RU2226758C1

RU2226758C1 - Methane tank

Info

Publication number: RU2226758C1
Application number: RU2002123030/12A
Authority: RU
Original assignee: Андрюхин Тимофей Яковлевич
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-04-20

Abstract

FIELD: public services and agriculture. SUBSTANCE: invention is designed for use on plots of country cottages and farmsteads for producing fuel biogas and high-quality disinfected organic fertilizers from vegetable waste, fecal, dung and cattle droppings and poultry manure by method of anaerobic fermentation. Proposed methane tank for anaerobic fermentation of diluted organic waste contains vertically installed cylindrical reservoir with conical bottom and dome with dividing concentric partition in form of truncated cone connected to dome from below without reaching the bottom. Base of cone points to bottom of reservoir. Said partition divides reservoir into outer and inner chamber. Methane tank is provided with branch pipes to let in diluted organic waste into outer chamber and let out fermented sediment from inner chamber, and also branch pipes to let out biogas from gas collector in reservoir dome and outer chamber. Slots or round holes are made over perimeter of connection of dividing concentric partition in form of truncated cone to conical dome to let out biogas from outer chamber into upper part on inner chamber. Branch pipe to let in diluted organic waste into outer chamber is made over outer chamber in conical dome in form of vertical stand pipe with funnel secured from top or made detachable, and with t-pipe from bottom. Brach pipe to let out fermented sediment from inner chamber is made in form of pipe with connected tap, mark of threshold of connection of tap to pipe being higher than mark of base of gas collector on conical dome. Invention provides easy manufacture and operation of methane tank and efficiency of its use at vegetable and garden plots and farmsteads. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к коммунальному и сельскому хозяйствам и в основном предназначается к использованию на дачных участках и усадьбах сельских населенных пунктов для выработки при анаэробном сбраживании горючего биогаза и высококачественных обеззараженных от патогенной микрофлоры гельминтов, их яиц и семян сорняков органических удобрений из различных растительных отходов, фекалий, навоза и помета животных и птицы.The invention relates to public utilities and agriculture, and is mainly intended for use in summer cottages and estates of rural settlements to generate helminths disinfected from pathogenic microflora during anaerobic digestion of helminths, their eggs and weed seeds, organic fertilizers from various plant wastes, feces, manure and litter of animals and birds.

Известен метантенк для анаэробного сбраживания различных органических отходов с выработкой из них горючего биогаза и удобрении, входящий в состав установки для производства биогаза и состоящий из горизонтально установленного цилиндрического резервуара с перегородками образования камер брожения для последовательного анаэробного сбраживания в них загружаемых в резервуар органических отходов и выгрузки из него сброженного осадка /А.с. СССР №1198026, C 02 F 11/04, 3/28/.Known digester for anaerobic digestion of various organic wastes with the production of combustible biogas and fertilizer, which is part of the installation for biogas production and consisting of a horizontally installed cylindrical tank with baffles for the formation of fermentation chambers for sequential anaerobic digestion of organic waste loaded into the tank and unloading from fermented sediment. USSR No. 1198026, C 02 F 11/04, 3/28 /.

Недостатки известного метантенка является значительная трудоемкость и сложность его изготовления и использования, полнопроточное перемещение всей сбраживаемой массы через камеры предварительного, основного и остаточного брожения без обособленного пофазного сбраживания в них исходного сырья.The disadvantages of the known digester is the considerable complexity and complexity of its manufacture and use, full-flow movement of the entire fermented mass through the chambers of preliminary, main and residual fermentation without separate phase-by-phase fermentation of the feedstock in them.

