Спосіб масової переробки біовідходів з одержанням газу метану і сільськогосподарських добрив

Винахід відноситься до біотехнології, до одержання метану мікробіологічним способом виготовлення добрив з домашніх і міських відходів з використанням мікроорганізмів. Перший аналог за назвою: «Спосіб одержання біогаза» (Авторське посвідчення №1838415 SU - опис винаходу. Це розробка ВНИИгє-нетики і селекції промислових мікроорганізмів. У даному винаході цікаво те що ВНИИ вів де тальні дослідження над анаеробними бактеріями з використанням стимуляторів метаногенеза, що деяким чином прискорювало технологічний процес і збільшувало ви хід біогаза. Вихідною сировиною були біовідходи сільськогосподарського тваринництва, рослинництва, мікробіологічної і харчової промисловості. При цьому їх разом з посівною бактеріальною культурою поміщали в спеціальну судин у чи, як вони його називали, ферментатор, з додаванням у це середовище стимуляторів метаногенеза: з'єднання нікелю з лігандами (по формулі винаходу). В описі винаходу приводиться 16 прикладів - експериментів способу одержання біогаза. Однак, тут мають місце ряд неточностей: спочатку повідомляється що теплотворна здатність 1м 3 природного газу 8000Ккал/м, тоді як вона 7000Ккал/м; використовуються терміни «ферментація» і «ферментатор», що абсолютно невірно! Навіть у МПКу примітці до рубрики G12P 1/00 це розходження акцентується: «Одержання з'єднань чи композицій не віднесених до груп 3/00-39/00 шляхом використання мікроорганізмів чи ферментів; загальні способи одержання з'єднанні чи композицій з використанням мікроорганізмів чи ферментів.» Терміни «ферментація» і «шумування» відбивають різні по своїй природі процеси. Вони можуть складати ланцюжок, сусідити один з одним, особливо в живих організмах, але синонімами вони не є. Це свідчення недостатнє вдумливого розуміння: що ж насправді відбувається в бродильній судині. Проте в літературі й у патентних описах цими термінами недбало користаються, не вникаючи в їхню суть так модно. Конструювати, винаходити можна іноді вдало, але краще якщо чітко собі усвідомлюєш у деталях весь процес для який це робиться. Може бути, мікроорганізми і без спеціальних стимуляторів будуть інтенсивно розмножуватися і переробляти біовідходів, як це вони роблять у надрах Землі, де вони, не дивлячись на своє без кисневе анаеробне перебування, продуктом своєї життєдіяльності виявляють природний газ метан. В іншому аналогу, у за назвою: «Биореактор періодичної дії» (патент RU №2118359- опис винаходу див. додаток 2) його автор також неодноразово використовує термін «твердо фазний ферментатор 9», хоча міг би дати більш правильна назва: зовнішня камера шумування 9. Далі пише: «у який за рахунок біохімічного розпаду температура піднімається до 50-70°, що забезпечує температурну стабілізацію процесу шумування в камері 4». Узагалі ж, звичайно, стосовно температурного фактора це має місце, але порозумівається це, помоєму, також неправильно. Тому що ця температура піднімається не за рахунок біохімічного розпаду, а за рахунок інтенсивної життєдіяльності бактерій, що переробляють біовідходи з інтенсивним виділенням тепла, що схоже на відоме словосполучення: «коли я їм - упріваю». Нічого в описі не сказано про вологість біомаси, що повинна бути оптимальної 92-95%. Те, що цикл с шумування завантаження відбувається за 30-40 днів, так само вказує на його слабку ефективність у роботі. Якби автор увів у зовнішню частину 9, скажемо, змійовик підігріву, то процес сумування як у ній, так і камері 4, пішов би більш інтенсивно і за більш короткий термін. У цілому ж, обоє винаходу - аналоги «модельні», з дуже обмеженою продуктивністю - переробляти велику біомасу, наприклад міських відходів, вони не в змозі. Підраховано, що в м. Донецька (Україна) за рік утвориться ~6млн. м сміттєвої маси, а в м. Москві (Росія) -65-70млн. м маси. Разом з тим, ця біомаса найцінніша сировина для виробництва теплотворного газу метану, знешкодженого і високоякісного добрива для теплиць і полів. А його пластмасові включення (плівки, пластикові пляшки) при використанні відповідної технології можуть перетворитися в тару (шухляди) ємності, шланги та інші потрібні в господарстві речі. Своїм винаходом способу масової переробки біовідходів з одержанням газу метану, сільськогосподарських добрив і різних корисних речей із пластмасових включень я роблю заявку на забезпечення високого технічного результату