БиореакторПатент на изобретение №: 2427123 Автор: Осетров Владимир Григорьевич (RU), Кузнецов Константин Юрьевич (RU), Дякин Сергей Игоревич (RU), Суфияров Рамиль Филгатович (RU), Бурлакова Флюра Магарифовна (RU), Свалова Марианна Викторовна (RU) Патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ижевский государственный технический университет (RU) Дата публикации: 27 Августа, 2011 Начало действия патента: 29 Марта, 2010 Адрес для переписки: 426069, г.Ижевск, ул. Студенческая, 7, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ижевский государственный технический университет Изображения  Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для производства биогаза из естественных отходов животноводства и птицеводства малых и средних фермерских предприятий. Упрощенная конструкция данного биореактора позволяет повысить его производительность. Биореактор содержит корпус в виде стальной трубчатой емкости, разделенной на три части: загрузочную, рабочую и выгрузочную с перегородками-сегментами, не доходящими до дна емкости. Внутри рабочей части, подключенной к газгольдеру, установлена горизонтально мешалка, смещенная от центра емкости. При этом рабочая часть трубчатой емкости разделена на две секции: левую и правую перегородкой с отверстием, автоматически открывающимся и закрывающимся задвижкой с поплавком, в зависимости от уровня жидкого ферментатора, находящегося в емкости в момент выгрузки. Торцевая стенка правой секции рабочей части снабжена дополнительно резервуаром для горячей воды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для производства биогаза из естественных отходов животноводства и птицеводства малых и средних фермерских предприятий. Известны конструкции биореакторов, приведенные в книге «Веденеев А.Г., Веденеева Т.А. Биогазовые технологии в Кыргызской Республике. - Б. Типография «Евро», 1996 г., рис.14, 17, 22, 25 стр.25, 26, 35, 41). Известна биогазовая установка анаэробного сбраживания органических отходов, (патент РФ Известен также биореактор (патент РФ Недостатками известных конструкций биореакторов является сложность их конструкции и низкая производительность вследствие невысокого уровня выработки метана (биогаза), так как не учитывается процесс создания отдельно друг от друга термофильных и мезофильных бактерий из жидкого ферментатора. Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение производительности биореактора. Указанная задача достигается тем, что биореактор выполнен в виде стальной трубчатой емкости, разделенной на три части: загрузочную, рабочую и выгрузочную с перегородками-сегментами, не доходящими до дна емкости. Внутри рабочей части, подключенной к газгольдеру, установлена горизонтально мешалка, смещенная от центра емкости. Рабочая часть трубчатой емкости разделена на две секции (левую и правую) перегородкой с отверстием, автоматически открывающимся и закрывающимся задвижкой с поплавком, в зависимости от уровня жидкого ферментатора, находящегося в емкости в момент выгрузки. Причем торцевая стенка правой секции рабочей части снабжена дополнительно резервуаром для горячей воды, обеспечивающим нагрев в этой секции жидкого ферментатора до температуры 54-56°С для проявления действия термофильных бактерий, а в левой секции до 30-42°С для развития мезофильных бактерий. Правая и левая емкости рабочей секции связаны общим плавающим газгольдером из немагнитного материала, в котором использовано магнитожидкостное уплотнение. Задвижка, автоматически открывающая и закрывающая отверстие в перегородке, связана с поплавком через тягу. Конструкция биореактора поясняется чертежами, где на фиг.1 показаны схема биореактора, на фиг.2 - разрез А-А. Биореактор состоит из 1 - корпуса биореактора, представляющего собой стальную металлическую трубчатую емкость, 2 - перегородка-сегмент между загрузочной и рабочей частями; 3 - рабочая часть, состоящая из 2-х секций А и Б; 4 - плавающий газгольдер; 5 - поплавок, представляющий собой герметичную емкость с воздухом; 6 - задвижка, связанная с поплавком; 7 - перегородка, разделяющая рабочую часть на 2 секции А и Б; 8 - отверстие для переливания жидкого ферментатора; 9 - ось мешалки, на которой закреплены лопасти; 10 - лопасти для смешивания жидкого ферментатора; 11 - загрузочная секция, сообщаемая с емкостью А; 12 - биогаз; 13 - трубопровод для регулирования уровня жидкого ферментатора; 14 - резервуар для горячей воды; 15 - кран; 16 - трубопровод для слива из емкости Б отработанного жидкого ферментатора; 17 - склеп для хранения биореактора; 18 - крышка с упорами; 19 - подложка биореактора; 20 - магнитожидкостое уплотнение, представляющее собой смесь жидкого масла с мелкодисперстным порошком из магнитного материала; 21 - датчик для регистрации температуры в емкости Б; 22 - датчик для регистрации температуры в емкости А; 23 - жидкий ферментатор (биомасса). Работает биореактор следующим образом. Для пуска биореактора (фиг.1) жидкий ферментатор 23 загружается в левую А и правую Б секции рабочей части 3 через загрузочную емкость 11 до вершины конуса плавающего газгольдера 4, закрепленного в исходном положении. После производится слив жидкого ферментатора (фиг.1) через трубопровод 13 и 16 при открытом кране 15 до верхнего положения поплавка 5, обеспечивающем перекрытие отверстия 8 задвижкой 6. В результате создается в пространстве газгольдера и частью емкостей вакуум, тем самым достигаются необходимые условия для анаэробного сбраживания ферментатора и выделение из него метана (биогаза). В резервуар 14 подается горячая вода (80-90 градусов), температура которой через стальную стенку с высокой теплопроводностью передается секции Б, а затем через перегородку 7 с низкой теплопроводностью - секции А. Вращая ось 9 мешалки, лопасти 10 перемешивают ферментатор и выравнивают температуру по всему объему секции Б до 52-54°С, а в левой секции А до 30-42°С. Величина нагрева фиксируется датчиками 21, 22. При термофильном режиме жидкий ферментатор работает без замены и добавок 5-10 суток, а при мезофильном режиме 10-20 суток, т.е. в 2 раза больше. В связи с этим, добавляя порции жидкого ферментатора из левой секции в правую автоматически через отверстие 8, процесс образования метана становится непрерывным. Автоматическое открытие и закрытие отверстия 8 в перегородке 7 осуществляется одновременно при опускании уровня жидкого ферментатора 23 в момент выгрузки его из правой секции Б по трубопроводу 16 и добавлением свежей порции биомассы из левой секции А посредством действия поплавка 5 через тягу на задвижку 6. Для эффективной работы биореактора и поддержания стабильности осуществляется периодически перемешивание жидкого ферментатора мешалкой с лопастями 10. Для обеспечения герметичности плавающего газгольдера 4 применяется магнитожидкостное уплотнение 20, представляющее собой стальную ванну, наполненную смесью жидкого масла с дисперсным магнитным порошком. При подъеме газгольдера 4 под давлением биогаза 12, вследствие того, что он выполнен из немагнитного материала, смесь магнитной жидкости остается на стенках стального корпуса 1 и не пропускает биогаз. Разделение рабочей секции перегородкой с механизмом автоматического открывания и закрывания отверстия на две емкости упрощает конструкцию и создает условия для полного использования работы мезофильных термофильных бактерий при образовании метана, что позволяет увеличить объем биогаза и соответственно производительность биореактора. Формула изобретения1. Биореактор, содержащий корпус в виде стальной трубчатой емкости, разделенной на три части: загрузочную, рабочую и выгрузочную с перегородками - сегментами, не доходящими до дна емкости, внутри рабочей части, подключенной к газгольдеру, установлена горизонтально мешалка, смещенная от центра емкости, отличающийся тем, что рабочая часть трубчатой емкости разделена на две секции: левую и правую перегородкой с отверстием, автоматически открывающимся и закрывающимся задвижкой с поплавком, в зависимости от уровня жидкого ферментатора, находящегося в емкости в момент выгрузки, причем торцевая стенка правой секции рабочей части снабжена дополнительно резервуаром для горячей воды. 2. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что правая и левая секции рабочей части емкости связаны между собой общим плавающим газгольдером из немагнитного материала, в котором использовано магнитожидкостное уплотнение. 3. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что задвижка связана с поплавком через тягу. TK4A Исправление очевидных и технических ошибок в публикациях сведений об изобретениях в официальных бюллетенях Номер и год публикации бюллетеня: 24-2011 Код раздела бюллетеня: FG4A Опубликовано: (73) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ижевский государственный технический университет (RU) Следует читать: (73) Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет» (RU) Дата публикации: 20.09.2011 TK4A Исправление очевидных и технических ошибок в публикациях сведений об изобретениях в официальных бюллетенях Номер и год публикации бюллетеня: 24-2011 Код раздела бюллетеня: FG4A Опубликовано: Адрес для переписки: 426069, г.Ижевск, ул. Студенческая, 7, Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ижевский государственный технический университет Следует читать: Адрес для переписки: 426069, г.