Известен также метантенк для последовательного пофазного анаэробного сбраживания разжиженных органических отходов /Патент РФ №2149531, А 01 С 3/00, С 02 Р 11/04/, содержащий изготавливаемый различной формы резервуар, включая и вертикально устанавливаемый цилиндрической формы с коническими днищем и куполом с присоединенной к куполу снизу не доходящую до днища разделительную концентрическую перегородку в виде усеченного конуса с основанием, обращенным к днищу резервуара, патрубки подвода разжиженных органических отходов во внешнюю камеру и вывода сброженного осадка из внутренней камеры, а также патрубки отвода биогаза из газосборника в куполе резервуара и из внешней камеры.Also known is a digester for sequential phase-by-phase anaerobic digestion of liquefied organic waste / RF Patent No. 2149531, А 01 С 3/00, С 02 Р 11/04 /, containing a reservoir made of various shapes, including a vertically mounted cylindrical shape with a conical bottom and a dome with a dividing concentric partition connected to the dome from below, not reaching the bottom, in the form of a truncated cone with a base facing the bottom of the tank, pipes for supplying liquefied organic waste to the external chamber and outlet yes fermented sediment from the inner chamber, as well as pipes for biogas removal from the gas collector in the dome of the tank and from the outer chamber.

Недостатком этого известного по патенту РФ №2149531 является то, что для его использования необходимо применение дополнительных механизмов, насосов для ввода разжиженных органических отходов во внешнюю камеру под давлением, вывода сброженной массы из внутренней камеры, перемешивания сбраживаемой массы во внутренней камере, невозможность использования биогаза из внешней камеры для разрушения "корки" в верхней части купола и у основания газосборника, тогда как по своей технической сущности и достигаемому результату известный по патенту РФ №2149531 метантенк является наиболее близким к изобретению.The disadvantage of this well-known patent of the Russian Federation No. 2159531 is that its use requires the use of additional mechanisms, pumps for introducing liquefied organic waste into the external chamber under pressure, withdrawing the fermented mass from the inner chamber, mixing the fermented mass in the inner chamber, the inability to use biogas from external chamber for the destruction of the "crust" in the upper part of the dome and at the base of the gas collector, whereas by its technical nature and the achieved result, it is known from patent P №2149531 digester is closest to the invention.

Задачей настоящего изобретения является устранение приведенных выше недостатков известного метантенка и создание такого метантенка для последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных разжиженных органических отходов, который было бы возможно изготавливать с малыми объемами его вместимости и использовать для выработки горючего биогаза и удобрений из органических отходов на дачных участках и усадьбах сельских населенных пунктов без дополнительных механизмов, вручную с применением простейшего инвентаря и приспособлений.The objective of the present invention is to eliminate the above disadvantages of the known digester and the creation of such digester for sequential phase anaerobic digestion of various liquefied organic waste, which would be possible to produce with small volumes of its capacity and use to produce combustible biogas and fertilizers from organic waste in summer cottages and estates rural settlements without additional mechanisms, manually using the simplest equipment and adapted Nij.

Согласно изобретению поставленная задача достигается тем, что для отвода биогаза из внешней камеры в верхнюю часть внутренней камеры сверху разделительной концентрической перегородки в виде усеченного конуса по периметру ее присоединения к коническому куполу выполнены щелевые или круглые отверстия, а патрубок подвода разжиженных органических отходов во внешнюю камеру выполнен над внешней камерой в коническом куполе в виде вертикального стояка с закрепленной сверху или съемной воронкой и с тройником снизу, тогда как патрубок вывода сброженного осадка из внутренней камеры выполнен в виде трубы с присоединенным к ней отводом, отметка порога присоединения которого к трубе установлена выше отметки основания газосборника на коническом куполе.According to the invention, the task is achieved in that for the removal of biogas from the outer chamber to the upper part of the inner chamber on top of the dividing concentric partition in the form of a truncated cone around the perimeter of its connection to the conical dome, slotted or round holes are made, and the nozzle for supplying liquefied organic waste into the outer chamber is made above the external camera in a conical dome in the form of a vertical riser with a funnel fixed on top or a removable funnel and with a tee from below, while the outlet pipe fermentation sludge from the inner chamber is designed as a tube with a tap connected thereto, which threshold mark joining pipe installed above the level of the gas plenum at the base a conical dome.

Достигается согласно изобретению поставленная задача и тем, что в резервуаре установлена мешалка сбраживаемой массы во внутренней камере, а сам метантенк выполняют из различных материалов, включая металл, полимеры, пластмассы, стеклоткань и стеклопластик, кирпич, бетон и железобетон.The objective is achieved according to the invention by the fact that the agitator of the fermented mass is installed in the tank in the inner chamber, and the digester itself is made of various materials, including metal, polymers, plastics, fiberglass and fiberglass, brick, concrete and reinforced concrete.

На чертежах схематично показано устройство метантенка и его возможное использование с другими устройствами и приспособлениями, где на фиг.1 - метантенк в разрезе; на фиг.2 - вид на метантенк фиг.1 сверху; на фиг.3 - вид по А-А на фиг.1; на фиг.4 - вид по стрелке "Б" на фиг.1; на фиг.5 - использование метантенка в соединении газопроводом с газгольдером и с газовой плитой; на фиг.6 - вариант выполнения отапливаемого при термофильном и мезофильном режимах сбраживания метантенка в сочетании с использованием разделителя сброженной массы отстоем на фазы.The drawings schematically show the device of the digester and its possible use with other devices and appliances, where in Fig. 1 is a cut-through digester; figure 2 is a view of the digester of figure 1 from above; figure 3 is a view along aa in figure 1; figure 4 is a view along arrow "B" in figure 1; figure 5 - the use of a digester in connection with a gas pipeline with a gas holder and with a gas stove; Fig.6 is an embodiment of a digester heated in thermophilic and mesophilic modes of digestion in combination with the use of a separator of the fermented mass by phase sedimentation.

Метантенк /фиг.1, 2, 3 и 4/ представляет собой вертикально установленный цилиндрической формы резервуар 1 с коническими днищем 2 и съемным куполом 3, к которому снизу присоединена не доходящая до днища 2 разделительная концентрическая перегородка в виде усеченного конуса 4 с основанием, обращенным к днищу 2 резервуара 1, делящей резервуар 1 на внешнюю 5 и внутреннюю 6 камеры. Над внешней камерой 5 в коническом куполе 3 выполнен вертикальный патрубок-стояк 7 подвода разжиженных органических отходов во внешнюю камеру 5 с закрепленной сверху на патрубке-стояке 7 или съемное воронкой 8 с крышкой 9 и с тройником снизу. Во внутренней камере 6 через купол 3 выполнен патрубок вывода сброженного осадка из внутренней камеры 6 в виде трубы 10 с крышкой 11 и с отводом осадка 12, отметка порога присоединения которого к трубе 10 установлена выше отметки основания газосборника 13 на коническом куполе 3 на величину "В", равную назначаемому давлению биогаза в метантенке в мм водяного столба. Над куполом 3 в его центре установлен заодно с ним газосборник 13 с газоотводным патрубком 14, а для отвода биогаза из внешней камеры 5 в верхнюю часть внутренней камеры 6 и для повышения интенсивности "кипения" сбраживаемой в камере 6, с целью предотвращения у основания газосборника 13 "корки" из всплывающих и не до конца разложенных микроорганизмами органических остатков, сверху разделительной перегородки в виде усеченного конуса 4 по периметру ее присоединения снизу к коническому куполу 3 выполнены щелевые или круглые /на чертеже не показаны/ отверстия 15. Для перемешивания сбраживаемой в камере 6 массы в резервуаре 1 установлена мешалка 16 с выведенной выше купола 3 ручкой 17 ее привода рукой, с лопастями 18 снизу и с центрирующей вал мешалки 16 в центре втулкой 19, закрепленной распорками 20 с разделительной перегородкой 4. Закрепление на съемном куполе 3 разделительной перегородки 4, патрубка-стояка 7, трубы вывода сброженной массы 10 и газосборника 13 позволяет при необходимости отсоединять купол 3 с закрепленными на нем перечисленными выше узлами и проводить их очистку, регулировку и ремонт вне резервуара 1, освобождать днище 2 от уплотнившегося осадка и промывать его. Для периодической очистки днища 2 от случайно попавших в резервуар 1 различных осевших и мешающих нормальной работы мешалки 16 из резервуара 1 через патрубок с вентилем 21 временно освобождают от сбраживаемой в метантенке массы, открывают люк 22 и через него удаляют все осевшее мешающее перемешиванию.The digester is 1, 2, 3 and 4 / is a vertically mounted cylindrical tank 1 with a conical bottom 2 and a removable dome 3, to which a dividing concentric partition in the form of a truncated cone 4 with a base facing to the bottom 2 of the tank 1, dividing the tank 1 into the outer 5 and inner 6 chambers. Above the external chamber 5 in the conical dome 3, a vertical riser pipe 7 for supplying liquefied organic waste to the external chamber 5 with a riser mounted on top of the riser pipe 7 or a removable funnel 8 with a cover 9 and with a tee from below is made. In the inner chamber 6, through the dome 3, a nozzle for withdrawing the fermented sludge from the inner chamber 6 is made in the form of a pipe 10 with a cover 11 and with a discharge of sludge 12, the mark of the threshold for connecting it to the pipe 10 is set higher than the mark of the base of the gas collector 13 on the conical dome 3 by the value "B "equal to the assigned biogas pressure in the digester in mm of water. Above the dome 3, in its center, a gas collector 13 with a gas outlet 14 is installed along with it, and to divert biogas from the external chamber 5 to the upper part of the inner chamber 6 and to increase the intensity of “boiling” fermented in the chamber 6, in order to prevent the gas collector 13 at the base “crusts” of organic residues floating up and not completely decomposed by microorganisms, on top of the dividing wall in the form of a truncated cone 4 along the perimeter of its attachment from below to the conical dome 3, are made slotted or round / not shown in the drawing / openings 15. For mixing the mass fermented in the chamber 6, a mixer 16 is installed in the tank 1 with the handle 17 of the drive 17 brought out above it by the hand drive 17, with the blades 18 below and with the centering shaft of the mixer 16 in the center by a sleeve 19, fixed by struts 20 with a dividing wall 4. The fastening on the removable dome 3 of the dividing wall 4, the riser pipe 7, the output pipe of the fermented mass 10 and the gas collector 13 allows, if necessary, to disconnect the dome 3 with the above nodes fixed on it and carry out their cleaning, adjustment and Mount outside the tank 1, empty the bottom 2 from the condensed sediment and flush it. In order to periodically clean the bottom 2 of various mixers which have accidentally entered the reservoir 1 and which agitate the normal operation of the agitator 16 from the reservoir 1 through the nozzle with valve 21, they are temporarily freed from the mass fermented in the digester, the hatch 22 is opened, and through it, all the precipitated interfering mixing is removed.

