение твердых субстратов должно происходить с добавлением воды.
Из загрузочного бункера измельченная биомасса насосом прокачивается через гидродинамический деструктор в резервуар, из которого самотеком доставляется в биореактор, где посредством шнека происходит равномерное перемешивание массы, а также ее перемещение в метантенк.
Кроме газа на выходе из биореактра получаются еще и биоудобрения (компостированный и жидкий субстрат).