Спосіб формування біоенергокомплексу

1 Спосіб формування бюенергокомплексу, при якому проводять свердловинну дегазацію масиву Заявляється винахід, який стосується утилізації органічних ВІДХОДІВ і може бути використаний при формуванні полігону твердих побутових ВІДХОДІВ (ТПВ) з організацією на його площі бюенергокомплексу для отримання та використання в народному господарстві звалищного газу та бюгазу Відомим Є спосіб отримання бюгазу в біоенергетичному комплексі шляхом анаеробного зброджування бюсировини, при якому резервуарферментер заглубляють в грунт і для підвищення продуктивності та ефективності комплексу використовують енергію сонця і вітру (1) Недоліком даного способу є те, що в способі неефективно використовують тепло грунту Найближчим за технічною суттю до способу, що заявляється, є відомий спосіб, який обрано за прототип (2), що заключається у формуванні та експлуатації полігону твердих побутових ВІДХОДІВ та має наступні ознаки, СПІЛЬНІ З ознаками пропонованого технічного рішення, а саме - проведення свердловинної дегазації масиву полігону твердих побутових ВІДХОДІВ з отриманням енергетичного звалищного газу, - будівництво систем отримання, збору та утилізації звалищного газу та тепла, полігона твердих побутових ВІДХОДІВ, будівництво систем отримання, збору та утилізації звалищного газу та тепла на поверхні, рециркуляцію фільтрату із масиву ВІДХОДІВ, а також рекультивацію поверхні масиву, який відрізняється тим, що в приповерхневому шарі масиву твердих побутових ВІДХОДІВ формують реактор-ферментер для збродження бюсировини, яку змішують з фільтратом та підігрівають звалищним газом, отриманим при дегазації масиву, після чого зброджену суспензію бюсировини відводять через свердловини в масив ВІДХОДІВ, а її тверду частину направляють для рекультивації поверхні полігона 2 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що бюсировину підігрівають продуктами спалювання звалищного газу - рециркуляція фільтрату із масиву ВІДХОДІВ, - рекультивація поверхні масиву Недоліком способу є також низька ефективність бюенергокомплексу внаслідок недостатнього використання тепла масиву ТПВ В основу винаходу було поставлено задачу підвищити ефективність та продуктивність бюенергокомплексу за рахунок використання тепла масиву твердих побутових ВІДХОДІВ, в якому відбувається їх анаеробний розклад з виділенням теплоти Поставлена задача вирішується тим, що у відомому та найбільш близькому за технічною суттю до пропонованого способі формування бюенергокомплексу, при якому проводять свердловинну дегазацію масиву полігону твердих побутових ВІДХОДІВ, рециркуляцію фільтрату із масиву ВІДХОДІВ, рекультивацію поверхні масиву, а також будівництво систем отримання, збору та утилізації звалищного газу та тепла на поверхні, згідно винаходу в приповерхневому шарі масиву твердих побутових ВІДХОДІВ формують реактор-ферментер для збродження бюсировини, яку змішують з фільтратом та підігрівають звалищним газом, отриманим при дегазації масиву, після чого зброджену суспензію бюсировини відводять через свердловини в масив о> ю (О ю 56592 ВІДХОДІВ, а її тверду частину направляють для рекультивації поверхні полігону Крім того, бюсировину підігрівають продуктами спалювання звалищного газу Причинно-наслідковий зв'язок між відрізняючими ознаками винаходу і технічним результатом, який буде досягнуто, полягає втому, що - в приповерхневому шарі масиву твердих побутових ВІДХОДІВ формують реактор-ферментер для збродження бюсировини Формування реакторів-ферментерів в приповерхневому шарі масиву твердих побутових ВІДХОДІВ підвищує ефективність утилізації бюсировини та продуктивність процесу и збродження за рахунок використання енергії масиву ВІДХОДІВ, де створюються задовільні температурні умови (ЗО - 45°С) ферментації бюсировини внаслідок бютермічного розкладу органічних твердих побутових ВІДХОДІВ з виділенням теплоти, - змішування бюсировини з органіковміщуючим фільтратом, який отримують із масиву органічних ВІДХОДІВ, збагачує суспезію для процесу бродіння в реакторі-ферментері, що підвищує вихід бюгазу, - підігрів суспензії бюсировини звалищним газом (або продуктами спалювання звалищного газу), отриманим при дегазації масиву ТПВ, дозволяє оптимізувати температурний режим процесу бродіння, - відведення збродженої суспензії бюсировини через свердловини в масив ВІДХОДІВ твердих побутових ВІДХОДІВ сприяє їхньому розкладу, що підвищує продуктивність процесу отримання звалищного газу, - використання твердої частини збродженої бюсировини для рекультивації поверхні полігону дозволяє покращити газопдронепроникливість на поверхні полігону ТПВ, а також ефективно провести и озеленення В джерелах патентної і науково-технічної інформації не виявлено вищенаведені нові признаки способу, що заявляється, отже, можна