×
10.01.2016
216.013.9f4c

МЕТАНТЕНК

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к устройствам для анаэробного сбраживания осадков сточных вод и может быть использовано на станциях очистки городских, производственных и сельскохозяйственных сточных вод. Метантенк содержит герметичный резервуар 1 с коаксиальными перегородками 11, разделяющими его на внешнюю камеру 12, камеру уплотнения осадка 13 и внутреннюю камеру сбраживания 14, сообщающиеся между собой посредством окон 15, трубопроводы подачи исходного 3 и уплотненного осадков, трубопроводы отвода осветленного 5, уплотненного 6 и сброженного осадков 7, а также патрубки для удаления газа 9. Герметичный резервуар 1 имеет внешнюю тепловую изоляцию 2. В окнах 15, расположенных в коаксиальных перегородках 11, установлены заполненные зернистым материалом пакеты сеток 16. Окна 15 с крупнозернистым материалом 18 размещены в нижней части 17 коаксиальной перегородки 11, разделяющей внешнюю камеру 12 и камеру уплотнения осадка 13. Окна 15 с мелкозернистым материалом 20 расположены в верхней части 19 коаксиальной перегородки 11, разделяющей камеру уплотнения осадка 13 и внутреннюю камеру сбраживания 14, которые дополнительно содержат пустотелые полимерные наполнители 21 и сетки 8 на входе в трубопроводы 6, 7 для отвода осадка. Трубопроводы 3, 4 подачи осадка установлены тангенциально к камерам уплотнения 13 и сбраживания 14. Изобретение позволяет повысить производительность метантенка и снизить энергозатраты на обработку осадка. 2 ил.
Основные результаты: Метантенк, содержащий герметичный резервуар с коаксиальными перегородками, разделяющими его на внешнюю камеру, камеру уплотнения осадка и внутреннюю камеру сбраживания, сообщающиеся между собой посредством окон, трубопроводы подачи и отвода исходного, осветленного, уплотненного и сброженного осадков, патрубки для удаления газа, отличающийся тем, что с целью повышения производительности метантенка и снижения энергозатрат на обработку осадка герметичный резервуар имеет внешнюю тепловую изоляцию и в окнах, расположенных в коаксиальных перегородках, установлены заполненные зернистым материалом пакеты сеток так, что окна с крупнозернистым материалом размещены в нижней части коаксиальной перегородки, разделяющей внешнюю камеру и камеру уплотнения осадка, окна с мелкозернистым материалом расположены в верхней части коаксиальной перегородки, разделяющей камеру уплотнения осадка и внутреннюю камеру сбраживания, которые дополнительно содержат пустотелые полимерные наполнители и сетки на входе в трубопроводы для отвода осадка, при этом трубопроводы подачи осадка установлены тангенциально к камерам уплотнения и сбраживания.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к устройствам для анаэробного сбраживания осадков сточных вод различной концентрации и может быть использовано на станциях очистки городских, производственных и сельскохозяйственных сточных вод.

Известен метантенк (1) для сбраживания осадка сточных вод, содержащий герметичный резервуар с коаксиальной перегородкой, разделяющей его на изолированные друг от друга внешнюю и внутреннюю камеры, и снабженный трубопроводами подачи и отвода исходного и сброженного осадков, а также патрубком для отвода газа. Метантенк имеет отдельно расположенную камеру уплотнения осадка, воздухозаборник с трубопроводом и компрессором.

