БИОКОМПЛЕКС

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и предназначена для утилизации отходов животноводства, выращивания и переработки любых тепличных культур, выработки углекислого газа, а так же твердых и жидких органических удобрений.
В настоящее время актуальны экологичные проекты по промышленной утилизации отходов сельскохозяйственного производства. Таким образом, биокомплекс оптимально располагать вблизи любой животноводческой фермы.
Известен биокомплекс по патенту РФ №2124828, в котором возможно одновременно с использованием безотходной технологии выращивать растительную и животную продукцию. Биокомплекс включает в себя теплицу с водоемом сообщенным с птичником.
Однако, такой биокомплекс очень энергоемок и как следствие продукция достаточно дорога.
Наиболее близким техническим решением предлагаемому биокомплексу является «Биокомплекс Муравского П.А.» по патенту
№2184440, включающий в себя теплицу с системами горячего и холодного водоснабжения, вентиляции с автоматическими узлами управления и водоемом. Грядки теплиц расположены на несущих балках над водоемом, выполнены в виде поднимающихся террас и образуют в едином тепловом объеме сверху изолированные отделения для выращивания растений с соответствующим микроклиматом, по боковым и внутренним полостям грядок устроены отделения для птичника, а внизу по сторонам водоема в углублениях устроены культиваторы биогумуса.
Недостатком известного биокомплекса является дороговизна конечных продуктов, так как основные затраты идут на энергоносители.
Задача, на решение которой направлен предложенный биокомплекс - утилизация отходов животноводческих ферм, повышение экономических показателей биокомплекса.
Задача решается за счет того, что биокомплекс, включает в себя многоярусную теплицу с системами отопления, освещения, орошения и вентиляции. Система отопления представлена метантенками между которыми расположены тепличные помещения для выращивания овощных культур и грибов, кроме того, биокомплекс снабжен мини ТЭС и емкостью для углекислого газа, помещениями для обработки продукции и консервирования, складом-холодильником. Многоярусная теплица также снабжена передвижными платформами для ее обслуживания. Биокомплекс выполнен двухэтажным.
Таким образом задача полезной модели решена.
На рис.1 изображен общий вид биокомплекса. На рис.2 - план первого этажа. На фиг.3 - план второго этажа. На рис.4 - схема работы биокомплекса.
Биокомплекс состоит из метантенков 1, снабженных коллекторами 2 подачи сырья и выгрузки пульпы, коллекторами 3 сбора биогаза, который соединен с мини ТЭС 4, емкостью 5 для сбора углекислого газа. Между метантенками 1 расположены многоярусные теплицы 6 и многоярусные помещения 7 для выращивания грибов. Между ярусами теплиц 6 и ярусами помещений 7 устроены передвижные платформы 8 для обслуживания. Второй этаж биокомплекса снабжен помещениями 9 для обработки продукции, складом-холодильником 10 и участком 11 консервирования. Передвижные платформы 8 для обслуживания расположены в технологических проходах 12. Коллектор 3 сбора биогаза соединен с мини ТЭС 4 через блок 13 очистки биогаза. Мини ТЭС представлена электрогенератором 14 и двигателем внутреннего сгорания 15.
Биокомлекс работает следующим образом.
Отходы животноводства, преимущественно навоз или помет, поступают на блок предварительной подготовки сырья (на чертеже не показан), в котором происходит их измельчение и доведение до необходимой влажности. В этот же блок поступают остатки растительного
сырья из теплицы, если они образуются. Подготовленное сырье в виде пульпы направляется в один из метантенков 1 через коллектор 2, где подогревается до температуры, необходимой для деятельности термофильных бактерий, с помощью которых осуществляется биоконверсия органической составляющей пульпы с образованием биогаза, в состав которого входит в основном метан и углекислый газ. Биогаз по коллектору 3 поступает в блок очистки 13, где разделяется на метан с минимальным содержанием примесей и углекислый газ. Метан поступает в устройство 15, например двигатель внутреннего сгорания, агрегатированный с генератором 14 электрического тока, производящее электроэнергию и тепло - ТЭС 4, а углекислый газ в емкость 5. Произведенная электроэнергия расходуется преимущественно на освещение теплицы, а также на другие технологические нужды, а тепловая энергия расходуется на нагрев поступающей пульпы.
Теплопотери с корпусов метантенков 1,например, образующих ограждение многоярусной теплицы 6, обогревают объем последней до необходимого уровня, а также обогревают помещения 7, где расположены ярусы для выращивания грибов. Образующиеся в результате биоконверсии органические удобрения разделяются на жидкую и твердую фракции. Твердая фракция является основой для формирования почвогрунта для выращивания грибов и растений по малообъемной технологии, а жидкая - основой для гидропонной технологии
выращивания растений. Излишки удобрений могут быть товарной продукцией, реализуемой на сторону.
Углекислый газ с блока очистки также является компонентом питательной атмосферы для растений и используется в необходимых количествах в теплице.
Объем каждого метантенка 1 должен соответствовать суточному поступлению отходов, а их число - быть не меньше числа дней, необходимых для осуществления полной биоконверсии суточной порции отходов. В этом случае реализуется квазинепрерывный режим утилизации.
Метаненки 1 могут располагаться, например, линейно в два ряда, образуя боковые ограждения теплицы 6, располагаемой между их внутренними стенками. Внешние стенки в этом случае будут обращены в сторону помещения 7 для выращивания грибов, в которых температура будет поддерживаться ниже, чем в теплице. Теплица 6, а также и помещение 7 для выращивания грибов, представляют собой, вертикально ориентированные конструкции, высота каждого яруса которого может регулироваться в зависимости от размера выращиваемых растений. На каждом ярусе монтируется индивидуальное освещение, по интенсивности и спектральному составу соответствующее режиму вегетации растений. При малообъемной технологии выращивания растений они высаживаются в поддоны необходимой глубины, наполненные почвогрунтом соответствующего состава. При использовании гидропонной технологии
- на ярусах располагается соответствующее оборудование. Ярусы 6 и 7 в плане секционированы таким образом, чтобы их ширина (глубина) позволяла осуществлять необходимые технологические операции с платформ 8, подвешенных на тельферах, позволяющих передвигать платформы по вертикали и горизонтали.
Произведенная продукция доставляется на второй этаж, где производится их обработка и консервирование помещениях 9 и 11 соответственно. Хранение продукции производится в скаде-холодильнике 10.
Возможность осуществления полезной модели с реализацией поставленной задачи подтверждается известностью средств и методов. Таким образом, подтверждена возможность осуществления полезной модели.