Бродильна камера для біогазових установок

Реферат: Бродильна камера для біогазових установок у складі короба, сапунів, вакуум-башти, вакуумнасоса, пристрою для перемішування забродженої маси та відповідних технологічних комунікацій. Новим є те, що вихідний приямок камери з’єднаний рециркуляційним трубопровідним контуром через пристрій безпечної водопідготовки технологічної води та пристрій прийому органічних відходів з вхідним приямком камери. UA 98867 C2 (12) UA 98867 C2 UA 98867 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до бродильних камер для біогазових установок і може бути використаний при переробці (утилізації) забрудненого небезпечними речовинами органічного осаду з замулених водосховищ, радіоактивної рослинності в Чорнобильській зоні відчуження, посліду тварин, людських фекалій, органічних відходів полігонів побутового сміття тощо. Найефективніше застосовувати винахід як елемент комунально-виробничих каналізаційних мереж великих об'єктів: населені пукти, агропромислові підприємства тощо. Відома бродильна камера для біогазових установок, виконана у вигляді короба [авт. св. № 59973 СРСР, кл. А01С 3/02]. Недоліки описаного пристрою: в бродильній камері відсутній пристрій перемішування зброджуваної маси, також відсутня водопідготовка та розділення вихідної технологічної води на органо-мінеральну складову та очищену для повторного використання у бродильній камері воду, що призводить до зменшення продуктивності (ефективності) роботи винаходу і забруднення навколишнього природного середовища. Найбільш близьким аналогом, який відповідно прийнято за прототип, є бродильна камера для біогазових установок з встановленою над коробом вакуум-баштою, обладнаною пристроєм для зриву вакууму і сполученою трубопроводом з пристроєм для змішування зброджуваної маси [авт. св. № 540589 СРСР, кл. А01С 3/02]. При роботі цієї бродильної камери у ній підтримується потрібний рівень зброджуваної маси під дією постійного тиску, який видавлює частину частково збродженої маси через переливні приямки, при чому на початку камери процес бродіння розпочинається, а в кінці -завершується. Недоліки: необхідно на вході в камеру мати джерело води з достатньою продуктивністю та з нормованим складом, відповідними для змішування з органічною масою до рівня вологості 95 %; на виході з камери відсутнє розділення вихідної збродженої маси на тверду, органічну і мінеральну складову та очищену до допустимого рівня щодо скиду у довкілля рідку фракцію, що створює небезпечні умови для людини і навколишнього природного середовища та суттєво зменшує ефективність використання бродильної камери і обмежує область її застосування. В основу винаходу поставлено задачу: у бродильній камері шляхом зміни конструкції і режиму використання технологічної води забезпечити водопідготовку шляхом розділення вихідної збродженої маси на органо-мінеральну складову та очищену до рівня, придатного для повторного використання на вході у бродильну камеру. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що бродильна камера для біогазових установок у складі короба, сапунів, вакуум-башти, вакуум-насоса, пристрою для перемішування забродженої маси та відповідних технологічних комунікацій (отворів) відрізняється тим, що вихідний і вхідний приямки камери з'єднані рециркуляційним трубопровідним контуром у складі пристрою безпечної водопідготовки технологічної води (наприклад, за патентом на винахід № 22010 Україна, МПК F04D 15/00) та пристрою прийому органічних відходів., обладнаного сепаратором вилучення з вхідної маси габаритних предметів (пластмасові бутилі, поліетиленові пляшки, синтетичні ганчірки тощо). Завдяки такому виконанню бродильної камери забезпечується: підвищення екологічної безпеки для людини та навколишнього природного середовища в місці розташування біогазової установки за рахунок видалення небезпечних речовин з органічної маси при її зброджуванні; розширення зони застосування камери за рахунок застосування автономного джерела води з багаторазовим повторним її використанням в технологічному циклі зброджування органічної маси; виробництво екологічно безпечних органо-мінеральних добрив; генерація горючого газу, придатного до використання в господарстві як альтернативного джерела енергії. Приклад виконання бродильної камери для біогазової установки пояснюється кресленням, де: Креслення - бродильна камера для біогазової установки - аксонометрична проекція. Бродильна камера для біогазової установки складається з: короба з підігрівом гарячою водою 1; сапунів 2; переливних приямків 3 для виходу збродженої маси; вакуум-башти 4, де вакуум створює вакуум-насос 5; трубопроводу 6; пристрою для перемішування збродженої маси виконаного у вигляді труби 7 з боковими отворами 8, яка закріплена вздовж стінки короба в його нижній частині; труб зриву вакуума 9, що обладнані клапанами, які з'єднують газові подушки короба і вакуум-башти; пристрою безпечної водопідготовки технологічної води 10, яка дозволяє на основі фізичних, хімічних і біологічних заходів та за допомогою засобів інтенсифікації процесів гідромеханіки, електрохімії і фізичних полів (ультразвук, магнітне поле, світлове випромінювання тощо) управляти властивостями водних розчинів та отримувати на виході заздалегідь задані показники якості води і сполуки компонентів, що вилучаються із основного потоку (за необхідності); трубопроводу 11, який з'єднує насосну станцію безпечної 1 UA 98867 C2 5 10 15 20 25 30 водопідготовки збродженої маси 10 та пристрій прийому органічних відходів 12; трубопроводу 13, що з'єднує пристрій прийому органічних відходів 12 та короб 1. Під час бродіння у бродильній камері (креслення) підтримується певний рівень зброджуваної маси під дією постійного напору, який видавлює частину збродженої маси через переливні приямки 3, при чому бродіння розпочавшись на початку камери, завершується у її кінці. Змішування збродженої маси здійснюється шляхом заповнення нею через трубопровід 6 вакуум-башти 4 під дією вакуум-насоса 5 і її спорожнення при зриві вакууму. При спорожнені вакуум-башти заброджена маса витікає через отвори 8 труби 7. Утворений при метановому бродінні горючий газ відводиться до користувачів. Забруднена технологічна вода (текуча маса) через переливні приямки 3 потрапляє у пристрій безпечної водопідготовки технологічної води 10, де розділяється на: екологічно безпечне органомінеральне добриво, утилізований шлам та очищену для подальшого використання у біогазовій установці воду. Потім така вода трубопроводом 11 потрапляє у пристрій прийому органічних відходів 12, де кондиціонує органічні відходи, які подаються на переробку у бродильну камеру. Також у пристрій прийому органічних відходів 12 підводиться технологічна вода для компенсації втрат у бродильній камері, насосній станції безпечної водопідготовки збродженої маси та комунікаціях. Розріджена необхідним об'ємом води органічна маса трубопроводом 13 подається у короб 1. Функціональні особливості бродильної камери біогазової установки забезпечують ефективні умови утворення горючого газу при: підвищенні продуктивності роботи технологічного обладнання за рахунок замкнутого циклу водопостачання, покращенні рентабельності виробництва завдяки отриманню додаткового ліквідного товару - органо-мінерального добрива, підтримані екологічної безпеки навколишнього природного середовища. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Бродильна камера для біогазових установок у складі короба, сапунів, вакуум-башти, вакуумнасоса, пристрою для перемішування забродженої маси та відповідних технологічних комунікацій, яка відрізняється тим, що вихідний приямок камери з'єднаний рециркуляційним трубопровідним контуром через пристрій безпечної водопідготовки технологічної води та пристрій прийому органічних відходів з вхідним приямком камери. 2 UA 98867 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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