БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для переработки навоза.
Известна биогазовая установка для переработки навоза, включающая приемную емкость, газовый колпак из полимерного материала, края которого закручены в виде кольцевого накопителя балластной воды и уложены в углубление кольцевого гидрогерметизатора, и кольцевой гидрогерметизатор (пат. РФ на полезную модель №75908, опубл.)
Задача полезной модели - увеличение надежности крепления газового колпака, экологическая защита окружающей среды.
Техническим результатом является фиксированное и надежное удержание газового колпака при помощи вантовых держателей и фиксирующих стопорных костылей.
Технический результат достигается тем, что биогазовая установка, включающая приемную емкость, газовый колпак, выполненный из полимерного материала, края которого закручены в виде кольцевого гидрогерметизатора, и кольцевой гидрогерметизатор, согласно предлагаемому техническому решению, содержит вантовые держатели газового колпака, которые крестообразно размещены непосредственно на поверхности газового колпака, концы вантовых держателей оснащены металлическими наконечниками для ввода фиксирующих стопорных костылей и дополнительно снабжена фиксирующими стопорными костылями.
Использование вантовых держателей обеспечивает фиксированное удержание эластичного газового колпака в рабочем положении и исключает утечку биогаза в процессе работы биогазовой установки и хранения.
Размещение вантовых держателей крестообразно непосредственно на поверхности газового колпака обеспечит надежное удержание газового колпака (даже в случае сильного ветра) и обеспечивает герметичность, исключая утечку биогаза, тем самым защищая экологию окружающей среды.
Оснащение вантовых держателей металлическими наконечниками позволит укрепить концы вантовых держателей и удлинить срок их службы.
Снабжение фиксирующими стопорными костылями надежно удерживает вантовые держатели в земляном валу, который является стенкой приемной емкости биогазовой установки.
Эта установка является наиболее близкой по технической сущности к заявляемой и мы принимаем ее за прототип.
Вторая задача полезной модели - увеличение производительности путем использования приемной емкости большого объема и ререработки в сутки 5-150 куб.м. стоков ферм, снижение стоимости биогазовой установки, экологичности и надежности.
Техническим результатом является одновременное хранение навозной биомассы, получение биогаза и обеззараженного удобрения в недорогих лагунах и биогазовых установках с фиксированным удержанием купола газгольдера вантовыми растяжками.
Технический результат достигается тем, что в биогазовой установке, содержащей приемную емкость, выстланную чехлом из эластичного водонепроницаемого материала, газовый колпак, гидрогерметизатор и устройство подогрева биомассы, емкость образована земляным валом, облицована чехлом из теплоизоляционного материала, причем чехол является неподвижным и его края расположены в углублении кольцевого гидрогерметизатора; снабжена вертикальной и наклонной мешалками, разгрузочным и выгрузным трубопроводами, теплоизоляционным редко перфорированным экраном, расположенным непосредственно над биомассой и края которого уложены в углубление кольцевого гидрогерметизатора; газовый колпак (газгольдер) выполнен из полимерного материала, края газового колпака закручены в виде кольцевого накопителя балластной воды и уложены в углубление кольцевого гидрогерметизатора, кольцевой накопитель балластной воды оснащен заливным и сливным патрубками, системой подогрева балластной воды; кольцевой гидрогерметизатор заполнен водой; в днище емкости установлена дренажная труба, при этом емкость является одновременно накопителем для хранения навоза и реактором для получения биогаза и удобрения; газгольдер сверху снабжен по диаметрам вантовыми держателями с металлическими наконечниками, закрепленными по периметру через каждые 30°.
Облицовка емкости чехлом из теплоизоляционного материала позволит фиксирующими костылями путем забивания их в уплотненный грунт сохранять заданную температуру биомассы в реакторе в пределах 35-55°С и экономно расходовать энергию на ее подогрев.
Использование неподвижного чехла обеспечит герметичность емкости биореактора и экологическую защиту окружающей среды.
Расположение края чехла из полимерной пленки в углублении кольцевого гидрогерметизатора дает возможность фиксировать его и образовывать кольцевой накопитель заданного количества воды в качестве гидрозатвора.
