PL221032B1 - Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego.

Zmniejszające się zasoby konwencjonalnych surowców energetycznych stały się bodźcem do podjęcia poszukiwań surowców niekonwencjonalnych oraz metod uzyskiwania z nich paliw. Surowcami takimi okazały się substancje organiczne zawierające celulozę, a mianowicie nawozy zwierzęce, ścieki i osady ściekowe oraz odpadki roślinne, które w procesie fermentacji beztlenowej wydzielają gaz biologiczny o wysokiej zawartości metanu.

Znane są urządzenia do wytwarzania gazu biologicznego, tak zwane biogazownie wyposażone w zbiornik wsadu fermentacyjnego połączony z komorami fermentacyjnymi na przykład dwiema, które z kolei są połączone z jedną wtórną komorą fermentacyjną, z której osady są zbierane w zbiorniku osadów.

Mieszanie zawartości komór fermentacyjnych jest prowadzone za pomocą mieszadeł pionowych zamontowanych w dachach.

Komora fermentacyjna jest ogrzewana za pomocą zewnętrznego wymiennika ciepła. Ściany i dachy zbiorników komór fermentacyjnych są ocieplone i izolowane dla redukcji strat ciepła.

Proces fermentacji wsadu fermentacyjnego i wytwarzania gazu biologicznego zachodzi w komorach fermentacyjnych, gdzie jest produkowana większość gazu biologicznego.

Poziom wypełnienia wsadem fermentacyjnym w komorach fermentacyjnych jest stały. Podczas dostarczania świeżych substratów do komór fermentacyjnych następuje automatycznie przepływ częściowo przefermentowanego wsadu fermentacyjnego do wtórnej komory fermentacyjnej. Wtórną komorę fermentacyjną stanowi żelbetowy zbiornik wyposażony w dwumembranowy zbiornik gazu biologicznego i centralną kolumnę. Od kolumny do ścian zbiornika jest zamontowana konstrukcja z drewnianych belek lub innego materiału. Gdy zbiornik gazu biologicznego jest opróżniony ta konstrukcja zabezpiecza wewnętrzną membranę przed zatopieniem w cieczy pofermentacyjnej. Wtórna komora fermentacyjna wyposażona jest w dwa zatapialne mieszadła i ocieplona.

Dwumembranowy zbiornik magazynowy gazu biologicznego pełni zarazem funkcję dachu. Pojemność zbiornika wystarcza na zgromadzenie gazu biologicznego wytworzonego w ciągu około 3,5 godzin w dwóch komorach fermentacyjnych i wtórnej komorze fermentacyjnej. Poziom gazu biologicznego jest mierzony w sposób ciągły. Pomiary te służą do automatycznego sterowania mocą modułu kogeneracyjnego, urządzenia, które spalając gaz biologiczny produkuje energię elektryczną i ciepło jednocześnie.

Sygnał jest doprowadzony do szafy sterowniczej i w zależności od ilości gazu biologicznego moduł pracuje pełną lub obniżoną mocą.

Opisane rozwiązanie biogazowni, w którym wsad fermentacyjny jest ponownie poddawany procesowi fermentacji we wtórnej komorze fermentacyjnej nie zapewnia dostatecznego odgazowania wsadu fermentacyjnego, a co za tym idzie ma niedostateczną wydajność jeżeli chodzi o uzysk gazu a przy tym zagazowany osad pofermentacyjny zanieczyszcza środowisko.

Dwumembranowy zbiornik gazu biologicznego ma zbyt małą pojemność dla gromadzenia gazu, a przy tym jego rozwiązanie jest bardzo kosztowne.

Wykonanie komór fermentacyjnych z betonu uniemożliwia ich demontaż i przeniesienie w inne miejsce.

Z polskiego opisu patentowego, nr patentu 164489 znane jest urządzenie do produkcji gazu biologicznego z materiałów organicznych o zbiorniku poziomym, zwanym fermentatorem z wyprowadzoną rurą przelewową do drugiego pojemnika, w którego końcach zamocowane są rury opadowe połączone z fermentatorem, zaopatrzone w ruchome zastawki.

Z tego opisu patentowego jest również znane urządzenie do produkcji gazu biologicznego z materiałów organicznych w zbiorniku pionowym. Urządzenie to ma fermentator wyposażony u góry w szczelny klosz obwiedziony wokoło rynną, z której wyprowadzone są rury opadowe zaopatrzone w ruchome zastawki.

