Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
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

Блочно-модульная биогазовая установка

 
Международная патентная классификация:       A01C A01K C02F

Патент на изобретение №:      2502684

Автор:      Кокарев Николай Федорович (RU), Садчиков Алексей Викторович (RU), Соколов Виталий Юрьевич (RU), Никоноров Илья Николаевич (RU), Идигенов Анет Борисович (RU)

Патентообладатель:      Кокарев Николай Федорович (RU), Садчиков Алексей Викторович (RU), Соколов Виталий Юрьевич (RU), Никоноров Илья Николаевич (RU), Идигенов Анет Борисович (RU)

Дата публикации:      27 Декабря, 2013

Начало действия патента:      13 Апреля, 2012

Адрес для переписки:      460018, г.Оренбург, ул. Сухарева, 153, Н.Ф. Кокареву


Изображения





Изобретение может быть использовано в животноводческих комплексах и индивидуальных и фермерских хозяйствах для переработки отходов органического, растительного и биологического происхождения в высокоэффективные органические удобрения, биогаз, тепловую и электрическую энергию. Блочно-модульная биогазовая установка включает приемную емкость 5, насосы 7, загрузочный 8 и выгрузочный 14 трубопроводы, метантенк 9, трубопровод отвода биогаза 10, компрессор 11, газгольдер 13 и газовый котел 18, расположенные непосредственно в животноводческом помещении 2, имеющие общую магистраль 20 для сбора биогаза и промежуточное хранилище эффлюента 16. При этом биогазовая установка разделена на модульные блоки, содержащие дополнительно устройство очистки биогаза от влаги 12 и имеющие общий блок управления 21. Количество модульных блоков определяется количеством животноводческих помещений 2 в хозяйстве. Изобретение позволяет обеспечить устойчивую работу при широком диапазоне изменения температур окружающей среды, снизить затраты на транспорт сырья, эксплуатацию и повысить эксплуатационную надежность, создав комфортные условия для обслуживающего персонала. 1 ил.

Изобретение относится к области переработки отходов органического, растительного и биологического происхождения в высокоэффективные органические удобрения, биогаз, и далее преобразования его в тепловую и электрическую энергию, в условиях животноводческих комплексов, а также индивидуальных и фермерских хозяйств.

Известен биоэнергокомплекс (а.с. СССР 1733407, опубликованное 15.05.92. Бюл. 18), содержащий метантенк с теплоизоляцией, мешалкой, загрузочным и выгрузочным патрубками, трубопроводы для отвода биогаза, газгольдер и каркас. Биоэнергокомплекс размещен внутри каркаса, обтянутого полимерной пленкой, который создает «парниковый» эффект за счет использования солнечной энергии.

Недостатком известного биоэнергокомплекса является сложность обеспечения стабильного обогрева сбраживаемого субстрата, поскольку количество теплоты, поступающее на поверхность реактора с солнечным излучением, существенно колеблется в зависимости от времени суток и от местных климатических условий. Также недостатком являются высокие затраты на транспорт сырья, так как органическую массу необходимо подвозить к биоэнергокомплексу.

Известна биогазовая установка (патент RU 106895 C02F 3/28, C02F 11/04, 25.03.2011), содержащая блок подготовки исходного сырья, связанные с ним блок исходного субстрата, связанный с блоком биологически активных добавок, и блок сухого субстрата, последовательно связанные с блоком подготовки исходного сырья ферментер, блок очистки и хранения биогаза, когенерационный блок производства электроэнергии и тепла, и блок управления.

Недостатком известной биогазовой установки является то, что для крупных хозяйств ферментер с большими габаритами имеет значительные тепловые потери в зимний период года, следовательно увеличивается расход биогаза сжигаемого в когенерационной установке для поддержания температурного режима в ферментере. Установка сложна в изготовлении и эксплуатации, что повышает затраты на ее строительство, монтаж и эксплуатацию.

Известна биогазовая установка (инструкция: Жирков В., Герман А., Матвеев Ю., Уланов М., Основы строительства биогазовой установки для анаэробной переработки сельскохозяйственных отходов, 2005), включающая в себя приемную емкость, насосы, загрузочный и выгрузочный трубопроводы, метантенк, трубопровод отвода биогаза, компрессор, газгольдер, газовый котел, расположенные непосредственно в животноводческом помещении, имеющие общую магистраль для сбора газа.

Недостатком известной биогазовой установки является то, что для крупных хозяйств метантенк с большими габаритами имеет значительные тепловые потери в зимний период года, а также отсутствует устройство очистки биогаза от влаги.

Данная биогазовая установка наиболее близка по технической сущности к заявленной блочно-модульной биогазовой установке и принята за прототип.

Техническим результатом предлагаемой блочно-модульной биогазовой установки является:

- обеспечение устойчивой работы при широком диапазоне изменения температур окружающей среды;

- снижение затрат на транспорт сырья;

- снижение затрат на эксплуатацию и повышение эксплуатационной надежности;

- создание комфортных условий для обслуживающего персонала.

