УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ЭФФЛЮЕНТА

Полезная модель относится к оборудованию для выработки биогаза путем анаэробного сбраживания и обеззараживания полученного эффлюента и может быть применена в энергетике и сельском хозяйстве.
При кавитационном воздействии на эффлюент в нем проходят сложные физико-химические процессы, вследствие чего происходит обеззараживание и уменьшение жесткости эффлюента, при этом сохраняются его биологически важные микроэлементы (кальций, магний, калий, фтор и т.д.). Обеззараживающий эффект кавитации раскрыт в патенте на изобретение РФ (№2527851 МПК C05F 3/00 «Кавитационный способ обеззараживания жидкого навоза и помета и технологическая линия для безотходного приготовления органоминеральных удобрений»), в котором сырье обеззараживается с помощью кавитационного устройства.
Известно устройство для получения метана при переработке биомассы (патент на полезную модель РФ №132439 МПК C02F 11/04), содержащее биореактор; устройство для сбора и отвода биогаза; газгольдер; лагуну-накопитель; кавитационный деструктор-диспергатор, который используется для подготовки биомассы к анаэробному сбраживанию, уменьшая твердые включения. Известна установка для выработки биогаза (патент на полезную модель РФ №127748 МПК С12М 1/113), содержащая загрузочный бункер; центробежный насос; гидродинамический теплогенератор-деструктор; резервуар; биореактор; метантенк; емкость для выгрузки, использующая гидродинамический теплогенератор-деструктор для создания эффекта кавитации с целью придания исходному сырью однородной и гомогенной консистенции.
Недостатком указанных устройств является то, что эффлюент не соответствует ГОСТу 33380-2015, согласно которому не допускается наличие патогенных и болезнетворных микроорганизмов, в том числе энтеробактерий (патогенных серовариантов кишечной палочки, сальмонелл, протеи), энтерококков (стафилококков, клостридий, бацилл), энтеровирусов, а анаэробное сбраживание органических веществ приводит к размножению, как анаэробных бактерий, так и бактерий группы кишечных палочек (БГКП), что подтвердили микробиологические исследования проб.
3
На базе биогазовой установки БГУ-100, имеющей биореактор объемом 77 м, работающей в мезофильном режиме с температурой внутри реактора 37°С, были отобраны пробы сырья. Проба №1 - сырье перед загрузкой в биореактор; проба №2 - сырье на выходе из биореактора. Пробы отбирались в стерильные емкости объемом 0,5; 2 и 5 литров и были сданы на исследования в ФГБУ «Челябинская межобластная ветеринарная лаборатория». Результат исследований пробы №1 (сырье на входе в биореактор) показал наличие 1 кл/г БГКП. Результат исследований пробы №2 (на выходе из биореактора) показал 1000 кл/г БГКП. Результаты исследований показали необходимость обеззараживания эффлюента после биореактора, так как концентрация патогенных и болезнетворных микроорганизмов, попавших в биореактор увеличивается. Зараженный эффлюент приводит к загрязнению среды, в которую его утилизируют.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому решению является установка для метанового сбраживания навоза (авторское свидетельство СССР №1549496 МПК А01С 3/00), содержащая загрузочный бункер, биореактор, устройство для отбора биогаза, емкость для выгрузки эффлюента.
Недостатком известного устройства является не соответствующий ГОСТу 33380-2015 эффлюент.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание установки для выработки биогаза и обеззараживание эффлюента.
Указанная задача достигается тем, что в установке, содержащей загрузочный бункер; биореактор; устройство для отбора биогаза и емкость для выгрузки эффлюента, в отличие от прототипа после биореактора дополнительно установлены насос и кавитационное устройство, соединенные трубопроводом.
В качестве кавитационного устройства может быть использована трубка Вентури.
Для более качественного обеззараживания устанавливают дополнительные кавитационные устройства, последовательно соединенные трубопроводом, либо перед насосом монтируют трехходовой кран, соединенный обводным трубопроводом с трехходовым краном, смонтированным после кавитационного устройства.
Для увеличения количества дополнительно обрабатываемого сырья на обводном трубопроводе между трехходовыми кранами устанавливают накопительный резервуар.
На фигуре представлена схема установки для выработки биогаза и обеззараживания эффлюента.
Установка для выработки биогаза и обеззараживания эффлюента состоит из загрузочного бункера 1, соединенного трубопроводом с биореактором 2, от которого отводится биогаз в устройство для отбора биогаза 3 посредством трубопровода; насоса 4, позволяющего создать необходимые условия для достижения эффекта кавитации (давление и скорость) в кавитационном устройстве 5; емкости 6 для выгрузки эффлюента; трехходового крана 7, установленного перед насосом 4 и трехходового крана 8, установленного после кавитационного устройства. Трехходовые краны 7 и 8 соединены обводным трубопроводом 9, на котором установлен накопительный резервуар 10.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеззараживание эффлюента, выработанного биогазовой установкой.
Установка работает следующим образом: сырье из загрузочного бункера 1 по трубопроводу подается в биоректор 2, где происходит его анаэробное сбраживание, которое способствует выработке биогаза. Выработанный биогаз по трубопроводу отводится в устройство для отбора биогаза 3. Из биореактора выработанный эффлюент по трубопроводу перекачивается насосом 4 в кавитационное устройство 5, создающим необходимые условия для эффекта кавитации в кавитационном устройстве 5. В кавитационном устройстве 5, в котором происходит обеззараживание эффлюента. Для повышения качества обеззараживания устанавливают дополнительные кавитационные устройства, последовательно соединенные трубопроводом, либо перед насосом 4 монтируют трехходовой кран 7, соединенный обводным трубопроводом 9 с трехходовым краном 8, установленным после кавитационного устройства 5, через которое дополнительно пропускают эффлюент. Для увеличения количества дополнительно обрабатываемого эффлюента, его подают в накопительный резервуар 10, установленный на обводном трубопроводе 9.
Использование установки позволяет повысить качество обеззараживания эффлюента, выработанного биогазовой установкой.