Биогазовый аппарат

(51) 12 1/00 (2009.01) 12 1/107 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Указанный технический результат достигается тем, что в биогазовом аппарате, содержащем биореактор, представляющий собой вертикальный цилиндрический корпус,с валом для перемешивания биомассы,снабженный утеплителем, загрузочно-разгрузочный патрубок,патрубок перелива,гидравлический затвор,патрубки отвода биогаза в верхней части,приемника субстратов, питающего насоса, корпуса с питающим насосом, а также соединен с газгольдером,в котором накапливается сбраживаемый газ, и затем транспортируется по трубопроводу для бытовых нужд.(76) Билалов Ардак Оразаевич Акишев Нурлан Кенжебаевич(56) Предварительный патент РК 12414, кл. С 12 М 1/00, С 12 М 1/107, 2002(57) Изобретение относится к аппаратам анаэробного сбраживания навоза, помета, фекалий,бытовых отходов для выработки биогаза для отопления, приготовления пищи в коттеджах,фермерских хозяйствах с получением биоудобрения. Техническим результатом является увеличение производительности аппарата и простота его обслуживания. 22511 Изобретение относится к аппаратам анаэробного сбраживания навоза, помета, фекалий, бытовых отходов для выработки биогаза для отопления,приготовления пищи в коттеджах, фермерских хозяйствах с получением биоудобрения. Известен аппарат метанового брожения,содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода стоков в средней части, отвода биогаза в верхней и отвода послеброжевого осадка в нижней/Янко В.В., Янко Ю.Г. Обработка сточных вод и осадка в метатенках, Киев, 1978, с. 40/, в котором низкая степень сбраживания из-за отсутствия перемешивания. Известен аппарат метанового брожения,содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода и отвода сред, перелива и отвода биогаза в верхней части и размещенным по оси аппарата перемешивающим устройством с приводом(У.Э. Виетур, и др. Системы ферментации, Рига,1986, с. 19), в котором отсутствуют условия регулирования степени перемешивания, что снижает эффективность его работы. Наиболее близким аналогом является биогазовый аппарат (Пред. патент РК 12414,С 12 М 1/00, С 12 М 1/107, 2002) содержащий вертикальный корпус с перемешивающим устройством, загрузочно-разгрузочный патрубок,патрубок перелива субстрата с запорным устройством, гидравлический затвор, патрубок отвода биогаза в верхней части корпуса, в котором корпус снабжен утеплителем, выполнен в виде усеченной пирамиды с герметичным дном и крышкой, внутри корпуса расположен обечайка с наклонным дном, имеется водяная рубашка,перемешивающее устройство,загрузочноразгрузочный патрубок с поворотным затвором установлен относительно основания корпуса на высоте определяемой высотой послеброжевого осадка и соединен с верхней частью корпуса через патрубок перелива субстрата. Данная конструкция имеет малую производительность и сложность конструкции. Задачей изобретения является создание биогазового аппарата, эффективного в работе и удобного в эксплуатации. Техническим результатом является увеличение производительности аппарата и простота его обслуживания. Указанный технический результат достигается тем, что в биогазовом аппарате, содержащем биореактор, представляющий собой вертикальный цилиндрический корпус,с валом для перемешивания биомассы,снабженный утеплителем, загрузочно-разгрузочный патрубок,патрубок перелива,гидравлический затвор,патрубки отвода биогаза в верхней части, приемник субстратов, питающий насос, корпус с питающим насосом, а также соединенный с газгольдером, в котором накапливается сбраживаемый газ, и затем транспортируется по трубопроводу для бытовых нужд, в нижней части корпуса установлен комбинированный нагреватель (на электричестве или на газе). 