і на «нове слово» у веденні комунального господарства населених місць узагалі. Оптимальним образом може зважуватися й екологічна проблема. Тому що створивши природний, природний ланцюжок, у якій мікроорганізми краще будь-якого заводу зможуть переробити сміттєву масу, відпадає потреба в штучної , котру утворюють будуючи сміття переробні заводи, що спалюють сміття і виділяють в атмосферу вадливі гази - диоксіди. Крім того, кожен такий завод відрізняє висока собівартість реалізованої їм технології, складеними компонентами якої є велика енергоємність і багато стадійність вхідних у неї процесів. Суть винаходу більш докладно пояснюється на фіг.1 і 2. Технологічний ланцюжок переробки сміттєвої маси виглядає так. Не розсортований із при домових контейнерів сміття вивантажується в авто сміття віз и що доставляють його на біогазову ділянку. Тут сміття віз 1 заїжджає в одну з бродильних камер, котру підійшла черга заряджати знову. Сміття вивантажується в купу 2 на асфальтову підлогу, а навантажувач 3 своїми «загрібними лапами» через свій живильник - транспортер подає масу в один зі стелажів. При цьому працівники за допомогою тримача розподіляють тверді предмети і пластмасові пляшки забезпечуючи ефект крихкості в ньому. Укладання біомаси повинне вестися шаром 50-70см. Для повного і швидкого «загоряння» необхідно від попередньої заправлення даної камери залишати шар 5-7см. (10% обсягу з шумованої маси), з якої метаногена асоціація мікроорганізмів почне переходити на свіжу біомасу і переробляти її, інтенсивно розмножуючи. Дно 4 стелажів треба робити ґратчастим. Коли всі стелажі 5 бродильної камери сміттям будуть заповнені, люди і техніка віддаляються з її, двері щільно закриваються, забезпечуючи герметичність. Після чого, у камеру включається система водяного підігріву до +55°С и періодично автоматика 6 інтервалом 1,5-2 години рясно зрошує всі стелажі бродильні водою. Усе це створює кращі умови для життєдіяльності метано виробляючих бактерії і для оптимальної переробки ними біомаси в найкоротший термін. Продукт їх життєдіяльності біо газ метан 8 по відвідній трубі 9 почне надходити для виробничих і побутови х нестатків. Причому, вона при виході з бродильної камери повинна закінчуватися гідравлічним затвором. Через якийсь час температура в біокамера почне рости і перевищить 60°С (прилади з датчиками повинні показати), що буде свідчити про інтенсивну переробку бактеріями біомаси і їхньому сильному розмноженні. Систему підігріву 7 варто виключити, свою «стартову» функцію вона виконала. Біогазогенератор може працювати на автономному режимі, температура в стелажах піднімається до 70°С, а метан буде рясно виділятися. Одночасно, у цих умовах відбувається загибель патогенної мікрофлори і насінь бур'янів, чим підвищується якість біодобрів. Якщо будуть дотримані всі ці рекомендовані умови, то через 8-10 днів процес шумування закінчиться, метан припинить виділятися, його залишки в камері відсмоктуються компресором у газгольдер. Далі включається тепла припливна-витяжна вентиляція хоча б на добу, при якій зменшений в обсязі, що перебродив і перетворений у добриво сміття звільнилося б від вологи. Ви ходить повноцінне органічне добриво для теплиць і полів. Потім, бродильна камера відкривається, провітрюється і відходи «перегорілого», що перебродили сміття зі стелажів віддаляються. Для зручності роботи в камері обслуговуючого персоналу повинні бути передбачені з боку стін проходи 10. При цьому йде сортування: одне на добриво, залишаючи 10% маси (5-7см. шар) на кожнім стелажі для «затравки», а інше (пластмасові включення: плівка, пляшки) витягається і надходить у цех, де воно промивається, сушиться і пропускається, скажемо, через шнековий термо прес із черв'ячною подачею, де підтримується необхідна температура. У свою чергу, розплавлена пластмаса видавлюється через фильеру, здобуваючи відповідну форму: ременя, листа, Щ лозини трубки. Потім прохолоджується. Так можна одержати матеріал для виготовлення шухляд (тари), місткість шлангів та інше. У цілому ж, пропонована технологія переробки сміттєвої маси як міст, так і відходів від рослинництва і тваринництва сільського господарства ліквідує смітника, як їх тепер стали називати санітарно - екологічні полігони, перетворить комунальне господарство населених пунктів зі збиткових у прибуткові. Та й екологічна ситуація значно покращиться. Земля ж повинна використовуватися по своєму призначенню.