После удаления из резервуара 1 осевших на днище 2 посторонних включений плотностью выше плотности сбраживаемой массы, включая грунт, песок, гравий, опилки и стружка хвойных деревьев, металлические и др. предметы, - временно вылитую из резервуара сброженную массу заливают вновь в резервуар 1 и процесс сбраживания продолжают, закрыв перед заливом в резервуар 1 сброженной массы вентиль 21 и люк 22. Устойчивость метантенка в рабочем положении обеспечивается присоединенными к резервуару 1 опорами 23.After removing from the tank 1 foreign impurities settled on the bottom 2 with a density higher than the density of the fermented mass, including soil, sand, gravel, sawdust and coniferous wood shavings, metal and other objects, the fermented mass temporarily poured from the tank is poured again into tank 1 and the process fermentation is continued by closing valve 21 and hatch 22 before pouring into the fermented tank 1 into the tank 1. The stability of the digester in the working position is ensured by the supports 23 connected to the tank 1.

Для предотвращения теплопотерь сбраживаемой в метантенке массы резервуар 1, днище 2 и купол 3 с патрубком-стояком 7 теплоизолируют /на чертежах не показано/, термическое сопротивление которого целесообразно устанавливать из расчета недопущения снижения температуры сбраживаемой массы между загрузками раз в сутки свежими разжиженными органическими отходами не более чем на 1°С.To prevent heat loss of the mass fermented in the digester, the tank 1, the bottom 2 and the dome 3 with the riser pipe 7 are thermally insulated / not shown /, the thermal resistance of which is advisable to establish based on the prevention of lowering the temperature of the fermented mass between charges once a day with fresh liquefied organic waste not more than 1 ° C.

