ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2084514
БИОРЕАКТОР
Имя изобретателя: Тумченок Виктор Игнатьевич
Имя патентообладателя: Тумченок Виктор Игнатьевич
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1995.03.07
Использование: выработка биогаза и
биоудобрения из продуктов
жизнедеятельности животных и птиц,
растительных остатков в тепличных
хозяйствах. Сущность изобретения:
биореактор содержит корпус с камерой
брожения в нижней части и газовой полостью
в верхней, сообщенной с газосборником,
включающим плавающий колокол, нижняя
кромка которого размещена в гидравлическом
затворе, и твердофазный ферментатор.
Твердофазный ферментатор размещен
концентрично гидравлическому затвору и
выполнен со стенкой в виде полуколец с
шарниром, причем плавающий колокол снабжен
патрубком ввода подщелачивающей среды
через дополнительный гидравлический
затвор с устройством для заливки, например
емкостью, а камера брожения выполнена с
патрубком отвода избыточного субстрата.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к выработке
биогаза и биоудобрения из продуктов
жизнедеятельности животных и птицы,
растительных остатков и может быть
использовано в тепличных хозяйствах.
Известен биореактор, содержащий
корпус с камерой брожения и газовой
полостью в верхней части его, сообщенной с
газосборником (см. SU авт. свид. 1152541, кл. С 12 М
1/107, 1985).
Техническая задача изобретения
повышение эффективности работы
биореактора.
Это достигается тем, что в
биореакторе, содержащем корпус с камерой
брожения и газовой полостью в верхней части
корпуса и газосборник согласно изобретению
камера брожения оснащена концентрично
расположенным твердофазным ферментом с
гидравлическим затвором между ними, а
газосборник выполнен в виде плавающего
колокола, нижняя кромка которого размещена
в гидравлическом затворе, причем стенка
твердофазного ферментера образована
укрепленными на шарнире полукольцами,
плавающий колокол снабжен для ввода
подщелачивающей среды, сообщенным с
помощью дополнительного гидравлического
затвора с устройством для заливки, а камера
брожения имеет патрубок для отвода
избыточного субстрата.
Такое выполнение позволяет
образовывать в массе твердого субстрата
слои с кислотой, нейтральной и щелочной
реакцией брожения, за счет применения
подщелачивающей среды (известковое молоко,
вытяжка древесной золы, карбоната натрия и
т.д.), причем щелочная среда возникает в
области жизнедеятельности метаногенов.
На фиг. 1 показан продольный разрез
биореактора; на фиг. 2 схема загрузки и
разгрузки биореактора.
Биореактор содержит корпус 1 с
камерой 2 брожения и газовой полостью 3 в
верхней части корпуса, сообщенной с
газосборником 4, включающим плавающий
колокол 5, нижняя кромка 6 которого
размещена в гидравлическом затворе 7.
Концентрично гидравлическому затвору 7
размещен твердофазный фермент 8, стенка 9
которого образована полукольцами 10 с
шарниром 11, причем плавающий колокол 5
снабжен патрубком 12 для ввода
подщелачивающей среды, сообщенным через
дополнительный гидравлический затвор 13 с
устройством для заливки, например емкостью
14, а камера 2 брожения выполнена с патрубком
15 для отвода избыточного субстрата.
Плавающий колокол 5 укреплен на
направляющей штанге 16, размещенной во
втулке 17 поворотной укосины 18, и снабжен
патрубком 19 для отвода биогаза.
БИОРЕАКТОР РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ
ОБРАЗОМ
Плавающий колокол 5 укосиной 18
перемещают из положения "А" в
положение "Б", и камеру 2 брожения
загружают вручную продуктами
жизнедеятельности животных и птицы (навоз,
помет) и растительными остатками. Загрузку
утрамбовывают и сверху заливают стоиками,
гидравлический затвор 7 заполняют водой и
колокол 5 перемещают из положения "Б" в
положение "А". Через 5-10 суток наступает
процесс брожения с выделением биогаза,
причем первые порции содержат избыточное
количество углекислоты и этот газ
выпускают в помещение теплицы. С началом
брожения из емкости 14 через дополнительный
гидравлический затвор 13 и патрубок 12 в
камеру 2 брожения вводят подщелачивающую
среду. В результате обработки образуются
последовательно размещенные слои
субстрата: "В" щелочной, "Г"
нейтральный и "Д" сохраняет кислую
реакцию, что соответствует
жизнедеятельности кислотогенов,
ацетогенов, ацетогидрогенов и метаногенов
по высоте камеры 2. Процесс брожения
продолжается 30-40 суток, причем избыточную
жидкую составляющую субстрата отводят по
патрубку 15 и используют для подкормки
растений в качестве биостимулятора. При
исчерпывании биогенных элементов питания
колокол 5 опускается, вытесняя остатки
биогаза из газосборника 4. Стенку 9
твердофазного фермента 8 из полуколец 10
разводят относительно шарнира 11 из
положения "А" в положение "Б" и
выгружают компост. Полукольца 10 после
выгрузки сдвигают из положения "Б" в
положение "А", поднимают колокол 5 и
укосиной 18 переводят его из положения "А"
в положение "Б" и выполняют перегрузку
субстрата из камеры 2 брожения в ферментер 8,
оставляя там порядка десятой части в
качестве закваски. Камеру 2 заполняют
свежим субстратом и повторяют описанные
ранее операции. Твердофазная ферментация
обеспечивает термостатирование процесса
брожения в камере 2.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Биореактор, содержащий корпус с
камерой брожения и газовой полостью в
верхней части корпуса и газосборник,
отличающийся тем, что камера брожения
оснащена концентрично расположенным
твердофазным ферментером с гидравлическим
затвором между ними, а газосборник выполнен
в виде плавающего колокола, нижняя кромка
которого размещена в гидравлическом
затворе, причем стенка твердофазного
ферментера образована укрепленными на
шарнире полукольцами, плавающий колокол
снабжен патрубком для ввода
подщелачивающей среды, сообщенным с
помощью дополнительного гидравлического
затвора с устройством для заливки, а камера
брожения имеет патрубок для отвода
избыточного субстрата.
Версия для печати
Дата публикации 05.01.2007гг
вверх
|