Предусмотренное в устройстве нагнетание компрессором воздушного потока не обеспечивает необходимое для полноты сбраживания перемешивание и дробление осадка, что приводит к недостаточной переработке осадка и снижению выхода биогаза. Кроме того, анаэробное разложение, в результате которого выделяется метан, возможно лишь в отсутствие кислорода. Данное требование не соблюдается, так как предусмотрена регулярная подача воздушной смеси под давлением. Без подогрева и тепловой изоляции герметичного резервуара, а также размещение в нем только двух камер не позволяет поддерживать требуемый для жизнедеятельности микроорганизмов температурный режим в холодный период года, что увеличивает время брожения и, в свою очередь, требует резервуары завышенных рабочих объемов.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков является метантенк (2), содержащий герметичный резервуар с коаксиально расположенными в нем перегородками, разделяющими его на камеры внешнюю, уплотненного осадка и внутреннюю сбраживания осадка, сообщенные между собой посредством окон. Резервуар снабжен трубопроводами для подачи и отвода осадка и патрубками для удаления образовавшегося газа, а также паропроводом и газораспределительными устройствами перемешивания осадка.

Для проведения процесса сбраживания в холодный период года используется тепловая энергия в виде пара, поддерживающая требуемую для жизнедеятельности микроорганизмов температуру. В отсутствие пара перемещение осадка через свободное сечение окон приводит к интенсивному конвективному теплообмену, увеличивающему потери теплоты резервуаром в окружающую среду и снижающему температурный режим сбраживания, что оказывает негативное влияние на выход биогаза. Подача газа под давлением в газораспределительные устройства способствует рыхлению осадка, но не обеспечивает необходимого перемешивания и дробления, которое может быть достигнуто при гидравлическом и механическом способах.

Задачей изобретения является повышение производительности метантенка и снижение энергозатрат на обработку осадка.

Эта задача решается тем, что в метантенке, содержащем герметичный резервуар с коаксиальными перегородками, разделяющими его на внешнюю камеру, камеру уплотнения осадка и внутреннюю камеру сбраживания, сообщающиеся между собой посредством окон, трубопроводы подачи и отвода исходного, осветленного, уплотненного и сброженного осадков, патрубки для удаления газа, отличительными от прототипа признаками являются внешняя тепловая изоляция герметичного резервуара и в окнах, расположенных в коаксиальных перегородках, установлены заполненные зернистым материалом пакеты сеток так, что окна с крупнозернистым материалом расположены в нижней части коаксиальной перегородки, разделяющей внешнюю камеру и камеру уплотнения осадка, окна с мелкозернистым материалом размещены в верхней части коаксиальной перегородки, разделяющей камеру уплотнения осадка и внутреннюю камеру сбраживания, которые дополнительно содержат пустотелые полимерные наполнители и сетки на входе в трубопроводы для отвода осадка, при этом трубопроводы подачи осадка установлены тангенциально к камерам уплотнения и сбраживания.

Предлагаемая конструкция метантенка без применения дополнительных устройств позволяет качественно разделить уплотненный и осветленный осадки за счет прохождения последнего через окна с пакетами сеток, заполненными крупнозернистым материалом, и провести более полный процесс брожения при поступлении в течение первых нескольких суток из внутренней камеры сбраживания в камеру уплотнения через окна с мелкозернистым материалом жидкой фракции осадка, насыщенной колониями микроорганизмов, для стимулирования начальной стадии разложения. Предусмотрено периодическое гидравлическое перемешивание осадка по принципу циклона, включающее элементы механического при наличии пустотелых полимерных наполнителей, так как их присутствие приводит к дополнительному дроблению и к защите верхнего слоя от высыхания. Легкие наполнители покрывают поверхность осадка и тем самым снижают количество перемешиваний, в результате которых получают мелкие фракции осадка для наиболее полного его перерабатывания.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез метантенка.

На фиг. 2 изображен разрез вида сверху не заполненного метантенка.