Предлагаемый метантенк следует эксплуатировать совместно с газгольдером и потребителями биогаза, например, с газовой плитой, как это показано на фиг.5. Газгольдер, являясь временным хранилищем-накопителем биогаза, интенсивность выработки которого в метантенке неравномерна, является также ограничителем и регулятором давления биогаза в метантенке и в потребляющих биогаз устройствах, обуславливая при этом размер "В" с учетом того положения, что верхний уровень обваливаемой в резервуаре 1 массы должен быть в рабочем положении при установленном газгольдером давлении биогаза не ниже основания газосборника 13. Соблюдение этого условия позволяет обеспечить наиболее интенсивное и постоянное "кипение" биогаза на наименьшей площади "зеркала" сбраживаемой в резервуаре 1 массы, препятствуя тем самым образованию "корки" и способствуя при этом досбраживанию легких всплывающих частиц органической массы и поглощению из биогаза сероводорода сбраживаемой массой на формирование симбиоза микроорганизмов, осуществляющих в метантенке анаэробное образование с выработкой из органических отходов горючего биогаза.The proposed digester should be operated in conjunction with a gas tank and biogas consumers, for example, with a gas stove, as shown in Fig.5. The gas holder, being a temporary storage tank for biogas, the intensity of which is not uniform in the digester, is also a limiter and regulator of biogas pressure in the digester and in biogas-consuming devices, thereby determining size “B” taking into account the position that the upper level of the tank being collapsed in tank 1 the mass must be in working position when the biogas pressure set by the gas tank is not lower than the base of the gas collector 13. Compliance with this condition allows you to ensure the most intense and constant "boiling" of biogas in the smallest area of the "mirror" of the mass fermented in the tank 1, thereby preventing the formation of a "crust" and thereby facilitating the fermentation of light pop-up particles of organic matter and absorption of hydrogen sulfide from the biogas by the fermented mass to form a symbiosis of microorganisms that carry out anaerobic formation in the digester with the production of combustible biogas from organic waste.

Приведенное на чертежах устройство предлагаемого метантенка настоящим изобретением предназначено к его использованию на дачных участках и на усадьбах сельских населенных мест без дополнительных механизмов, вручную с применением простейшего инвентаря и приспособлений, ориентировано, в основном, на наличие у пользователя примерного ежесуточного количества пригодного к анаэробному сбраживанию исходного органического сырья в виде отходов со средней влажностью 60-70% от 10-16 кг до 40-50 кг, что при его разбавлении до пульпы влажностью 90±1%, загружаемой в метантенк, составит количество пульпы от 45 до 105 л ежесуточно. В соответствии с апробированными технологическими режимами анаэробного сбраживания различных органических отходов, сбраживание в предлагаемом настоящим изобретением метантенке может быть осуществлено в широком диапазоне температур от 10-15°С при психрофильном режиме сбраживания, до 35-40°С - при мезофильном режиме и до 55-58°С - при термофильном режиме. Поскольку примерная средняя доза загрузки в метантенк свежей пульпы влажностью 90%±1% для каждого из приведенных выше температурных и количественных режимов различна, то для данного примера загрузки 45-105 л в метантенки обусловит их потребный объем вместимости: при психрофильном режиме сбраживания от 0,9 до 2,1 м³, с дозой загрузки - 3-5% емкости метантенка; при мезофильном режиме от 0,6 до 1,4 м³ с дозой загрузки - 7,5-10% емкости метантенка и при термофильном режиме сбраживания от 0,3 до 0,7 м³с дозой загрузки емкости метантенка - 15-20%.The device of the inventive digester given in the drawings is intended for use in summer cottages and on estates of rural populated areas without additional mechanisms, manually using the simplest equipment and devices, it is oriented mainly to the user having an approximate daily amount suitable for anaerobic digestion organic raw materials in the form of waste with an average humidity of 60-70% from 10-16 kg to 40-50 kg, which when diluted to pulp with a humidity of 90 ± 1%, uzhaemoy in the digester, the amount of sludge will be from 45 to 105 liters per day. In accordance with the approved technological regimes of anaerobic digestion of various organic wastes, fermentation in the digester proposed by the present invention can be carried out in a wide temperature range from 10-15 ° С with a psychrophilic mode of fermentation, up to 35-40 ° С - with a mesophilic mode and up to 55- 58 ° С - under thermophilic mode. Since the approximate average dose of loading into the digester of fresh pulp with a humidity of 90% ± 1% for each of the above temperature and quantitative modes is different, for this example loading of 45-105 liters into digesters will determine their required capacity: with a psychrophilic mode of fermentation from 0, 9 to 2.1 m ³ , with a loading dose of 3-5% methane tank capacity; with a mesophilic mode from 0.6 to 1.4 m ³ with a loading dose of 7.5-10% of the digester capacity and with a thermophilic mode of fermentation from 0.3 to 0.7 m ³ with a loading dose of the digester tank - 15-20% .