Поставленная задача решается тем, что заявленная блочно-модульная биогазовая установка, включает в себя приемную емкость, насосы, загрузочный и выгрузочный трубопроводы, метантенк, трубопровод отвода биогаза, компрессор, газгольдер, и газовый котел, расположенные непосредственно в животноводческом помещении, имеющие общую магистраль для сбора биогаза и промежуточное хранилище эффлюента, причем биогазовая установка разделена на модульные блоки, содержащие дополнительно устройство очистки биогаза от влаги и имеющие общий блок управления, при этом количество модульных блоков определяется количеством животноводческих помещений в хозяйстве.

На чертеже показана схема блочно-модульной биогазовой установки.

Модульный блок 1 расположен в животноводческом помещении 2. В животноводческом помещении 2 также расположена зона содержания животных 3 и транспортер 4 для транспортировки начального продукта (навоза КРС, свиней, птичьего помета) в приемную емкость 5, где установлен патрубок 6 для подачи горячей воды. Насос 7 предназначен для удаления субстрата из приемной емкости 5 по загрузочному трубопроводу 8 и направления его в метантенк 9. В верхней части метантенка 9 установлен трубопровод отвода биогаза 10. С помощью компрессора 11, биогаз направляют в устройство очистки биогаза от влаги 12, затем в газгольдер 13 для хранения биогаза. В нижней части метантенка 9 установлен выгрузочный трубопровод 14 для удаления эффлюента (сброженной массы) с помощью насоса 15 в промежуточное хранилище эффлюента 16. Трубопровод 17 предназначен для подачи горячей воды из газового котла 18 к нагревательному устройству 19. По газовой магистрали 20 осуществляют сбор биогаза и подачу потребителям. Блочно-модульная биогазовая установка содержит единый для всех модульных блоков, блок управления 21.

Для изменения состава входного субстрата, коррекции температуры установлены насосы, мешалки, задвижки, клапаны и т.п.

Модульный блок 1 расположен в животноводческом помещении 2, где из зоны содержания животных 3 начальный продукт транспортером 4 подают в приемную емкость 5, представляющую собой подземный открытый резервуар, куда также подается горячая вода по патрубку 6 для создания необходимой влажности субстрата (88-92%). Насосом 7 по загрузочному трубопроводу 8 субстрат перекачивают в метантенк 9. По трубопроводу 17 подают горячую воду, которая поступает к нагревательному устройству 19, производя тем самым нагрев субстрата до оптимальной температуры.

В метантенке происходит процесс разложения сбраживаемого субстрата метановыми бактериями. Для устойчивого хода процесса необходимо поддержание постоянной температуры: для мезофильного режима 38-40°C и для термофильного 52-54°C. Процесс метанообразования очень чувствителен к изменениям температуры. Степень этой чувствительности в свою очередь зависит от температурных рамок, в которых происходит переработка субстрата. При процессе метанообразования могут быть допустимы изменения температуры в пределах: при мезофильном температурном режиме - ±1°C в час; термофильном - ±0,5°C в час. Также для устойчивого хода процесса необходимо периодическое перемешивание. Перемешивание осуществляют механические, гидравлические или пневматические устройства.

Образовавшийся биогаз отводится по трубопроводу отвода биогаза 10 с помощью компрессора 11 в устройство очистки биогаза от влаги 12, где отделяется от влаги и аккумулируется в газгольдере 13. Часть биогаза сжигается в газовом котле 18 для поддержания оптимального температурного режима в метантенке, остальная часть по газовой магистрали 20 направляется потребителю, где отчищается от примесей и сжигается в когенерационной установке для получения тепловой и электрической энергии (на чертеже не показано). За счет возможности работы модульных блоков в противофазе обеспечивается выравнивание выхода биогаза.

Эффлюент по трубопроводу 14 из метантенка 9 автоматически перекачивается насосом 15, в момент загрузки новой порции исходного субстрата, и направляется в общее для всех модульных блоков промежуточное хранилище эффлюента 16. Блок управления 21 регулирует температуру сбраживаемого субстрата, состав и давление выделяемого биогаза, управляет работой насосов, задвижек.

Количество модульных блоков определяется количеством животноводческих помещений в хозяйстве. С целью оптимизации финансовых затрат на сооружение комплекса, возможен последовательный ввод модульных блоков в эксплуатацию.

Таким образом предложенная блочно-модульная биогазовая установка позволяет обеспечить устойчивую работу в зимний период года и снизить затраты на транспорт сырья, т.к. модульные блоки размещаются непосредственно в животноводческом помещении, следовательно, тепловые потери метантенка незначительны и расстояние от источника сырья до приемного резервуара минимально. Также обеспечивается удобство в эксплуатации для рабочего персонала. При выходе из строя одного из модульных блоков, производится его ремонт, в то время как остальные продолжают свою работу.

