PL236900B1 - Sposób i urządzenie do mieszania substratu w komorach fermentacyjnych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób i urządzenie do mieszania substratu w komorach fermentacyjnych. Sposób polega na tym, że substrat znajdujący się w zlewni (2) przepompowuje się rurociągiem (10) za pomocą pompy (3), znajdującej się na zewnątrz komory fermentacyjnej (1), przy otwartym zaworze zlewni (5) i zamkniętym zaworze odcinającym (4) do komory fermentacyjnej (1), tłoczony substrat przelewa się z komory fermentacyjnej (1) do zlewni (2), po czym miesza się z substratem znajdującym się w zlewni (2). Urządzenie charakteryzuje się tym, że znajdująca się wewnątrz komory fermentacyjnej (1) zlewnia (2) przymocowana jest do masztu (8) złączem (11) i oparta jest na wspornikach (12), przy czym do dolnej części zlewni (2) przymocowany jest rurociąg (10), na którym na zewnątrz komory fermentacyjnej (1) zamocowany jest zawór zlewni (5) oraz zawór odcinający (4) i pompa (3), zaś nad zlewnią (2) na zewnątrz komory fermentacyjnej (1) zamocowany jest zawór przelewowy (7) do odprowadzania nadmiaru substratu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do mieszania substratu w komorach fermentacyjnych.

Sposób mieszania substratu w komorach fermentacyjnych wpływa zasadniczo na efektywność przebiegu procesu fermentacji beztlenowej podczas pozyskiwania biogazu. Dotychczas znany jest sposób mieszania substratu za pomocą lokalnych mieszadeł z napędem elektrycznym zainstalowanych wewnątrz komory fermentacyjnej. Sposób ten nie zapewnia jednak równomiernego mieszania w całej objętości komory fermentacyjnej, przez co tworzą się liczne zastoiska o znikomym wpływie mieszadeł na ruch masy. Wyzwalanie biogazu ogranicza również, będący skutkiem bezruchu górnej warstwy substratu, szczelny kożuch powstający na powierzchni substratu. Metodę tę cechuje duża przypadkowość przepływu substratu do kolejnego stopnia fermentacji, przez co część nieprzefermentowanego wsadu przechodzi do magazynu pofermentu, ograniczając w ten sposób ilość pozyskiwanego biogazu. Istotnym mankamentem przedstawionego rozwiązania jest także energochłonność urządzeń mieszających, prowadząca do zwiększenia zużycia energii na potrzeby własne przez biogazownię.

Znane są centralne systemy mieszania, w których stosuje się jedno mieszadło umieszczone centralnie w osi komory fermentacyjnej. W rozwiązaniu tym jest nieco poprawiona intensywność mieszania, jednak zastosowanie tego systemu wymaga znaczącego zmniejszenia średnicy komory fermentacyjnej, przy jednoczesnym zwiększeniu jej wysokości. Taki kształt komór fermentacyjnych skutkuje wydłużeniem czasu fermentacji ze względu na istotne utrudnienie uwalniania biogazu z dolnych partii komory fermentacyjnej. Opisane systemy mieszania charakteryzują się również wysoką awaryjnością, ponieważ na skutek dużych oporów masy fermentacyjnej elementy obrotowe mieszadła ulegają częstym uszkodzeniom. Przestoje komór fermentacyjnych stanowią poważny problem w bieżącej eksploatacji elektrowni biogazowych.

Celem wynalazku jest usunięcie wszystkich wskazanych powyżej wad urządzeń mieszających.

Istotą sposobu mieszania substratu w komorach fermentacyjnych, według wynalazku, jest to, że substrat znajdujący się w zlewni przepompowuje się rurociągiem za pomocą pompy, znajdującej się na zewnątrz komory fermentacyjnej, przy otwartym zaworze zlewni i zamkniętym zaworze odcinającym do komory fermentacyjnej powoduje to przelewanie się substratu do zlewni, który miesza się z substratem znajdującym się w zlewni.