Метантенк выполнен в виде герметичного резервуара 1 цилиндрической формы. Резервуар 1 имеет наружную тепловую изоляцию 2 и снабжен трубопроводами подачи исходного 3 и уплотненного 4 осадков, а также трубопроводами отвода осветленного 5, уплотненного 6 и сброженного 7 осадков. Входное сечение трубопроводов отвода уплотненного 6 и сброженного 7 осадков перекрыто сетками 8. Для удаления газа предусмотрены патрубки 9, сообщающиеся с трубопроводом 10. В герметичном резервуаре 1 размещены коаксиальные перегородки 11, которые разделяют его на камеры внешнюю 12, уплотнения осадка 13 и внутреннюю камеру сбраживания 14. Трубопроводы подачи осадка 3, 4 установлены тангенциально к камерам уплотнения и сбраживания. В коаксиальных перегородках расположены окна 15 с установленными в них пакетами сеток 16. Окна 15 в коаксиальной перегородке 11, разделяющей внешнюю камеру 12 и камеру уплотнения осадка 13, размещены в ее нижней части 17 и их пакеты сеток 16 заполнены крупнозернистым материалом 18. Пакеты сеток 16 окон 15, расположенных в верхней части 19 коаксиальной перегородки 11, разделяющей камеру уплотнения осадка 13 и внутреннюю камеру сбраживания 14, заполнены мелкозернистым материалом 20. Камеры уплотнения 13 и сбраживания 14 осадка дополнительно содержат полимерные наполнители 21.

Устройство работает следующим образом.

Выделенный из сточных вод субстрат поступает по трубопроводу подачи 3 в камеру уплотнения осадка 13. Так как камеры уплотнения осадка 13 и внешняя камера 12 сообщены между собой посредством окон 15, пакеты сеток 16 которых заполнены крупнозернистым материалом 18, то жидкая фракция осадка проходит через слой зернистого материала 18 во внешнюю камеру 12. В результате более крупная фракция субстрата задерживается в камере уплотнения осадка 13. По мере заполнения внешней камеры 12 осветленный осадок удаляется через трубопровод отвода 5. После заполнения камеры уплотнения осадка 13, которое происходит в течение нескольких суток, осадок из нее удаляется по трубопроводу отвода 6 и далее направляется под напором к трубопроводу подачи 4 уплотненного осадка, а затем и во внутреннюю камеру сбраживания 14. Содержащиеся в камерах уплотнения 13 и сбраживания 14 полимерные пустотелые наполнители 21, имеющие малую плотность, плавают на поверхности осадка, предотвращая высыхание верхнего слоя, которое снижает жизнедеятельность метанобразующих бактерий, угнетая их дальнейшее размножение. В результате применения пустотелых наполнителей 21 сокращается необходимое количество перемешиваний, создающих одинаковые условия для жизнедеятельности бактерий по всему объему осадка, что в свою очередь снижает потребление электроэнергии. Более эффективное перемешивание субстрата достигается его подачей под напором по тангенциально установленным трубопроводам 3, 4, позволяющим закручивать направляемый осадок по принципу циклона, а присутствие наполнителя 21 приводит к дополнительному дроблению осадка, что способствует более полному в дальнейшем его разложению. Перемешивание осадка во внутренней камере сбраживания 14 происходит в результате его циркуляции при удалении по трубопроводу отвода 7 и последующему направлению под напором в камеру 14 по тангенциально расположенному трубопроводу подачи 4. При перекачивании уплотненного осадка из камеры 13 во внутреннюю камеру сбраживания 14, имеющую меньшее поперечное сечение по отношению к камере уплотнения 13, происходит заполнение на высоту, превышающую верхний уровень окон 15, расположенных в верхней части 19 коаксиальной перегородки 11. Так как пакеты сеток 16 окон 15 заполнены мелкозернистым материалом 20, то в течение первых суток через мелкозернистый материал 20 жидкая фракция сбраживаемого осадка, насыщенная метанобразующими микроорганизмами, постепенно поступает в камеру уплотнения осадка 13. Вносимые таким образом бактерии в камере уплотнения осадка 13 начинают интенсивно размножаться, что вызывает активную начальную стадию брожения уже в ходе процесса уплотнения, а в дальнейшем и более полное разложение осадка во внутренней камере 14. Образовавшийся в результате брожения газ отводится из герметичного резервуара 1 по патрубкам 9 и трубопроводу 10. По окончании процесса разложения осадка он выгружается из внутренней камеры 14 по трубопроводу отвода 7.