Ижевск, ул. Студенческая, 7, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет» Дата публикации: 20.09.2011 MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе Дата прекращения действия патента: 30.03.2012 Дата публикации: 27.01.2013 NF4A Восстановление действия патента Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.11.2013 Дата внесения записи в Государственный реестр: 20.11.2013 Дата публикации: 20.11.2013 Популярные патенты: 2115304 Доильный аппарат ... отверстие поршня 32 совместится с патрубком 33. Атмосферный воздух проникнет в патрубок 26 дополнительного пульсатора 2 и он включится в работу, то есть, начнется опять совместная работа основного 1 и дополнительного 2 пульсаторов с микроколебаниями соскового чулка 24, что приведет к более полному выдаиванию животного и исключения необходимости в машинном додаивании. В отличие от прототипа в предложенном доильном аппарате работают основной и дополнительный пульсаторы совместно только в первоначальный и заключительный периоды доения (фиг.2). При этом стенки соскового чулка 24 находятся полусжатыми и совершают микроколебания, что способствует стимуляции молоко-отдачи, препятствует ... 2051553 Устройство для обезвоживания навоза ... щелей. Благодаря этому уменьшена длина короба. Самоочистка щелей происходит за счет изменения их размеров при колебаниях. В результате щели также имеют меньшие размеры, но их количество возрастает. Эластичная пластина может быть снабжена вибратором. При этом происходит более полное удаление жидкости из навоза. Эффект увеличивается, если в качестве вибровозбудителя используется ударный вибратор. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный вертикальный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 продольный разрез по днищу при выполнении стержней из круглого проката, с лысками на поверхностях соприкосновения и с фиксатором зазора между ... 2310308 Способ определения выполненности семян сельскохозяйственных культур и устройство для его осуществления ... планиметр и др.), а также недостаточная точность получаемых результатов из-за неизбежно накапливающейся ошибки опыта при последовательном выполнении множества трудоемких операций и вследствие использования в формуле (1) для оценки выполненности индивидуального зерна значения площади круга, характеризующего среднюю ширину семян всего образца.Известен способ оценки посевных качеств семян по авторскому свидетельству СССР №1667667, А01С 1/00, 1988 [2], при котором производится измерение длины, ширины, площади и периметра рентгенопрозрачных частей семян и расчет отношения квадрата периметра Р к площади S по формуле К недостаткам данного способа следует отнести трудоемкость, ... 2451442 Способ обогащения селеном овощей и злаков ... при естественном освещении закрытого грунта. Возможно, проводить обработку корней питательным раствором с содержанием селена в концентрациях от 0,001 до 1 мг/л в процессе выращивания под действием света с длиной волн в диапазоне 600-700 нм, полученного от люминесцентных ламп при интенсивности 240 мкмоль/м2c. Способ может найти применение в получении овощной продукции, обогащенной селеном, что позволяет использовать ее для коррекции селенодефицита в питании человека и животных. Для обогащения растений селеном применяли селенит натрия, что было обусловлено его большей эффективностью встраивания в органические соединения по сравнению с селенатом натрия. Именно органическая форма ... 2060624 Валкообразующий транспортер жатки-накопителя ... выполнены на всей длине гладкими, шкивы установлены на валах с чередованием жесткого и свободного крепления, механизм привода выполнен с возможностью вращения обоих валов с одинаковой по величине скоростью, причем одного вала только в направлении схода валка, а другого с периодическим реверсированием. Кроме того, со стороны схода валка установлен отсекатель потока хлебной массы, выполненный в виде поворотной пальцевой решетки, причем ее поворот синхронизирован со сменой направления вращения реверсируемого вала. На фиг.1 изображена жатка-накопитель с заявляемым валкообразующим транспортером (продольное исполнение), вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 то же, в косоугольном ... |
Еще из этого раздела: 2218756 Способ изготовления антипаразитарного ошейника 2235450 Малогабаритная машина для обескрыливания, очистки и сортирования лесных семян 2060650 Дозатор концентрированных кормов 2120752 Способ консервирования ксеногенных клеток печени 2454055 Устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления с механическим приводом 2421965 Способ возделывания зерновых колосовых культур 2450501 Способ повышения плодородия почвы на склонах 2474105 Плодосъемник шолина 2264082 Способ восстановления полей бурой водоросли ламинарии 2054429 Способ получения антисептика для защиты древесины |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||
76541, опубл. 27.09.2008), содержащая связанные между собой узел загрузки органических отходов, узел выгрузки шлама, подогреватель, реактор с мешалкой с двигателем, длина лопастей которых превышает уровень биомассы, газгольдер. Подогреватель связан с реактором заслонкой и выполнен с двигателем и мешалкой, ось вращения которой перпендикулярна оси подогревателя, узел загрузки связан с подогревателем. Установка содержит измельчитель, связанный с загрузочным устройством, двигатели измельчителя, подогревателя, реактора выполнены однофазными.