Приведенный выше пример зависимости потребного объема метантенков от количества и качества исходного органического сырья у пользователя, назначаемого температурного режима анаэробного сбраживания, дозы загрузки и времени сбраживания, - может быть принят в качестве рекомендации изготовления однотипных по устройству семейства разнообъемных по вместимости метантенков, например, емкостями на 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 кубометров.The above example of the dependence of the required volume of digesters on the quantity and quality of the initial organic raw materials by the user, the assigned temperature regime of anaerobic digestion, loading dose and fermentation time can be taken as a recommendation for the manufacture of a family of digesters with different capacities of the same type, for example, containers with 0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.0 and 2.5 cubic meters.

Приведенный малообъемный модульный ряд однотипных по устройству и эксплуатации метантенков, обеспечивающих выработку при различном сырье от 0,6 до 2,0 кубометров биогаза, калорийностью 23000 кДж/нм³/ 5500 ккал/нм³/ с каждого кубометра емкости метантенка, может удовлетворить различного потребителя как в части получения биогаза для приготовления пищи и отопления дома, так и в части получения высококачественного обеззараженного от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков органического удобрения для своего огорода.The above low-volume series of similar modular design and operation of digesters ensuring production at different feedstock from 0.6 to 2.0 cubic meters of biogas calorie 23000 kJ / Nm ^3/5500 kcal / Nm ³ / s each cubic meter of digester capacity can satisfy various consumer both in terms of obtaining biogas for cooking and heating a house, and in terms of obtaining high-quality disinfected from pathogenic microflora, helminths, their eggs and weed seeds of organic fertilizer for your garden.

Анаэробное сбраживание разжиженных рециркулятом из жидкой фазы сброженной массы, обеспечивающей обсеменение метанообразующими микроорганизмами приготавливаемую из измельченной органики пульпу до ее загрузки в метантенк, в предложенном метантенке выполняют следующим образом.Anaerobic digestion of liquefied by recirculated liquid from the liquid phase of the fermented mass, which provides insemination with methane-forming microorganisms, pulp prepared from the crushed organics before it is loaded into the digester, in the proposed digester is performed as follows.

Предназначаемые к анаэробному сбраживанию в предлагаемом метантенке различные органические отходы измельчают с крупностью их частиц размером не более 20 мм с последующим их разжижением до влажности получаемой пульпы 90%±1%.Various organic wastes destined for anaerobic digestion in the proposed digester are crushed with a particle size of not more than 20 mm, followed by their liquefaction to the moisture content of the resulting pulp 90% ± 1%.