Тепловая изоляция 2 герметичного резервуара 1, разделение его емкости на три камеры и периодическое удаление осадка из внешней камеры 11 с замещением вновь образующимся осветленным осадком, имеющим более высокую температуру по отношению к окружающей среде в холодный период года, позволяет существенно сократить потери теплоты и тем самым создать оптимальные температурные условия для жизнедеятельности метанобразующих бактерий во внутренней камере сбраживания 14 без дополнительного потребления тепловой энергии. Поддержание требуемого температурного режима способствует более полному процессу разложения и максимальному выходу биогаза.

Источники информации

1. Патент 2462509, МКИ С12М 1/00, А01С 3/00, C02F 11/04.

2. Патент 1390198, МКИ C02F 11/04.

Метантенк, содержащий герметичный резервуар с коаксиальными перегородками, разделяющими его на внешнюю камеру, камеру уплотнения осадка и внутреннюю камеру сбраживания, сообщающиеся между собой посредством окон, трубопроводы подачи и отвода исходного, осветленного, уплотненного и сброженного осадков, патрубки для удаления газа, отличающийся тем, что с целью повышения производительности метантенка и снижения энергозатрат на обработку осадка герметичный резервуар имеет внешнюю тепловую изоляцию и в окнах, расположенных в коаксиальных перегородках, установлены заполненные зернистым материалом пакеты сеток так, что окна с крупнозернистым материалом размещены в нижней части коаксиальной перегородки, разделяющей внешнюю камеру и камеру уплотнения осадка, окна с мелкозернистым материалом расположены в верхней части коаксиальной перегородки, разделяющей камеру уплотнения осадка и внутреннюю камеру сбраживания, которые дополнительно содержат пустотелые полимерные наполнители и сетки на входе в трубопроводы для отвода осадка, при этом трубопроводы подачи осадка установлены тангенциально к камерам уплотнения и сбраживания.
МЕТАНТЕНК
МЕТАНТЕНК
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 29 items.
10.06.2015
№216.013.552b

Способ подогрева бражки теплом барды посредством промежуточного теплоносителя

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу подогрева бражки теплом барды. Способ включает подачу бражки в трубное пространство одного кожухотрубного теплообменника, при этом барда направляется в трубные пучки другого теплообменника, а межтрубное пространство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553324
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.07.2015
№216.013.5d92

Способ измерения плавающего потенциала в плазме

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения плавающего потенциала в плазме и может использоваться для диагностики параметров плазмы газового разряда. При реализации способа два зонда размещают внутри соленоида, размеры которого много меньше размеров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555495
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5e7d

Бетонная смесь для получения термостойкого огнезащитного покрытия

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к бетонным смесям, обеспечивающим повышение предела огнестойкости железобетонных конструкций. Технический результат - разработка состава бетонной смеси для получения огнезащитного покрытия повышенной термостойки, имеющего улучшенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555730
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.60b5

Способ измерения потенциала плазмы

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения плавающего потенциала в плазме и может использоваться для диагностики параметров плазмы газового разряда. При реализации способа зонд размещают внутри соленоида, размеры которого много меньше размеров плазмы, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556298
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.64ae

Способ определения динамических характеристик эластомеров

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы материала устанавливают на столик вибратора между верхней и нижней металлическими пластинами приспособления, обеспечивающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557321
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.64b0

Способ определения динамических характеристик эластомеров

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы эластомеров в виде цилиндрических втулок, надетых на валы рычагов, устанавливают в симметрично расположенные относительно оси столика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557323
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.10.2015
№216.013.8163

Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении перекрытий гражданских и промышленных зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности перекрытия. Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564720
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.81f6