стверджувати, що новий спосіб формування бюкомплексу відповідає критерію "новизна" Крім того, відрізняючі ознаки нового способу, що надають йому нових властивостей, та ПОСЛІДОВНІСТЬ їх здійснення є суттєвими для його реалізації та достатніми для досягнення технічного результату, який забезпечує винахід, отже відповідають критерію "суттєві відзнаки" Техніко-економічними перевагами технічного рішення є те, що при впровадженні способу формування бюенергокомплексу ефективно використовують самовільно-підігрітий масив одного типу ВІДХОДІВ (ТПВ) для утилізації іншого типу ВІДХОДІВ бюсировини, забезпечуючи тим самим економію енергетичних та земельних ресурсів та підвищуючи одночасно ефективність і продуктивність процесів отримання горючих газів звалищного газу та бюгазу, що є екологічно та економічно доцільним Спосіб пояснюється кресленням (фіг), на якому показано сформований бюенергокомплекс У котловані 1 проводять пошарове складування твердих побутових ВІДХОДІВ (ТПВ), в масив 2 яких встановлюють газовідвідні перфоровані свердловини 3 До гирла свердловини 3 підключають витяжний вентилятор 4 Поза площею складуван ня ВІДХОДІВ облаштовують пересувну електростанцію 5 контейнерного типу, куди в електричний газогенератор подають звалищний газ, генеруючи електроенергію Частину газу спалюють в котлі для отримання теплої чи гарячої води При завершенні складування ВІДХОДІВ у кар'єрі I в приповерхневому шарі масиву 2 формують помодульно з можливістю автономної роботи реактор-ферментер (метантенк) 6 траншейного типу, заглиблюючи його в масив Ємність ферментера 6 заповнюють бюсировиною (листя, гній, тощо), яку змішують із фільтратом, отриманим з масиву ВІДХОДІВ 2 У ферментері 6 відбувається анаеробний процес збродження бюсировини з отриманням енергетичного бюгазу, який внаслідок того, що його склад та теплота згорання близькі до складу та теплоти згорання звалищного газу, утилізують аналогічно Формування реакторів-ферменторів 6 в товщі ВІДХОДІВ 2 в їх приповерхневому шарі підвищує ефективність утилізації бюсировини та продуктивність процесу її збродження за рахунок використання енергії масиву ВІДХОДІВ 2, де створюються задовільні температурні умови (ЗО - 45°С) ферментації бюсировини внаслідок бютермічного розкладу ВІДХОДІВ з виділенням теплоти Ефективність процесу досягається також тим, що в ферментер 6 направляють, наприклад через перфорований патрубок 7 частину підігрітого звалищного газу (або продукти його спалювання), який барботує через бюсировину, підігріваючи та перемішуючи її Далі звалищний газ через патрубок 9 у верхній кришці 10 ферментера 6 разом з виробленим енергетичним бюгазом поступає на утилізацію, наприклад в електростанцію 5 Коли в одному із сформованих ферментерів I I закінчився процес збродження бюсировини, в його ємність погружають насос (на кресленні не показано), через трубу 12 відкачують суспензію 13 збродженої бюсировини, яку закачують далі через свердловину 14 в масив ВІДХОДІВ 2 Така закачка в масив теплої та органіковміщуючої суспензії 13 сприяє анаеробному розкладу ВІДХОДІВ 2 та збільшує вихід звалищного газу Після відкачки суспензії 13 тверду частину бюсировини-гумус 15 виймають з ферментера 6, ємність якого повторно загружають свіжою порцією бюсировини для отримання бюгазу, а свердловину 14 використовують знову для дегазації масиву 2 Відпрацьовані ферментери 16, що формувались в масиві 2 на попередніх стадіях експлуатації полігону ТПВ, засипають відходами 2, а ті ферментери 17, що були сформовані в приповерхневому шарі масиву 2 та вичерпали свій ресурс, на кінцевій стадії експлуатації бюенергокомплексу засипають та утрамбовують глиною, утворюючи тим самим на поверхні масиву пдрогазонепрониклі блоки-екрани По закінченні експлуатації реакторів-ферментерів демонтують технологічну комунікацію, поверхню масиву 2 засипають спочатку шаром 18 глини, а потім родючим шаром 19 грунту, перемішуючи останній з отриманим у ферментерах 6 гумусом 15 Рекультивацію полігону ТПВ закінчують озелененням його поверхні При цьому в залежності 56592 від об'ємів заскладованих в кар'єрі 1 ВІДХОДІВ 2 продовжують експлуатацію сформованого біоенергокомплексу шляхом дегазації масиву 2 з отриманням енергетичного звалищного газу, який утилізують відомими способами Таким чином, спосіб формування біоенергокомплексу з отриманням та утилізацією бюгазу та звалищного газу забезпечує виконання поставленої задачі підвищення ефективності та продуктив 6 ності біоенергокомплексу за рахунок використання тепла масиву ВІДХОДІВ, В якому відбувається їх анаеробний розклад з виділенням теплоти Джерела інформації 1 Авт свид СССР №1468872, МКИ С02 F 11/04-опубл 1989р-Бюл№12 2 Деклараційний патент України № 40808, Е 21 F 17/16-опубл 2001р Бюл №7 - прототип Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24