CS253003B1 - Komplexní bioplynová jednotka na fermentaci organických substrátů - Google Patents

Abstract

Komplexní bioplynová jednotka sestávající z jednoho nebo více velkoobjemových fermentorů s flexibilním pláštěm a navazujícího dopravního systému substrátu, který umožňuje postupné plnění substrátu do fermentoru v průběhu fermentaěního procesu. Velkoobjemové fermentory jsou navrženy tak, že umožňují skladování vyvíjeného bioplynu a odběr plynu dle požadevků spotřebitele a nahrazují tak plně funkci zásobníků plynu. Zdvojený plašt bioplynové jednotky, kde je prostor mezipláStě plněn vzduchem, zlepšuje tepelné vlastnosti fermentorů a vnější plášt lépe odolává povětrnostním vlivům.

Description

Vynález řeší komplexní bioplynové zařízení na fermentaci e skladování organických substrátů, zejména slemnatého hnoje bez potřeby náročných manipulačních zařízení, např. portálových jeřábů.

Dosavadní typy zařízení na fermentaci organických substrátů zejména chlávské mrvy suchým způsobem, jsou navrhovány z oceli, betonu nebo umšlých hmot, ale vždy tak, Se se organický substrát nebo mrva nejprve neskladní do určitých rozměrů daných ocelovým košem na plochu úložiště a na takto připravený tvar se položí fermentační zvon, zabraňující přístupu vzduchu. Proces trvá cca 1 měsíc a pak se zvon i koš přemístí na jiné stanoviště. Těchto zařízení musí být několik, zpravidla 8 až 10 a manipulace s nimi a naskladňování mrvy zajiěluje zpravidla portálový jeřáb nebo jiné zvedací zařízení. Zařízení na fermentaci organických substrátů je drahé a vyžaduje obsluhu k manipulaci a plnění. Mrva po dobu plnění je volně přístupná hmyzu a obtěžuje okolí svým zápachem. Po skončení procesu dochází k vyplavování živin z hnoje deětěm. Na vyrovnání výkyvů v odběru plynu je nutno instalovat plynojemy.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny provedením fermentační bioplynové jednotky podle vynálezu, který řeší komplexní bioplynovou jednotku na fermentaci organických substrátů, sestávající z jednoho nebo více velkoobjemových fermentorů s pláštěm z flexibilního materiálu, který může být jedno nebo vícevrstvý.

Bioplynová jednotka je navržena včetně dopravního systému substrátu a řeší současně i skladování bioplynu. Jedná se o velkokapacitní jednotku, kde probíhá proces fermentace a plnění cca 1 až 3 měsíce. Doprava substrátů je zakreslena potrubní, může věak být řešena i jinak, např. pomocí šnekových dopravníků. Flexibilní pláši fermentorů se položí na substrát naskladněný na úložné ploše, který je zahřát na vhodnou teplotu anaerobním procesem. Po zakrytí substrátu se změní aerobní proces v anaerobní a začne se vyvíjet bioplyn. Doplňování substrátu do velkoobjemového fermentorů se provádí v průběhu procesu fermentace jednou až dvakrát denně.

Výhod komplexní bioplynové jednotky je několik. Zařízení lze instalovat na jakékoliv rovné ploše opatřené plynotěsným povrchem a úpravou pro upevnění flexibilního pláště fermentorů. Zařízení pro dopravu hnoje neb organických substrátů instalované pod zemí, v zimních měsících nezamrzá. Organický substrát nebo hnůj se do jednotky naskladňuje přímo z místa výskytu a neobtěžuje okolí svým zápachem. Organický substrát je po celou dobu skladování a fermentace chráněn proti působení povětrnostních vlivů, a tím se sníží ztráty živin a lépe se využije vyvíjeného bioplynu.

