Установка для визначення об’єму біогазу в лабораторних умовах

Реферат: Установка для визначення об'єму біогазу в лабораторних умовах містить герметичний циліндричний корпус з органічними відходами, як прилад для визначення об'єму біогазу використовують поршень. Поршень розташований всередині корпусу, з можливістю переміщення під дією тиску біогазу, що утворюється в процесі анаеробного бродіння. UA 80921 U (12) UA 80921 U UA 80921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до лабораторного обладнання для дослідження анаеробного бродіння органічних відходів і може бути використана для визначення об'єму біогазу, який утворюється в результаті анаеробного бродіння. Відома "Лабораторна установка для отримання біогазу" [патент України на корисну модель № 69130, кл. C02F 11/04, Бюл. № 8, 2012]. Установка включає термокамеру, в яку вміщено резервуар-генератор, обладнаний підігрівником, з'єднаний з джерелом електроенергії, газозбірник, систему еластичних полімерних трубок з роз'ємною муфтою, кульковим краном та затискачами. Установка надає можливість в лабораторних умовах виявити об'єм і якісний склад біогазу, який виділяється при фіксованих температурах перебігу процесу бродіння гною, побутових та промислових відходів. Недоліками установки є: загальна складність устаткування; вузький спектр відходів, що обробляються; циклічність роботи та необхідність при цьому часткової розгерметизації реактора з неминучими втратами біогазу. Цих недоліків, в основному, позбавлена лабораторна установка з визначення кількості біогазу для метанової ферментації рідких органічних відходів тваринництва та підприємств харчової та мікробіологічної промисловості [Бублієнко В.В. Розробка технології біотрансформації висококонцентрованих стоків деяких підприємств АПК: Дис… канд. техн. наук: 05.18.19 / Український держ. ун-т харчових технологій. - К., 1997.]. Установка включає метантенк, що розміщується в термостаті, газгольдер, ємкості для субстрату, збродженої рідини та витісненої води, трубки подачі субстрату, відбору збродженого субстрату, відбору мулу, водовідвідну трубку, гідравлічний затвор. Установка дозволяє проводити бродіння періодичним та безперервним методом різноманітних по ступеню забруднення стоків та визначити кількість утвореного біогазу, є найближчим аналогом. Основними недоліками найближчого аналогу є загальна складність устаткування, а також використання пристрою для визначення кількості біогазу непрямим способом шляхом виміру мірним циліндром витісненої біогазом води з газгольдера, в результаті чого відбувається часткова втрата розчинних у воді компонентів біогазу. В основу корисної моделі поставлена задача створити лабораторну установку для отримання біогазу, яка дає можливість в лабораторних умовах визначити об'єм біогазу, що утворюється при анаеробному бродінні органічних відходів, а також дає змогу визначити оптимальну швидкість протоку стічних вод при їх анаеробному очищенні по максимальному виходу біогазу. Поставлена задача вирішується тим, що установка містить герметичний циліндричний корпус з органічними відходами та прилад для визначення об'єму біогазу, згідно з корисною моделлю що як прилад застосовано поршень, розташований всередині корпусу, з можливістю переміщення під дією тиску біогазу, що утворюється в процесі анаеробного бродіння. Дана установка для визначення кількості біогазу, що утворюється при анаеробному бродінні органічних відходів, дозволяє встановити об'єм біогазу, який виділяється, безпосередньо в поршневому пристрої, що значно підвищує точність вимірів і зводить до мінімуму ризик втрати біогазу. Заявлена установка ілюструється кресленням (фіг. 1), на якому в схематичному вигляді зображено будову лабораторного пристрою, який складається з градуйованого циліндра 1, який має вхідний отвір 2 для забору досліджуваного субстрату 3 і вихідний отвір 4, в який герметично вставлений поршень 5 з можливістю рухатися всередині циліндра. Установка працює наступним чином. Через вхідний отвір субстрат та активний мул 6 забираються всередину циліндра, перемішуються між собою, за допомогою поршня із циліндра видаляється повітря, після чого вхідний отвір герметично закривається. Поршневий прилад поміщається в штатив і переноситься в термостат, в якому підтримується оптимальна температура процесу. Вихід біогазу 7, що утворюється, вимірюється за зміною положення поршня у градуйованому циліндрі. З використанням даної установки був визначений вихід біогазу у періодичному процесі анаеробного бродіння жировмісних стічних вод об'ємом 2 л при температурі 55±2 °C з концентрацією активного мулу 19 г/л за сухими речовинами. Вихід біогазу визначався протягом 6 діб (фіг. 2) і наприкінці досліду становив 4,46 л. Інтенсивне утворення біогазу спостерігалося протягом перших 4-х діб (фіг. 3). Даний пристрій є універсальним, оскільки може використовуватися для визначення об'єму утвореного біогазу при анаеробному бродінні будь-яких органічних відходів, в тому числі стічних вод, дає змогу визначити оптимальну швидкість протоку стічних вод при їх анаеробному 1 UA 80921 U очищенні по максимальному виходу біогазу, здійснити заміри об'єму біогазу безпосередньо в лабораторному пристрої, в якому відбувається бродіння органічного субстрату. Це значно підвищує точність вимірів, спрощує лабораторну установку та зменшує витрати на виконання робіт. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Установка для визначення об'єму біогазу в лабораторних умовах, що містить герметичний циліндричний корпус з органічними відходами та прилад для визначення об'єму біогазу, яка відрізняється тим, що як прилад для визначення об'єму біогазу застосовано поршень, розташований всередині корпусу, з можливістю переміщення під дією тиску біогазу, що утворюється в процесі анаеробного бродіння. 2 UA 80921 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3