Первоначальное разбавление измельченных органических отходов при вводе метантенка в эксплуатацию может быть осуществлено холодной или нагретой водой в зависимости от избранного температурного режима сбраживания. В приготовленную пульпу вводят бактериальную закваску или сброженную массу из другого метантенка, при отсутствии которых могут быть использованы экскременты крупного рогатого скота или лошадей. Количество приготавливаемой пульпы должно быть больше объема метантенка на величину % его загрузки избранного режима сбраживания. При закрытых вентиле 21 и люке 22 от патрубка отвода биогаза 14 отсоединяют газопровод и вместо него присоединяют гибкий шланг, второй конец которого вводят в емкость или в банку или в бутылку с водой. После этого приготовленную пульпу через воронку 8 по патрубку 7 и его тройник заливают в резервуар 1, заполняя его камеры 6 и 5 и трубу вывода сброженной массы 10. Появление течи загружаемой в резервуар 1 пульпы из отвода 12 будет свидетельствовать о том, что резервуар 1 полностью заполнен пульпой и дальнейший ее залив в воронку 8 прекращается. О полном заливе резервуара 1 пульпой будет свидетельствовать и прекращение пробулькивание воздуха из опущенного в воду шланга. В зависимости от интенсивности использованных закваски, сброженной массы или экскрементов животных, а также в зависимости от избранного температурного режима сбраживания, - через примерно 5-15 суток, при ежедневном перемешивании массы в резервуаре 1 мешалкой 16 по 3-5 мин, начнется пробулькивание в воде из шланга. Первоначально это будет вытесняемый из газосборника 13 воздух, а через сутки из шланга в воду будет пробулькивать вначале тощий негорючий биогаз, устойчивое интенсивное горение которого станет еще через сутки. После проверки качества горения биогаза шланг с отвода 14 отсоединяют и присоединяют к нему газопровод от газгольдера. Далее заливают в метантенк остальную приготовленную ранее пульпу в количестве установленной дозы загрузки для принятой температуры сбраживания. Одновременно с заливом свежей пульпы в воронку 8 из отвода 12 вытечет такое же количество сброженной массы, жидкая фаза которой /рециркулят/ станет разбавителем следующей порции измельченной органики в приготовлении обсемененной микроорганизмами пульпы, загружаемой в метантенк. Повтор этого приема приготовления свежей пульпы с использованием рециркулята и с заливом пульпы на сбраживание в резервуар 1 метантенка - является основной операцией эксплуатации метантенка с ежедневным ее повтором.The initial dilution of the crushed organic waste when putting the digester into operation can be carried out with cold or heated water, depending on the selected fermentation temperature regime. Bacterial starter culture or a fermented mass from another digester is introduced into the prepared pulp, in the absence of which cattle or horse excrement can be used. The amount of pulp to be prepared should be greater than the volume of the digester by the% of its load in the selected digestion mode. With the valve 21 and hatch 22 closed, the gas pipeline is disconnected from the biogas outlet pipe 14 and a flexible hose is connected instead, the second end of which is inserted into the container or into a jar or into a water bottle. After that, the prepared pulp through the funnel 8 through the pipe 7 and its tee is poured into the tank 1, filling its chambers 6 and 5 and the output pipe of the fermented mass 10. The appearance of a leak of pulp loaded into the tank 1 from the outlet 12 will indicate that the tank 1 is completely filled with pulp and its further filling in the funnel 8 stops. The complete filling of the tank 1 with pulp will also be indicated by the termination of bubbling of air from a hose lowered into the water. Depending on the intensity of the used starter culture, fermented mass or animal excrement, and also depending on the selected temperature regime of fermentation, after about 5-15 days, with daily mixing of the mass in tank 1 with a mixer for 16 3-5 minutes, bubbling in water will begin out of the hose. Initially, this will be the air displaced from the gas collector 13, and a day later a lean, non-combustible biogas will bubble from the hose into the water, the steady intensive burning of which will become another day. After checking the quality of biogas combustion, the hose from branch 14 is disconnected and the gas pipeline is connected to it from the gas tank. Then, the remaining previously prepared pulp is poured into the digester in the amount of the set loading dose for the accepted fermentation temperature. At the same time as fresh pulp is poured into the funnel 8, from the outlet 12 the same amount of fermented mass will flow out, the liquid phase of which (recycle) will become the diluent of the next portion of the crushed organics in the preparation of pulped seeded microorganisms loaded into the digester. Repeating this method of cooking fresh pulp using recirculate and pouring the pulp into the tank 1 digester is the main operation of the digester with its daily repetition.

Для соблюдения заданного температурного режима в утепленном резервуаре 1 метантенка, из которого выгружается сброженная масса с температурой сбраживания, рециркулят или приготовленную пульпу нагревают до загрузки в метантенк до температуры выше температуры сбраживания с расчетом того, что температура смеси сбраживаемой массы с загруженной в метантенк и перемешанной нагретой пульпой компенсирует теплопотери и не снизит за сутки температуру сбраживаемой массы более чем на 1°С.To maintain the set temperature in the insulated tank, 1 digester, from which the fermented mass is unloaded with the fermentation temperature, is recycled or the prepared pulp is heated before loading into the digester to a temperature above the fermentation temperature, with the expectation that the temperature of the mixture of the fermented mass loaded with the digester and mixed heated the pulp compensates for heat loss and does not reduce the temperature of the fermented mass per day by more than 1 ° C.