Соль цинка или меди (ii) и ее применение в качестве биоцида

Изобретение относится к новым химическим соединениям и их применению в качестве биоцидов. Химическое соединение представляет собой соль цинка или меди (II) общей формулы CH=C(R)COO-M-OCOH, где M - Zn или Cu, R - H или СН. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564867
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.81ff

Способ испытания соединений импрегнированной ткани и образец для его осуществления

Изобретение предназначено для оценки деформативности соединений в изделиях из импрегнированной ткани, подвергаемых двухосному напряжению неразрушающими нагрузками с целью определения деформативных характеристик пневматической конструкции в целом. Образец для испытания соединений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564876
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.11.2015
№216.013.8fed

Сооружение на базе пневматической опалубки

Сооружение на базе пневматической опалубки может быть использовано для быстрого возведения сооружений типа оболочек. Сооружение на базе пневматической опалубки включает в себя герметично соединенные с основанием наружную и внутреннюю оболочки из эластичного материала. Основание, воспринимающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568461
Дата охранного документа: 20.11.2015
Showing 11-20 of 39 items.
27.11.2014
№216.013.0b40

Торсионная пружина

Изобретение к машиностроению. Торсионная пружина содержит цилиндрический упругий элемент и соосно установленный внутри него сердечник. Сердечник и упругий элемент выполнены с возможностью изменения контактирующих сил, действующих между ними. Пружина снабжена двумя жесткими торцевыми элементами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534288
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.01.2015
№216.013.1a44

Многофункциональный солнечный коллектор

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для преобразования солнечного излучения в тепловую и электрическую энергию. Оно может быть использовано для альтернативного энергообеспечения зданий и сооружений. Многофункциональный солнечный коллектор состоит из корпуса 1 с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538152
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.04.2015
№216.013.3cbb

Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием

Изобретение относится к строительству, в частности к узловому сопряжению колонны с монолитным перекрытием. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности. Узловое сопряжение состоит из сходящихся балок, выполненных с преднапряженной арматурой, полки плиты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547035
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3eab

Опорная часть моста

Изобретение относится к области мостостроения. Верхний балансир опорной части моста оборудован системой подачи смазочного материала с внешней стороны опорной части моста через выполненные механической обработкой, взаимно перпендикулярные вертикальные короткие каналы круглого сечения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547531
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.06.2015
№216.013.54c3

Способ получения этанола

Способ предусматривает получение этанола путём вываривания этилового спирта из бражки в бражной колонне, очистки бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей в эпюрационной колонне, работающей по методу глубокой гидроселекции, ректификации эпюрата в спиртовой колонне, выделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553220
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.552b

Способ подогрева бражки теплом барды посредством промежуточного теплоносителя

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу подогрева бражки теплом барды. Способ включает подачу бражки в трубное пространство одного кожухотрубного теплообменника, при этом барда направляется в трубные пучки другого теплообменника, а межтрубное пространство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553324
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.07.2015
№216.013.5d92

Способ измерения плавающего потенциала в плазме

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения плавающего потенциала в плазме и может использоваться для диагностики параметров плазмы газового разряда. При реализации способа два зонда размещают внутри соленоида, размеры которого много меньше размеров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555495
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5e7d

Бетонная смесь для получения термостойкого огнезащитного покрытия

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к бетонным смесям, обеспечивающим повышение предела огнестойкости железобетонных конструкций. Технический результат - разработка состава бетонной смеси для получения огнезащитного покрытия повышенной термостойки, имеющего улучшенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555730
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.60b5

Способ измерения потенциала плазмы

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения плавающего потенциала в плазме и может использоваться для диагностики параметров плазмы газового разряда. При реализации способа зонд размещают внутри соленоида, размеры которого много меньше размеров плазмы, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556298
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.64ae

Способ определения динамических характеристик эластомеров

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы материала устанавливают на столик вибратора между верхней и нижней металлическими пластинами приспособления, обеспечивающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557321
Дата охранного документа: 20.07.2015
+ добавить свой РИД