Istotą urządzenia do mieszania substratu w komorach fermentacyjnych, składającego się z umieszczonej wewnątrz komory fermentacyjnej zlewni w kształcie symetrycznego leja, rurociągu, złącza, wsporników oraz znajdujących się na zewnątrz komory fermentacyjnej pompy i zaworów, według wynalazku, jest to, że znajdująca się wewnątrz komory fermentacyjnej zlewnia przymocowana jest do masztu złączem i oparta jest na wspornikach, przy czym do dolnej części zlewni przymocowany jest rurociąg, na którym na zewnątrz komory fermentacyjnej zamocowany jest zawór zlewni oraz zawór odcinający i pompa, zaś nad zlewnią na zewnątrz komory fermentacyjnej zamocowany jest zawór przelewowy do odprowadzania nadmiaru substratu.

Korzystnie jest, gdy zlewnia wykonana jest z materiału antykorozyjnego.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że urządzenie nie posiada elementów obrotowych wewnątrz komory fermentacyjnej co zapewnia wysoką niezawodność pracy całego systemu mieszania. Ze względu na intensywny przepływ biomasy z komory fermentacyjnej do zlewni, nie powstaje izolacyjny kożuch na powierzchni substratu.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku.

Sposób mieszania polega na przepompowywaniu substratu, znajdującego się wewnątrz zlewni 2, do przykrytej dachem 9 komory fermentacyjnej 1 z wykorzystaniem pompy 3 znajdującej się na zewnątrz komory fermentacyjnej 1. Przy otwartym zaworze zlewni 5 i zamkniętym zaworze odcinającym 4, pompa 3 zasysa rurociągiem 10 masę fermentacyjną znajdującą się w zlewni 2 oraz wtłacza ją ponownie do komory fermentacyjnej 1. Tłoczony do komory fermentacyjnej 1 substrat podnosi swój poziom i przelewa się do zlewni 2. W ten sposób następuje intensywna wymiana zawartości masy znajdującej się w zlewni 2 z masą znajdującą się w komorze fermentacyjnej 1. Podawanie substratu do komory fermentacyjnej 1 odbywa się za pomocą pompy 3 przy zamkniętym zaworze zlewni 5 oraz otwartym zaworze odcinającym 4. Substrat podawany jest przewodem 6 do komory fermentacyjnej 1.

Claims (12)

Zastrzeżenia patentowe

1 - Komora fermentacyjna

1. Sposób mieszania substratu w komorach fermentacyjnych, znamienny tym, że substrat znajdujący się w zlewni (2) przepompowuje się rurociągiem (10) za pomocą pompy (3), znajdującej się na zewnątrz komory fermentacyjnej (1), przy otwartym zaworze zlewni (5) i zamkniętym zaworze odcinającym (4) do komory fermentacyjnej (1), tłoczony substrat przelewa się z komory fermentacyjnej (1) do zlewni (2), po czym miesza się z substratem znajdującym się w zlewni (2).

2 - Zlewnia

2. Urządzenie do mieszania substratu w komorach fermentacyjnych, składające się z umieszczonej wewnątrz komory fermentacyjnej zlewni w kształcie symetrycznego leja, rurociągu, złącza, wsporników oraz znajdujących się na zewnątrz komory fermentacyjnej pompy i zaworów, znamiennie tym, że znajdująca się wewnątrz komory fermentacyjnej (1) zlewnia (2) przymocowana jest do masztu (8) złączem (11) i oparta jest na wspornikach (12), przy czym do dolnej części zlewni (2) przymocowany jest rurociąg (10), na którym na zewnątrz komory fermentacyjnej (1) zamocowany jest zawór zlewni (5) oraz zawór odcinający (4) i pompa (3), zaś nad zlewnią (2) na zewnątrz komory fermentacyjnej (1) zamocowany jest zawór przelewowy (7) do odprowadzania nadmiaru substratu.

Wykaz oznaczeń

3 - Pompa

4 - Zawór odcinający

5 - Zawór zlewni

6 - Przewód i kierunek napełnienia komory fermentacyjnej

7 - Zawór przelewowy

8 - Maszt

9 - Dach komory fermentacyjnej

10 - Rurociąg

11 - Złącze

12 - Wsporniki