2 Выполнение корпуса с утеплителем и установкой нагревателя в нижней части корпуса повышает эффективность процесса сбраживания, а наличие перемешивающего устройства в виде ручной рукоятки, лопастей на валу улучшает перемешивание биомассы. Схема расположения биогазового аппарата указана на фиг.1. она состоит из биореактора,выполненного из вертикального корпуса 1 с герметичным приварным дном и смотровым окном 2 для визуального контроля его наполняемости биомассой. Внутри корпуса жестко вмонтирован вертикальный вал 3 с горизонтальными лопастями для перемешивания биомассы. В нижней части корпуса расположен подогреватель 4, который регулирует оптимальную температуру сбраживания. Приемник субстратов 5 представляет собой емкость вместимостью около 5 м 3 между приемником субстратов и биогенератором расположена промежуточная емкость 6 для перекачки и слива, соединенная с трубопроводами транспортирования в реактор и отсоса отработанной биомассы из нее, в виде жидкого удобрения. Для этого аппарат снабжен патрубком ввода - отвода 7 послеброжевого осадка в нижней части, а также снабжен патрубком перелива 8 в верхней части. Газ,выработанный в процессе брожения, отсасывается через запорный клапан и накапливается в газгольдере 9. Аппарат работает следующим образом. При открытой крышке приемника субстратов 5 осуществляется прием продуктов брожения (навоз,помет,фекалии). После этого субстрат предварительно разводят водой. В качестве углеродосодержащих компонентов вводят измельченную макулатуру, бытовые отходы, свежие растительные остатки, с пропорцией углевода и азота порядка 201 далее, с помощью питающего насоса происходит откачка данной биомассы через промежуточную емкость в биореактор. После заполнения биореактора примерно на 2/3 (уровень заполнения субстратом проверяют визуально,крышка патрубка герметично закрывается. Нагреватель 4, расположенный в нижней части корпуса снабжен терморегулятором и вмонтирован в корпус аппарата. В процессе эксплуатации периодически вращают вертикальный вал 3 с лопастями с не менее двумя рядами упругих элементов. Через некоторое время с верхней части появится биогаз, который в период интенсивного газовыделения отводят через гидравлический затвор и патрубок в газгольдер 9, отвод послеброжевого осадка осуществляется периодически через патрубок отвода 7 в промежуточную емкость 6 и далее к потребителю. Корпус также снабжен утеплителем и термометром, который установлен в середине корпуса и позволяет следить за температурой в процессе эксплуатации. Наличие перемешивающего устройства обусловлено образованием корки на поверхности субстрата, что ведет к уменьшению выделения биогаза и образованию осадка на дне биореактора. 22511 Аппарат по выработке биогаза обеспечивает фермерские хозяйства,садоводческие дома топливом, а послеброжевой осадок является ценным биоудобрением без запаха,одновременно улучшается экологическая обстановка вокруг объекта. Реакция получаемого органического удобрения щелочная (рн 7,2-7,8), что делает такое удобрение особенно ценным для кислых почв. По сравнению с удобрением, получаемым из навоза обычным способом, урожайность увеличивается на 10-15 . В качестве отходов также можно использовать отходы боен (кровь, кишки, жир), технический глицерин (от производства биодизеля, например, из рапса), послеспиртовая барда, свекольный жом,канализационные отсепарированные стоки. Для уменьшения потерь тепла биореактор необходимо тщательно теплоизолировать,в частности можно использовать стекловату или нанести на реактор слой пено-полиуретана и др. Подогревать субстрат можно различными способами, удобнее всего использовать для этого газовые водонагревательные аппараты, снабженные автоматикой для поддержания температуры теплоносителя. При питании аппарата получаемым газом (вместо природного) следует отрегулировать,уменьшив подачу воздуха. Предлагаемый аппарат позволит увеличить производительность за счет герметичности конструкции,наличии перемешивающего устройства и поддержания в нем температуры,оптимальной для процесса брожения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Биогазовый аппарат, содержащий биореактор,представляющий собой вертикальный цилиндрический корпус, снабженный утеплителем,вмонтированный ко дну корпуса, вал для перемешивания биомассы, загрузочно-разгрузочный патрубок в нижней части корпуса, патрубок перелива, гидравлический затвор, патрубки отвода биогаза в верхней части, отличающийся тем, что аппарат содержит приемник субстратов,промежуточный корпус с питающим насосом,соединяющим подающие и отводящие трубопроводы, газгольдер для сбора биогаза,соединенный трубопроводом с реактором, в верхней его части, смотровое окно в боковой части корпуса,лопасти вала, выполненные горизонтально с не менее двумя рядами упругих элементов.