Zařízení je lehké a levné a manipulace s ním je velmi jednoduchá a bezpečná. Bioplynová jednotka plní i funkci plynojemu. Dvojitý pláši fermentorů zabraňuje úniku tepla z prostoru jednotky a zvýšením tlaku v prostoru mezipláětě lze vytěsnit bioplyn z prostoru bioplynové jednotky. Tlek vzduchu v meziplášti zajiěluje stabilitu vnější membrány proti vnějším silám. Flexibilní pláši fermentorů provedený např. z polyesterových tkanin nebo polyamidu je lehce opravitelný a má životnost 8 až 15 let podle druhu použitého materiálu. Několik jednotek lze plnit postupně jedním dopravním zařízením. Jednotky lze řadit vedle sebe i za sebou a tak zvýšit kapacitu celého zařízení.

Na připojených výkresech je zakresleno zařízení komplexní bioplynové jednotky s fle xibilním pláštěm 11 fermentorů včetně zařízení na dopravu organického substrátu. Na obr.

je zakreslen nárys a řez bioplynovou jednotkou, a na obr. 2 je zakreslen v odpovídající velikosti půdorys jednotky včetně dvou sousedních úložných ploch 2. Ye stáji i je instalován vyhrnoveč 2 hnoje. Potrubní doprava substrátu nebo hnoje, na kterou vyhrnovač 2 hnoje funkčně navazuje, sestává z násypky 2 hydromotoru 1 klapky 2 zpětného tlaku, výměnného dopravního potrubí 2 ⁸ pevného dopravního potrubí Z. Pevné dopravní potrubí Z je vyústěno nad úložnou plochou 2. We se hromadí substrát g. Úložná plocha 2 je zakryta flexibilním pláštěm H fermentorů, který je spodním okrajem utěsněn uzávěrem 12.· Na obr. 2 je zakreslen prostor 12 pro výměnné dopravní potrubí 6 a ve stáji je prostor propadliště 13 hnoje. Souběžně s potrubím 6 a I je vedeno plynové potrubí 14 a potrubí studené močůvky 16 a potrubí teplé močůvky 15.

Naskladňování substrátu se provádí přímo ze stáje 1 vyhrnovačem 2 hnoje a dále dopravním systémem 2 1- Substrát se však může dopravovat i jiným vhodným zařízením, např. šnekovým dopravníkem. Naskladňování substrátu se provádí před uvedením bioplynové jednotky do provozu, i v průběhu fermentačního procesu. Kotvení flexibilního pláště JJ. fermentoru je nutné, aby nedošlo k jeho nadzvednutí vlivem přetlaku vyvíjeného bioplynu. Výměnné dopravní potrubí 6 umožňuje dopravovat substrát na různé úložné plochy 2 podle potřeby naskladňování. Výměnu dílu výměnného dopravního potrubí 6 lze provádět ručně, nebo pomocí jednoduchých zvedacích zařízení. Tato manipulace se provádí jedenkrát za 2 až 3 měsíce. Ihned po ukotvení a utěsnění flexibilního pláště 11 fermentoru se začne vyvíjet bioplyn. Úložná plocha 2 j® vodorovné a plynotěsná.

Využití vynálezu je především v zemědělství a to všude tam, kde je nutno zvýšit obsah organických látek v půdě. Výskyt organických látek vhodných k anaerobní fermentaci, je však i v lesním průmyslu a také v průmyslu celulózy a papíru, masoprůmyslu, zpracování zeleniny atd. Výhodou je jeho jednoduchost a nízké pořizovací náklady a minimální obsluha.

Claims (3)

1. Komplexní bioplynová jednotka na fermentaci organických substrátů, zejména slamnatého hnoje, vyznačující se tím, že sestává z jednoho nebo více velkoobjemových fermentorů s flexibilním pláštěm /11/ a z dopravního systému / 3 až 7 / substrátu zavedeného do základových desek fermentorů a opatřených klapkou /5/ zpětného tlaku.

2. Komplexní bioplynová jednotka dle bodu 1, vyznačující se tím, že velkoobjemový fermentor je současně zásobníkem bioplynu.

3. Komplexní Z bioplynová jednotka dle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že flexibilní plášt velkoobjemového fermentoru je dvojitý.