Fermentator w kształcie cylindra nakryty jest od góry ruchomym dzwonem, którego pionowy płaszcz zanurzony jest podczas działania w płynnym wsadzie fermentacyjnym, stanowiącym hydrauliczne uszczelnienie dla gazu biologicznego zbierającego się pod dzwonem. Fermentator jest zaopatrzony w zewnętrzny wskaźnik poziomu cieczy, zawieradło, zawór zwrotny i przewód rurowy odprowadzający gaz biologiczny spod dzwona poprzez zawór zwrotny. Celem sprawdzenia poziomu wsadu fermentacyjnego, przed każdym okresowym załadunkiem fermentatora otwierane jest zawieradło, aby

PL 221 032 B1 doprowadzić do wyrównania ciśnień gazu biologicznego pod kloszem i dzwonem, formalnie zawieradło jest zamknięte. Urządzenie posiada również króciec do napełniania i króciec spustowy do opróżniania oraz grzejnik do podgrzewania wsadu fermentacyjnego.

Po napełnienia fermentatora wsadem fermentacyjnym i podgrzania do wymaganej temperatury rozpoczyna się fermentacja, a wytwarzający się gaz biologiczny zbiera się pod kloszem i wywiera parcie na lustro wsadu fermentacyjnego, podnosząc go w szczelinie między rynną a wewnętrzną ścianą dzwonu. Podnoszenie się powierzchni wsadu fermentacyjnego trwa do osiągnięcia górnej krawędzi rynny, przez którą wsad fermentacyjny przelewa się do jej wnętrza. Spiętrzony wsad fermentacyjny pozostały w rynnie spływa rurami opadowymi w dół otwierając zastawki. Wywołuje to efekt mieszania wsadu fermentacyjnego. Gaz biologiczny spod dzwonu odprowadzany jest do sieci przez zawór zwrotny.

Urządzenie do produkcji gazu biologicznego w zbiorniku pionowym nie zapewnia dostatecznego odgazowania wsadu fermentacyjnego, bo jest to urządzenie tylko o jednej komorze fermentacyjnej, w którym nie zastosowano przyrządów kontrolujących stan odgazowania.

Zaproponowany sposób mieszania wsadu fermentacyjnego nie zapewnia dostatecznego jego wymieszania, a co za tym idzie wpływa na bardzo powolny przebieg procesu fermentacji.

Brak uszczelnienia pomiędzy fermentatorem a dzwonem powoduje przedostawanie się gazu biologicznego do środowiska, a co się z tym wiąże jego zanieczyszczenie i straty związane z niewykorzystaniem tej ilości gazu biologicznego.

W urządzeniu tym ruch dzwonu jest możliwy tylko dzięki ciśnieniu wywieranemu przez wytworzony gaz biologiczny.

Celem wynalazku jest zaproponowanie takiego rozwiązania urządzenia do wytwarzania gazu biologicznego, które zapewni maksymalne odgazowanie wsadu fermentacyjnego a przez to optymalny uzysk gazu biologicznego, przy jednoczesnym zapewnieniu minimalnego zatrucia środowiska. Urządzenie to powinno być możliwe do realizacji w różnych wariantach.

Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego według wynalazku jest wyposażone w komorę fermentacyjną, zawierającą urządzenia i przyrządy doprowadzenia wsadu fermentacyjnego, odprowadzenia osadów i odprowadzenia gazu. Urządzenie jest także wyposażone w mieszadło i podgrzewacz wsadu fermentacyjnego oraz zespół zaworowo-pompowy.

Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego według wynalazku charakteryzuje się tym, że komora fermentacyjna posiada co najmniej dwa niezależne zespoły fermentacyjne z których każdy jest zestawieniem dwóch cylindrów, górnego cylindra i dolnego cylindra, przy czym każdy z cylindrów jest otwarty u jednej ze swoich podstaw, poprzez osadzenie górnego cylindra w dolnym cylindrze stroną otwartą ku sobie i przy zapewnieniu wzajemnej szczeliny pomiędzy nimi oraz środków wzajemnego przemieszczania się względem siebie.

W pobliżu dna górnego cylindra znajduje się czujnik ciśnienia gazu ze wskaźnikiem i zawór odprowadzenia gazu z górnej przestrzeni górnego cylindra. W pobliżu dna dolnego cylindra znajduje się zawór doprowadzający wsad fermentacyjny i czujnik ciśnienia wsadu ze wskaźnikiem oraz zawór odprowadzający osady. Podgrzewacz jest w dolnym cylindrze a mieszadło jest umieszczone na dnie dolnego cylindra.

