Главная страница
Сведения об авторах

Установка для переробляння твердих та рідких органічних відходів з одержанням біогазу і добрив

Мовсесов Г. Є., Інститут механізації тваринництва Української академії аграрних наук, Запоріжжя, Україна

Актуальною проблемою є розроблення та впровадження високотехнологічного обладнання для утилізування органічних відходів з отриманням якісних продуктів: газового палива та добрива.

Метою роботи є створення установки з підвищеною питомою продуктивністю генерування біогазу завдяки селективному зброджуванню субстратів, зважаючи на їхні індивідуальні властивості та цикл бродіння.

Розроблені спосіб (пат. 1259б України. Бюл. 200б, № 2) і установка селективного переробляння твердих та рідких органічних відходів з одержанням біогазу та добрива (пат. 30б52 UA України на корисну модель. Бюл. 11.03.2008, № 5). Конструкція біореактора представлена на рисунку.

Установка для  переробляння твердих і рідких органічних відходів з одержанням біогазу та добрива:

1 — біореактор; 2 — завантажувальний пристрій; 3 — вивантажувальний пристрій; 4 — патрубок для виходу газу; 5 — люк; 6 —  знімні кришки з отвором; 7 —  патрубок гідрозатвору; 8 —  трубчастий елемент; 9 —  проникний контейнер; 10 — фланець; 11 —  завантажувально-вивантажувальне вікно; 12 —  завантажувально-вивантажувальний гвинтовий конвеєр; 13 —  привод реверсивного обертання; 14 — пристрій для перемішування; 15 —  пристрій для підігрівання і термостабілізування; 16 — пристрій для перемішування рідких відходів

Контейнер 9 з'єднано зі знімною кришкою б трубчастого елемента 8 за допомогою фланця 10. Контейнер розміщують через люк 5 у патрубку гідрозатвору 7 та занурюють у рідину реактора 1. Люк 5 закриває кришка 6. У трубчастому елементі 8 та в контейнері 9 коаксіально розміщений гвинтовий конвеєр 12. На одному кінці його вала встановлено привод реверсивного обертання 13, а на протилежному, за межами контейнера, — пристрій для перемішування 14. Реактор 1 через завантажувальний пристрій 2 заповнюють рідкими органічними відходами, які мають або до яких вносять анаеробні мікроорганізми активної біомаси. Проникний контейнер 9 завантажують відходами, головним чином твердими, які попередньо згруповані за фізико-хімічною однорідністю і за однаковою технологічною тривалістю циклу бродіння. Тверду сировину вводять ззовні через вікно 11 у конусі трубчастого елемента 8 і подають гвинтовим конвеєром 12 у контейнер 9 дозовано, в кількості, що дорівнює об'єму контейнера. У процесі зброджування завдяки періодичному реверсивному обертанню гвинтового конвеєра 12 усередині контейнера 9 забезпечують перемішування та гомогенізування твердої сировини. Пристрій 14 — лопатева мішалка перемішує та гомогенізує рідкі відходи в об'ємі реактора, а також поліпшує масообмін у контейнері, омиваючи його. Рідка активна біомаса проникає до твердих частинок вхідних компонентів у контейнері 9, засіває анаеробними мікроорганізмами і зволожує їх і відтак сприяє процесам перетворення органічних речовин. При анаеробному зброджуванні у реакторі 1 утворюються метан та інші гази. Згідно з технологічним регламентом при визначеній тривалості циклу бродіння для закладеного в контейнер 9 специфічного твердого субстрату забезпечено своєчасне завантаження або вивантаження маси завдяки відповідному напряму обертання конвеєра 13 без виймання контейнера з реактора. При вивантаженні через трубчастий елемент 8 та вікно 11 зброджену масу пресують. Рідку фракцію з активною біомасою анаеробних мікроорганізмів повертають у реактор. Біогаз через патрубок 4 відводять у газозбірник або споживачу. Зброджені в реакторі 1 рідкі відходи зливають через вивантажувальний пристрій 3. Частину їх залишають у реакторі для засівання свіжої маси. Зброджені   та оброблені субстрати використовують як високоякісні добрива.
 

Щоб інтенсифікувати зброджування, в реакторі 1 передбачено застосування пристрою підігрівання і термостабілізування 15 та пристрою для перемішування рідких відходів 16.

Запропонований біореактор дозволяє переробляти гній, послід, рослинні рештки з отриманням біогазу, якісних добрив і відповідає санітарно-гігієнічним вимогам.