Побутовий метантенк

Реферат: UA 100747 U UA 100747 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до області альтернативних енергетичних технологій, зокрема до утилізації біологічних азот- і вуглецевовмісних відходів та виробництва біогазу для виробничих і побутових потреб. Відомий побутовий метантенк (прототип), який містить корпус, розділений перегородками на камери бродіння, що з'єднуються послідовно одна з одною, завантажувальний і розвантажувальний патрубки, гідравлічний затвор для відводу біогазу, який відрізняється тим, що перегородки виконані перфорованими і встановлені в корпусі одна над іншою, завантажувальний патрубок обладнаний живильним клапаном пелюсткового типу у вигляді гнучкого плоского рукава, який вільно лежить на верхній перегородці, на зовнішній поверхні корпуса встановлена теплоізоляція, виконана у вигляді двох шарів, розташованих з зазором, кожен шар у свою чергу, складається з тепловідбивного і теплоізолюючого шарів, а в зазорі розташований резистивний нагрівач, розподілений по поверхні теплоізолюючого шару [патент РФ № 2491233, C02F11/04, 2013]. Недоліком побутового метантенка є використання електричної енергії для резистивного підігріву субстрату та мезофільний режим бродіння, при якому знижується вихід біогазу внаслідок недостатньої активації водяного органовмісного субстрату. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції побутового метантенку шляхом оснащення його вітродвигуном і активатором метаногенного бродіння, що дозволить збільшити ефективність метанового бродіння, збільшити вихід біогазу та підвищити його чистоту. Поставлена задача вирішується тим, що побутовий метантенк містить корпус, розділений перегородками на камери бродіння, які з'єднані послідовно одна з одною, завантажувальний і розвантажувальний люки, гідравлічний затвор для відводу біогазу, а побутовий метантенк обладнано вітродвигуном з вертикальним валом, в нижній частині якого розміщено активатор метаногенного бродіння. Використання вітродвигуна для збільшення виходу біометану підвищує енергетичну ефективність метантенку за рахунок використання джерела альтернативної енергії - вітру. Активатор метаногенного бродіння сприяє виділенню метану та дозволяє збільшити вихід біометану з даної маси субстрату. Конструкція побутового метантенку представлена на кресленні. Корпус 1 метантенка розділений перегородками 2 і 3 на камери бродіння 4 та 5, гідравлічний затвор 6 сифонного типу для відводу біогазу, завантажувальний люк 7 з пелюстковим клапаном 8 та розвантажувальний люк 9, вертикальний вал 10 вітродвигуна 11 з активатором 12. 3 Зазвичай для побутового метантенку доцільно використання стандартної бочки об'ємом 0,21 м . Працює побутовий метантенк наступним чином. При відчиненому пелюстковому клапані 8 завантажують свіжі тверді та рідкі відходи сільських господарств. Пелюстковий клапан 8 забезпечує загрузку метантенка та його герметизацію під час бродіння. Субстрат послідовно бродить в розділених перегородками 2 і 3 камерах бродіння 4 та 5, де виділяється біогаз, який збирається у верхній частині метантенку та через гідравлічний затвор 6 виходить з метантенку. Для підвищення ефективності метантенку застосовують активацію субстрату активатором 12, для обертання якого використовують енергію вітру завдяки вітродвигуну 11 з вертикальним валом 10. Такий вітродвигун працює незалежно від напряму вітру та має значний обертовий момент, що забезпечує активацію субстрату навіть за мінімальної швидкості вітру. При збільшенні швидкості вітру до 5-7 м/с, який є домінуючим на більшості території України, енергія активації виявляється достатньою для підігріву субстрату та подрібнення рослинних компонентів, що сприяє більш інтенсивному виділенню біогазу. Якщо за відсутності активації цикл бродіння досягає 30 діб, то при використанні активатора цикл бродіння скорочується до 12-15 діб, а вихід біогазу зростає на 2030 %. Таким чином, використання вітродвигуна для активації субстрату дійсно забезпечує збільшення ефективності метанового бродіння, збільшення виходу біогазу та підвищення його чистоти. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Побутовий метантенк, що містить корпус, розділений перегородками на камери бродіння, які з'єднані послідовно одна з одною, завантажувальний і розвантажувальний люки, гідравлічний затвор для відводу біогазу, який відрізняється тим, що побутовий метантенк обладнано вітродвигуном з вертикальним валом, в нижній частині якого розміщено активатор метаногенного бродіння. 1 UA 100747 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2