Двостадійна установка для добування біогазу

1. Двостадійна установка для добування біогазу, яка являє собою систему камер попереднього та кінцевого ферментування, що те хнологічно 29887 вість добування біогазу з покращеною якісною характеристикою; в) відсутня можливість повного знищення патогенної мікрофлори. В основу винаходу поставлено задачу створити двостадійну установку, щоб зброджувати будьякі органічні відходи та пристосувати її до роботи у двостадійному температурному режимі; забезпечити добування біогазу з підвищеною якісною характеристикою; гарантованим знищенням патогенної мікрофлори та здатності насіння бур'янових рослин до проростання. Поставлена задача вирішується створенням двостадійної трьохкамерної установки, в якій кожна камера при ферментуванні герметично закрита, повністю ізольована одна від одної та від зовнішнього середовища, об'ємне співвідношення камер попереднього та кінцевого ферментування визначається терміном ферментації, розташування камер на різних геометричних рівнях забезпечує переливання ферментуючої маси із камери попереднього в камери кінцевого ферментування самопливом. Приводяться дві фігури. Фіг. 1 - загальна схема устройства двостадійної установки для добування біогазу. Фіг. 2 - схема розташування камер попереднього та кінцевого ферментування. Двостадійна установка складається із таких вузлів та деталей: органонакопичувач 1, подрібнювач 2, ємкість для завантаження вихідної сировини 3, перемішувач 4, гідронасос 5, кран 6, камера попередньої ферментації 7, кран 8, крани 9, 12, камери кінцевої ферментації - 10, 13, крани 11, 14, органоприймач 15, газгольдер 16, водогрійний котел 17, перемішуючі приводи 19, 20, 21, газопроводи 22, 23, вентилі 24, 25, 26 пневмопривід 27. Пояснення до фіг. 2. d - вн утрішній діаметр камер попереднього 10 та кінцевого 13 ферментування, h - висота камери попереднього ферментування, h' - висота камери кінцевого ферментування. 1/5h об'єм недозавантаження камери попереднього ферментування 7 вихідною сировиною при запуску установки в роботу та залишок частково відферментованої сировини для ініціювання ферментативного процесу при завантаженні свіжої порції вихідної сировини. 1/5h' - об'єм недозавантаження камер 10, 13 кінцевого ферментування при заповненні їх частково відферментованою сировиною, що поступає із камери 7 попереднього ферментування. Згідно фіг. 1 і 2 процес добування біогазу відбувається в такій послідовності. Із органонакопичувача 1 через подрібнювач 2 органічні відходи поступають в ємкість 3, в якій перемішуються приводом 4, досягаючи відповідного ступеня гомогенізації і гідронасосом 5 через кран 6 завантажуються в камеру поперньої ферментації 7. При цьому, кран 8, що з'єдн ує камери з атмосферою, відкритий. Заповнивши камеру 7 на 4/5 його об'єму, гідронасос 5 припиняє подачу органічних відходів і кран 6 перекривається. Краном 25 включається в роботу система підігріву. Камера 7 працює в термофільному режимі. Після досягнення генерованим біогазом відповідної якості (біогаз починає горіти) кран 8 перекриває сполучення камери з атмосферою, а кран 9, з'єднуючий камери попередньої ферментації 7 з камерою кінцевої - 10, відкри вається. 75% об'єму субстрату із камери 7 самопливом витікає в камеру 10, а 25% його об'єму залишається в камері 10, виконуючи роль інокулята для свіжої порції органічних відходів, які завантажуються по вище приведеній схемі в цю ж камеру 7. Ферментація в камері 10 відбувається в мезофільному режимі. По досягненню в камері 7 біогазом відповідної якості, відкривається кран 12 і субстрат самопливом перетікає в камеру кінцевої ферментації 13. Краном 26 включається підігрів і ферментація в камері 13 відбувається в мезофільному режимі. Генерований біогаз із камер кінцевої ферментації 10, 13 газопроводами 22, 23 відбирається в газгольдер 16. Відферментований субстрат із камер кінцевої ферментації через крани 11, 14 самопливом виливається в органоприймач 15. Перемішуючі приводи 19, 20, 21 працюють в автоматичному режимі з підігрівом, який здійснюється водогрійним котлом 17. Для усунення пробок, що можуть утворитися на шляху переливання субстрату із камери попереднього в камери кінцевого ферментування включається в роботу пневмопривід 27, який, закачуючи біогаз із газової магістралі, створює необхідний тиск в камері 7. При заповненні камери попереднього ферментування 7 свіжою порцією субстрату біогаз, що перебуває в ній, перекачується через газопроводи 22, 23 в газгольдер 16. Поскільки тривалість ферментації субстрату у камері 7 - попереднього ферментування в два рази коротша ніж у камерах кінцевого 10, 13 то за один повний цикл він два рази завантажується і розвантажується. Отримані на наших експериментальних установках дані та проведені розрахунки показують, що кількість метану в отриманому біогазі по запропонованому винаході підвищується на 15-20%. Термін окупності установки складає 3,17 року. Крім того винахід забезпечує досягнення слідуючих показників: 1) скорочення тривалості періоду запуску біогазової установки в роботу, чим запобігається можливість закисання підлягаючого ферментуванню субстрату; 2) зменшення енерговитрат на підтримку процесу генерації біогазу; 3) набуття отриманим біогазом теплоенергетичних та експлуатаційних характеристик, наближених до природного, чим забезпечується зручність та ефективність його використання для побутови х виробничих та інших потреб без внесення змін в конструктивні та технологічні параметри газового експлуатаційного обладнання; 4) компремірування такого біогазу в балони високого тиску; 5) гарантоване знищення патагенної мікрофлори. Джерела інформації 1. Приспособление для получения биогаза. Пат. № 649576, Швейцария, МКИ, Кл. С12Р5/02, РЖ. № 7, 1986. 2. Способ и установка для получения биогаза. Пат. № 224022, ГДР, МКИ, Кл. С02F13/28, РЖ. № 8, 1986. 3. Устройство для получения биогаза. Пат. № 237303, ГДР, МКИ, Кл. С02F11/04, РЖ. № 6, 1987. 4. Приспособление для получения биогаза и удобрений. Заявка № 3341027, ФРГ, МКИ, Кл. С02F11/04, РЖ. № 7, 1986. 5. Альберт Сассон – Биотехнология: Свершения и надежды, М., "Мир", 1987. 2 29887 6. В.Г. Герасименко – Биотехнология, Киев, "Вища школа", 1989. 7. Биотехнология: принципы и применение, пер. с англ. / Под редакцией И. Хаггинса, Д. Беста и Дж. Джонсона, Москва, "Мир", 1988. 8. Основы биохимической инженерии / Под ред. Дж. Бейли, Д. Оллиса, М., "Мир", 1989. Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3