Формула изобретения

Блочно-модульная биогазовая установка, включающая в себя приемную емкость, насосы, загрузочный и выгрузочный трубопроводы, метантенк, трубопровод отвода биогаза, компрессор, газгольдер и газовый котел, расположенные непосредственно в животноводческом помещении, имеющие общую магистраль для сбора биогаза и промежуточное хранилище эффлюента, отличающаяся тем, что биогазовая установка разделена на модульные блоки, содержащие дополнительное устройство очистки биогаза от влаги и имеющие общий блок управления, при этом количество модульных блоков определяется количеством животноводческих помещений в хозяйстве.





Популярные патенты:

2007901 Устройство для хранения овощей и фруктов

... стандартной тары и контейнеров. Храняющуюся продукцию можно загружать прямо в поле, в садах и перевозить к месту хранения непосредственно в самом устройстве, что обеспечивает большую сохранность продукции. Известно устройство для хранения овощей и фруктов, содержащее теплоизолированный корпус, камеру для продуктов, установленную с образованием полости в нижней части корпуса, размещенный внутри камеры датчик температуры, нагреватели и блок управления [1] . Известное устройство используется для хранения сельскохозяйственной продукции, обладает рядом недостатков. Оно неудобно в эксплуатации, т. к. не позволяет одновременно хранить различную по ассортименту и габаритам продукцию, в ...


2423042 Электронно-оптический способ регулирования технологии производства агропродукции

... их совместимости с рабочими зонами и биофизиологическими фазами (всходы, стеблеобразование, цветение, накопление урожая, созревание, увядание) развития растений в посадках. Случайные подвижные объекты, как правило, окружающей природной среды (насекомые, птицы, животные, прохожие, дождь, снегопад, листопад и др.) необходимо идентифицировать не только по морфологическим, но и по динамическим признакам, или по отношениям динамических и морфологических признаков (скорость перемещения, отношение скорости перемещения к размеру, плотность и направление движения объектов). Подвижный объект, попадая в пределы зоны наблюдения из точки 12, обнаруживается электронно-оптическим средством 7 в ...


2071371 Способ нагрева тканей животного и устройство для его осуществления

... стороны животного и возбуждают его со сдвигом 90o по отношению к первым двум электродам, а глубину зоны электромагнитного воздействия регулируют изменением амплитуы возбуждения третьего электрода при постоянстве общей мощности электромагнитного поля, возбуждаемого тремя электродами. 2. Устройство для нагрева тканей животного, содержащее генератор УВЧ и соединенные с разноименными полюсами электроды, отличающееся тем, что дополнительно введены третий электрод, усилитель мощности, регулятор мощности УВЧ, фазирующее устройство, причем один выход регулятора мощности соединен с входом усилителя мощности, а второй с входом генератора УВЧ, вход усилителя мощности соединен с ...


2228022 Способ ведения виноградных кустов

... штамбе до трех укороченных рукавов с плодовыми звеньями из пасынков первого и второго порядков, в уменьшении травмирования штамба при механическом воздействии и от морозов.Положительный эффект заключается в повышении продуктивности насаждений за счет создания плодовых звеньев, устойчивости спиралеобразного витого штамба вокруг кола, повышения долговечности кустов.Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена схема выведения средней чашевидной бесшпалерной формы куста:на фиг.1 - весна после посадки;на фиг.2 - осень после вегетации первого года до обрезки;на фиг.3 - весна второго года после обрезки;на фиг.4 - второй год вегетации, прищипывания побегов;на фиг.5 - вторая ...


2446688 Композиция для получения растительного организма с улучшенным содержанием сахара и ее применение

... период/16-часовой темновой период). После культивирования определяли содержание сахара с использованием метода, описанного выше. Результаты измерений приведены на фиг.10. Как видно из фиг.10, использование полинуклеотида, кодирующего фруктозо-1,6-дифосфатальдолазу (ген FBA), приводит к достижению результата согласно настоящему изобретению, а именно увеличению содержания сахара в растительном организме. Формула изобретения 1. Композиция для получения растительного организма с повышенным содержанием сахара, содержащая эффективное количество вещества (за исключением перекиси водорода), регулирующего окислительно-восстановительное состояние клетки, причем указанное вещество ...


Еще из этого раздела:

2285375 Способ обработки почвы и устройство для его осуществления

2464769 Машина для прессования тюков с вязальным устройством

2275804 Способ повышения продуктивности птицы

2199195 Мостовая сельскохозяйственная платформа "сотка"

2476277 Способ защиты почв от остатков пестицидов

2482660 Способ выращивания рапса ярового на семена

2092036 Способ микроразмножения стевии stevia rebaudiana l.

2201244 Препарат для защиты животных и растений

2114555 Способ электродиагностики вымени крупного рогатого скота и устройство для его осуществления

2158069 Способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур