Біогенератор для переробки сільськогосподарських відходів садиб

1. Біогенератор для переробки сільськогосподарських відходів садиб, що включає резервуар анаеробного зброджування, патрубок відведення біогазу та газопровід, а також розташований у кор 28685 ми. Міцність забезпечують, наприклад, негерметичні залізобетонні або металеві конструкції, які підтримують мішок. Герметичність забезпечує сам мішок, який виконується з гнучких герметичних пластмас, та герметично зав'язується у горловині і не потребує ніяких коштовних гідрозатворів та інших конструкцій; антикорозійну задачу теж вирішує використання мішка, бо матеріал, з якого він виготовлений, від біомаси не руйнується. Біогенератору потрібні засоби для перемішування і порушення твердої плівки, що створюється на поверхні біомаси і заважає виходу газу. Ця проблема в біогенераторах досить складно вирішується різними механічними засобами. Використання гнучкого мішка дозволяє передавати необхідні механічні переміщення безпосередньо через його поверхню, не порушуючи герметичності. Біогенератор - це газова установка, впровадження якої вимагає виконання вимог стосовно газових установок та апаратів з підвищеним тиском. В усі х наведених винаходах це чомусь не враховувалось. У винаході, який пропонується, встановлюються мінімально необхідні прилади, які достатні для забезпечення безпечної роботи біогенератора, які в той же час не підвищують суттєво його ціни. Ця автоматика виконує такі дії: - захист від підвищення газового тиску, бо він залежить одночасно від виробництва газу та його витрат; - захист від падіння газового тиску перед плитою або горілкою, бо при цьому горілка гасне, а газ продовжує надходити, і це може призвести до його вибуху; - захист від "втягування" полум'я з горілки у біогенератор; - захист від закупорки газопроводу сконденсованою водою та інші. Автоматика групується у "блок безпеки". Його використання є однією з суттєви х ознак винаходу. Такий зв'язок отриманих при здійсненні винаходу те хнічних результатів з введеними новими суттєвими ознаками. Перелік фігур: фіг. 1 - блок-схема найпростішого біогенератора; фіг. 2 - блок-схема присадибного біогенератора; фіг. 3 - стр уктурна схема резервуару анаеробного зброджування з разовою зарядкою біомаси та герметичним мішком; фіг. 4 - стр уктурна схема резервуару анаеробного зброджування з щоденною зарядкою біомаси та герметичним мішком; фіг. 5 - газова схема блока безпеки присадибного біогенератора (приклад). Біогенератор у найпростішому випадку (фіг. 1) складається з резервуару анаеробного зброджування І та труби для транспортування газу ІІ від резервуару до користувача ІІІ, причому користувач ІІІ не входить у склад біогенератора. Для реального масового виробництва присадибного біогенератора потрібен дещо складний пристрій (фіг. 2), який доповнюється блоком безпеки ІV та газгольдером V - накопичувачем запасів вироблюваного біогазу. Газгольдери V різних конструкцій відомі і використовуються в біогенера торах, а блоки безпеки з автоматикою ІV поки що не використовувались. Конструкція резервуару анаеробного зброджування ілюструється на фіг. 3 та 4 . На фіг. 3 показано резервуар, який заряджається біомасою і працює 20-30 днів. Це дозволяє обслуговуючому персоналу виконувати перезарядку генератора раз на місяць. 1 - герметичний мішок; 2 - пристрій для розбивання кірки на поверхні біомаси; 3 - залізобетонне кільце; 4 - залізобетонне дно; 5 - патрубок для виводу газу. На фіг. 4 показано резервуар, який може заряджатись біомасою кожен день за допомогою спеціальних труб . 5 - герметичний мішок; 7 - труба вхідна для заливки біомаси; 8 - залізобетонні кільця; 9 - дно; 10 - патрубок для виводу газу; 11 - кришка; 12 труба для вип уску забродженої біомаси (добриво). На фіг. 5 наведено приклад газової схеми автомата безпеки. 13 - магістральний вентиль, що дозволяє газу з резервуару поступати в блок безпеки і далі до користувача; 14 - вентиль для продувки схеми, перевірки герметичності і т. ін.; 15 - вентиль для забезпечення ремонту запобіжного клапана 22; 16 конденсатозбірник; 17 - вентиль для зливу конденсату; 18 - труба для зливу конденсату; 19 - патрубок для подачі газу в газгольдер та з нього - в систему; 20 - труба для випуску негорючого біогазу при продувці; 21 - труба для випуску біогазу при надмірному тиску; 22 - запобіжний клапан для автоматичного скидання газу при підвищенні тиску понад норму; 23 - вентиль конденсатозбірника; 24 - вентиль газгольдера; 25 - клапан з защіпкою для закриття доступу газу до горілки, коли тиск газу впав нижче норми, полум'я згасло, а тиск в магістралі знову піднявся; 26 - вентиль перед користувачем (наприклад, перед газовою плитою); 27 - регулятор тиску (редуктор); 28 - тр убка для підключення користувача (наприклад, газової плити). Відомості, що підтверджують можливість здійснення винаходу: - можливість здійснення винаходу підтверджується, перш за все тим, що біогенератори масово впроваджені в Китаї та Індії, є поодинокі зразки і в Україні; - по-друге, в Україні є підприємства, які випускають необхідні для реалізації винаходу вироби: арматуру, герметичні мішки, залізобетонні вироби та пластмасові труби для біомаси; - по-третє, в Україні є інститути, які можуть поставляти необхідні штами мікроорганізмів для анаеробної переробки біомаси; - по-четверте, є економічні, соціальні, екологічні та технічні умови для використання біогенераторів, навіть тоді, коли для села підведений газ; - нарешті, на селі вже є мережа фахівцівгазовиків, які можуть наглядати за роботою біогенераторів, за виконанням правил техніки безпеки та виконувати ремонтні роботи. Опис біогенератора у статиці: Винахід стосується, перш за все, простих моделей біогенератора, які пропонуються кожній родині, яка живе в селі і має хоча б одну корову, свиню та город. Такий генератор виробляє 1-2 куб. м газу на добу. Пере 2 28685 хід до більших моделей біогенератора буде вимагати ускладнення конструкції, автоматики та блоку безпеки. Біогенератор складається з таких частин (фіг. 2): резервуару анаеробного зброджування І, трубопроводу для постачання біогазу ІІ, користувача ІІІ, блока безпеки ІV та газгольдера V. Варіанти конструкцій резервуару анаеробного зброджування наведені на фіг. 3 та фіг. 4. Приклад блока безпеки наведений на фіг. 5. Газгольдер може бути реалізований з такого ж герметичного мішка, що використовується в резервуарі зброджування. Як показано на фіг. 5, всі частини біогенератора з'єднані між собою трубами, по яких переміщається біогаз. Тільки через 16, 17, 18, 23 поступає вода (конденсат, який випадає з вологого біогазу). Робота біогенератора: У стаціонарному режимі біогенератор працює автоматично. В резервуарі анаеробного зброджування (фіг. 3, фіг. 4) знаходиться біомаса, розведена водою, що переробляється мікробами. В цьому процесі знищуються яйця гельмінтів, насіння бур'янів, шкідливі мікроорганізми і т. ін., а також виробляється біогаз. Він поступає по трубі (фіг. 5) до користувача 28 і у газгольдер 19. При проходженні вологого біогазу по газопроводу можлива конденсація парів вологи, яка може закупорити газопровід конденсатом, якщо його не збирати. Тому для захисту від цього передбачається конденсатозбірник 16. Якщо вентиль 26 закритий, тобто газом ніхто не користується, то він збирається у газгольдері 19. Якщо газгольдер переповнений, тиск у системі підвищується і газ автоматично стравлюєть ся у повітря через запобіжний клапан 22. Якщо, навпаки, користувач багато витрачає газу, то він поступає з газгольдера. Газова плита, якій постачає газ біогенератор, розпалюється як звичайно, - відкривається вентиль 26, редуктор 27 автоматично зменшує тиск газу і через трубку 28 газ поступає в горілки плити, де і підпалюється. Якщо тиск у системі впав, клапан 25 з защіпкою перекриває газ, і, навіть коли тиск підвищується, газ не піде до плити, поки уручну защіпка клапана не буде звільнена. Заправка біогенератора, якого зображено на фіг. 3, робиться тоді, коли біомасу вироблено. Це стає ясно по зменшенню виробництва газу, тоді генератор зупиняється, мішок розв'язується, перероблена на добриво біомаса переноситься на город чи в сховище, і в мішок заливається свіжа біомаса. Заправка біогенератора, якого зображено на фіг. 4, робиться при необхідності. Біомаса заливається через воронку труби 7, і одночасно відпрацьована біомаса виливається через трубу 12. Кірка, що створюється на поверхні біомаси в резервуарі (фіг. 3), з разовою зарядкою біомаси та герметичним мішком, розбивається за допомогою пристрою, який знаходиться всередині мішка і рух якому передається через рухомі стінки мішка. Кірка, що створюється на поверхні біомаси в резервуарі (фіг. 4), з щоденною зарядкою біомаси та герметичним мішком, розбивається автоматично при заливці чергової порції біомаси. Для цього верхня частина труби 1 піднята досить високо і розплющена, щоб біомаса падала згори на поверхню і порушувала кірку (а не стікала по трубі). Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 3 28685 Фіг. 5 __________________________________________________________ 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 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4