Снабжение реактора вертикальной и наклонной мешалками позволяет поддерживать биомассу в определенном размешанном состоянии. Расположение экрана из теплоизоляционной редко перфорированной пленки в реакторе непосредственно над биомассой позволит сохранить ее тепло и обеспечит свободный проход биогаза в газовый колпак.
Укладка края экрана из теплоизоляционной редко перфорированной пленки в углубление кольцевого гидрогерметизатора позволит фиксировать ее в заданном положении.
Выполнение края газового колпака в виде кольцевого накопителя позволит заполнить его балластной водой.
Кольцевой накопитель балластной воды, уложенный в кольцевое углубление с водой, обеспечивает плотное запирание приемной емкости (реактора) и хранение биогаза в нем.
Оснащение кольцевого накопителя балластной водысистемой ее подогрева позволит при минусовых температурах воздуха обеспечить герметичность системы запора реактора и стабильность анаэробного процесса. Использование вантовых держателей с металлическими наконечниками гибкого газгольдера обеспечивает гарантию удержания его в рабочем положении и исключению утечки биогазов процесса работы и хранения при высокой ветровой нагрузке.
Оснащение кольцевого накопителя заливным и сливным патрубками позволит осуществить запуск биореактора в работу.
Установление дренажной трубы в днище емкости обеспечивает отвод влаги из-под неподвижного чехла реактора.
Использование емкости одновременно накопителем для хранения навоза и реактором для получения биогаза и удобрения дает возможность в больших объемах и минимальными затратами получить биогаз и качественные удобрения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где фиг.1 - общий вид установки, сечение А-А; фиг.2 - то же, вид сверху.
Биогазовая установка состоит из приемной емкости 1, образованной земляным валом 2 и днищем 5, которые покрыты пленкой 3; теплоизоляционным материалом 4. На днище 5 уложен под углом слой песка 6, в котором размещается дренажная труба 7. Земляной вал 2 имеет входную 8 и выходную 9 трубы загрузки и выгрузки биомассы 28 с запорной арматурой. Параллельно днищу 5 на уровне верхней части земляного вала 3 установлен теплоизоляционный редко перфорированный экран 11, края которого уложены в углублении кольцевого затвора 27. Сверху по контуру углубления 27 уложены края полимерной пленки 3, 11, 21, а также водосодержащее кольцо 25 газового колпака (газгольдера) 10. Внутри приемной емкости 1 смонтирована вертикальная мешалка 18, 19, 20, 30 с ручным механическим приводом. Кольцо 25 снабжено заливочным краном 22 с системой подогрева воды. Углубление 27 имеет по контуру уклон в сторону дренажной трубы 23. В приемной емкости 1 в противоположной стороне от мешалки 18 размещена наклонная мешалка 12, 13, 14, 15, 16, через газгольдер 10 и уплотнение 17. Газовый колпак (газгольдер) 10 снабжен краном 29 отбора газа. Внутри приемной емкости 1 установлена система 32 подогрева биомассы. Теплозащиту установки обеспечивает теплоизоляционный материал 4 и теплоизоляционный редко перфорированный экран 11.
На куполе газгольдера установлены вантовые держатели 33 по периметру закрепленные фиксирующими костылями 34, а в центре фиксирующей серьгой 37 через распорные отверстия 35 в уплотненный грунт 36.
Биогазовый реактор работает следующим образом. По трубе 8 навозную биомассу 28 (свиной, птичий, коровий навоз) влажностью 92% закачивают в приемную емкость 1 с верхней отметкой до 0,5 м от теплоизоляционного экрана 11. Затем включают систему 24, 31 и подогревают биомассу до заданной температуры 35°С. С целью создания герметичности уплотнения между кольцом 25 и углублением 27 заливается вода 26. Проводят подготовительные операции: прокачивают реактор, перемешивают биомассу и др.). Начинается выделение биогаза, который собирается под газовым куполом (газгольдером) 10, накачивает его до полного облегания вокруг вант 33. В случае сильного ветра или большого давления газа ванты удерживают купол от разгерметизации. В течение 20-25 суток в приемной емкости 1 происходит мезофильный процесс разложения биомассы.
По истечению этого срока времени биомасса обеззараживается (гибнут гельминты, семена сорных растений и др.) и образуется качественное удобрение, биогаз.