Использование приведенной выше рекомендации для осуществления термофильного режима сбраживания при температуре 55-58°С крайне трудоемко и сложно, т.к. рециркулят для этого необходимо нагревать выше температуры обеспечения гарантированной жизнедеятельности микроорганизмов обсеменения свежей органики при приготовлении пульпы. Высокая эффективность термофильного режима анаэробного сбраживания органики в предложенном метантенке может быть достигнута путем установки метантенка в отапливаемую проточным нагревателем теплоизолированную емкость как это в качестве возможного варианта выполнения показано на фиг.6 в сочетании с использованием разделителя сброженной массы отстоем на фазы. Для нагрева греющей метантенк воды с заданными параметрами температуры может быть использован газовый водонагреватель типа АОГВ, снабженный автоматом установления задаваемой температуры. При использовании на усадьбах сельских населенных мест предлагаемого метантенка большой емкости на 2,0-2,5 кубометров сбраживаемой массы и более с выработкой ими по 4-5 кубометров биогаза в сутки использование газового водонагревателя АОГВ может обеспечить не только нагрев метантенка для его работы в термофильном режиме, но и обогрев зимой жилого дома на селе.Using the above recommendations for thermophilic fermentation at a temperature of 55-58 ° C is extremely time-consuming and difficult, because recycle for this purpose it is necessary to heat above the temperature to ensure the guaranteed vital activity of microorganisms of seed contamination of fresh organics in the preparation of pulp. The high efficiency of the thermophilic regime of anaerobic digestion of organics in the proposed digester can be achieved by installing the digester in a heat-insulated container heated by a flow heater, as shown in FIG. 6 as a possible embodiment in combination with the use of a separator of the fermented mass by sedimentation. To heat the water heating the digester with specified temperature parameters, a gas water heater of the AOGV type can be used, equipped with an automatic machine for setting the set temperature. When using the proposed large capacity digester on 2.0–2.5 cubic meters of fermented mass or more on rural estates with the generation of 4–5 cubic meters of biogas per day, the use of the AOGV gas water heater can provide not only heating the digester for its operation in thermophilic mode, but also heating in winter a residential building in the village.

Простота и доступность предложенного настоящим изобретением метантенка в его изготовлении и эксплуатации без дополнительных механизмов, вручную с применением простейшего инвентаря и приспособлений, позволяет эффективно использовать на дачах и селе органические отходы и получать из них горючий биогаз и высококачественные обеззараженные от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков органические удобрения для огорода.The simplicity and accessibility of the methane tank proposed by the present invention in its manufacture and operation without additional mechanisms, manually using the simplest equipment and devices, makes it possible to efficiently use organic waste in cottages and villages and to receive combustible biogas and high-quality disinfected from pathogenic microflora, helminths, and their eggs and weed seeds are organic fertilizers for the vegetable garden.

Claims

1. A digester for sequential phase-by-phase anaerobic digestion of liquefied organic waste, containing a vertically mounted cylindrical tank with a conical bottom and a dome with a bottom attached to the dome, not dividing the concentric partition in the form of a truncated cone with a base facing the bottom of the tank sharing the tank to the external and internal chambers, pipes for supplying liquefied organic waste to the external chamber and withdrawing fermented sludge from the inner chamber s, as well as nozzles for biogas removal from the gas collector in the tank dome and from the external chamber, characterized in that slotted or perforated dividing walls are arranged in the form of a truncated cone along the perimeter of its connection to the conical dome to divert biogas from the external chamber to the top of the inner chamber round holes, and the pipe for supplying liquefied organic waste to the external chamber is made above the external chamber in a conical dome in the form of a vertical riser with a raven fixed on top or removable and a second T-piece from the bottom, while the output conduit digested sludge from the inner chamber is designed as a tube with a tap connected thereto, which marker joining threshold to a pipe installed above the level of the gas plenum at the base a conical dome.

2. The digester according to claim 1, characterized in that a agitator of the fermented mass is installed in the tank in the inner chamber.

3. The digester according to claim 1, characterized in that it is made of various materials, including metal, polymers, plastics, fiberglass and fiberglass, brick, concrete and reinforced concrete.