Приемный резервуар

Приемный резервуар биогазовой установки предназначен не только для хранения поступившего навоза. Поступающая в приёмник органика тщательно перемешивается и с помощью специального «режущего» миксера доводится до однородного состояния. Без такой процедуры гомогенизации неоднородная биомасса будет выделять газ неравномерно и долго. Скачки давления и длительность процесса брожения способны значительно снизить общую эффективность установки.

Приемник представляет собой ёмкость для биогазовой установки, оснащенную небольшой мешалкой (как правило, винтовой) и погружным насосом. В свою очередь насос имеет внутри поршня спираль с насадкой, которая под давлением перемалывает биомассу до относительно однородной кондиции. Контрольное устройство нормирует порции навозной жижи, которые через погружной насос подгружаются из приемника в биореактор.

Размер приемного резервуара рассчитывают исходя из предполагаемого объема суточной нормы органики, вырабатываемой хозяйством. Материалы, из которых создают корпус приемника, обязаны быть стойкими к коррозии. Наиболее популярны конструкции приемников выполненные из нержавейки или эмалированных листов.

Местоположение приемника обязано находиться в верхней части установки. Сила гравитации существенно экономит энергию насоса для проталкивания вниз неоднородного субстрата.

В крупных биогазовых установках мешалка и насос в приемнике автоматизированы. Базовым источником энергией для их работы зачастую выступает собственный биогаз. Но для стартового запуска в конструкцию включают сторонний источник энергии: газовый баллон, электродвигатель или ручную механику.

Малоразмерные биогазовые установки не всегда позволяют расходовать вырабатываемый биогаз для предварительной подготовки свежего навоза. В этом случае оборудование в приемнике использует машинно-ручной труд. Оператор БГУ после загрузки субстрата в приемник закрывает плотно крышку и запускает ручной механизм. С помощью крутящего момента (колесо) либо рычажного воздействия оператор придает насосу и мешалке энергию для переработки биомассы. Объем загружаемой порции субстрата невелик, что позволяет осуществить его гомогенизацию машинно-ручным трудом.

Помимо базовой комплектации резервуар может быть оборудован системой термообработки и обеззараживания. Установка подобного оборудования считается условно-рекомендуемой, однако такое решение несет некоторые риски. Обеззараживающий материал вместе с субстратом неизбежно попадает в ферментер. Это пагубно влияет на полезные микробактерии, участвующие в брожении биомассы. То же правило касается и технологической воды, губительной для мезофильных бактерий. А термообработка в приемном резервуаре нередко требует существенных энергозатрат, что может снизить общую продуктивность биогазовой установки.

Полноценно укомплектованный приемник выгодно отличается тем, что все подготовительные работы с субстратом происходят внутри резервуара, а не в отдельной емкости на открытом воздухе. При загрузке органики оператор добавляет в приемник соразмерную порцию жидкости (воды, урины) для разжижжения. Дальнейшая обработка производится исходя из типа оборудования. Это значительно экономит время на предварительную подготовку субстрата и уберегает прилегающую местность от сопутствующего неприятного запаха.

Самыми дешевыми видом загрузочной емкости является обычный приемный резервуар для жидкого навоза. Отсутствие растительной органики и бытовых отходов обеспечивает относительную однородность поступающих порций биоматериала. Однако даже в этом случае операторам приходится вручную производить все подготовительные процессы с субстратом.

Одним из компромиссных вариантов между себестоимостью и продуктивностью стал вариант приемника с режущим насосом, но без мешалки. Подобный выбор вынуждает перед каждой загрузкой разжижать и перемешивать субстрат в отдельной емкости. Но при этом из общей сметы на возведение БГУ исключается винтовая мешалка в приемнике и механические узлы для её автоматизации. При внимательной ручной подготовке субстрата поршень насоса успешно измельчает любую (нетвердую) органику без риска получить критический засор. Приемный резервуар состоит из:

• емкости (эмалированных листов и конструкций, соединяемых и монтируемых специальным образом)
• смотровой площадки для обслуживания насосов и смешивания
• системы поднятия и опускания мешалок и насосов
• труб для заполнения и опорожнения емкости

Емкость сбора и гомогенизации жидкого навоза может быть с помощью стоковых труб подключена прямо к источнику сырья. Это отменяет необходимость ежедневно вручную подгружать навоз в приемник. Особенно это актуально при подключении навозного приемника к септику или навозного резервуара-приемника к полу фермы. Но при этом приемник обязан быть оснащен следующими вспомогательными устройствами:

• Резервная емкость перед приемником. При избытке поступающего биоматериала переполненный приемный резервуар не способен его принять. Дополнительный бункер примет на себя излишки сырья и опустошится в моменты снижения продуктивности фермы или септика.
• Система разжижения и сброса жидкости. Рекомендуемая влажность навозного субстрата – в пределах 85%. Иногда поступающая с коровьих стойл урина недостаточна для разжижения субстрата в приемнике. Повышенная плотность отражается на скорости работы насоса и мешалки.
• Датчики контрольной системы фиксируют и отдают соответствующие команды для слива жидкости или добавления воды.
• Система сигнализирования неполадок. Если одна из систем начнет работать некорректно, это будет обозначено соответствующим звуковым или цифровым сигналом.

На первый взгляд, подобные вспомогательные системы кажутся усложненными, дорогими и энергозатратными. Однако практика показала, что все элементы контрольно-регулирующей конструкции достаточно бюджетны и просты в техобслуживании.

Загружаемые порции биоматериала зачастую состоят из разных типов органики. Процесс газообразования в метантенке будет осуществляться при любых комбинациях органической смеси. Однако санитарные требования запрещают закладывать в реактор необработанную животную органику (биомусор с бойни, сырые мясные отходы с кухни). Помещённые в метантенк биологические отходы способны спровоцировать развитие различных патогенов. Влажно-теплые условия бродильной камеры идеальны для злотворных организмов, обитающих в организмах мертвых животных. Поэтому вся органика животного происхождения перед добавлением в субстрат обязана пройти термически обеззараживающую обработку. Если выработка биогаза не оправдывает энергозатраты на санобработку каждой порции субстрата, то от патогенно-животной органики лучше вообще отказаться.