Każdy z zespołów fermentacyjnych komory fermentacyjnej jest połączony z zespołem zaworowo-pompowym.

W urządzeniu do wytwarzania gazu biologicznego w wariancie wynalazku zespoły fermentacyjne komory fermentacyjnej są połączone przez zespół zaworowo-pompowy ze zbiornikiem osadów. Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego w kolejnym wariancie wynalazku posiada komorę wstępnej fermentacji, połączoną przez zespół zaworowo-pompowy z zespołami fermentacyjnymi komory fermentacyjnej. Komora wstępnej fermentacji jest połączona poprzez zespół zaworowo-pompowy i zawór główny ze zbiornikiem wsadu fermentacyjnego. Zespoły fermentacyjne komory fermentacyjnej są połączone przez zespół zaworowo-pompowy ze zbiornikiem osadów.

Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego w innym wariancie wynalazku posiada zbiornik wsadu fermentacyjnego połączony poprzez zespół zaworowo-pompowy z zespołami fermentacyjnymi komory fermentacyjnej. Zespoły fermentacyjne komory fe rmentacyjnej są połączone przez zespół zaworowo-pompowy ze zbiornikiem osadów.

Korzystnie środkiem wzajemnego przemieszczania się jest siłownik pneumatyczny.

Szczelina pomiędzy obu cylindrami jest nie większa aniżeli 50 mm i jest zamknięta uszczelką.

PL 221 032 B1

Zastosowanie urządzenia do wytwarzania gazu biologicznego według wynalazku zapewnia maksymalne odgazowanie wsadu fermentacyjnego, a co się z tym wiąże maksymalny uzysk gazu biologicznego i minimalne zatrucie środowiska.

Urządzenie to zapewnia magazynowanie dużej ilości gazu biologicznego, co zwiększa opłacalność zastosowania tego urządzenia w godzinach szczytu zapotrzebowania na energię elektryczną. Uzyskanie dużej objętości magazynowej gazu jest możliwe dzięki zastosowaniu w rozwiązaniu zespołu fermentacyjnego komory fermentacyjnej środków wzajemnego przemieszczania się cylindrów względem siebie.

Zastosowanie uszczelki w szczelinie pomiędzy obu cylindrami zapobiega utracie gazu biologicznego do środowiska i umożliwia podwyższenie ciśnienia gazu biologicznego w cylindrze górnym zespołu fermentacyjnego, przy jednoczesnym zapewnieniu warunków ochrony środowiska.

Urządzenie jest dostosowane do różnych potrzeb i jest możliwe do realizacji w różnych zestawach.

Komora fermentacyjna jest przestawna. Jej rozwiązanie umożliwia łatwy montaż i demontaż.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wnętrze zespołu fermentacyjnego w widoku w ujęciu schematycznym, fig. 2 przedstawia urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego z widokiem wnętrza komory fermentacyjnej w ujęciu schematycznym, fig. 3 przedstawia urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego, wyposażone w komorę wstępnej fermentacji, zbiornik wsadu fermentacyjnego i zbiornik osadów z widokiem wnętrza komory fermentacyjnej w ujęciu schematycznym, fig. 4 przedstawia urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego wyposażone w zbiornik wsadu fermentacyjnego i zbiornik osadów z widokiem wnętrza komory fermentacyjnej w ujęciu schematycznym i fig. 5 przedstawia urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego wyposażone w zbiornik osadów z widokiem wnętrza komory fermentacyjnej w ujęciu schematycznym.

Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego według wynalazku, przedstawione na rysunku fig. 2 jest wyposażone w komorę fermentacyjną 1, która zawiera urządzenia i przyrządy doprowadzenia wsadu fermentacyjnego, odprowadzenia osadów i odprowadzenia gazu. Urządzenie jest także wyposażone w mieszadło 16 i podgrzewacz 17 wsadu fermentacyjnego oraz zespół zaworowo-pompowy 18.

Komora fermentacyjna 1 posiada dwa niezależne zespoły fermentacyjne 2 z których każdy jest zestawieniem dwóch cylindrów, górnego cylindra 3 i dolnego cylindra 4, przy czym każdy z nich jest otwarty u jednej ze swoich podstaw, poprzez osadzenie górnego cylindra 3 w dolnym cylindrze 4 stroną otwartą ku sobie i przy zapewnieniu wzajemnej szczeliny pomiędzy nimi oraz środków 5 wzajemnego przemieszczania się względem siebie. W pobliżu dna górnego cylindra 3 znajduje się czujnik 6 ciśnienia gazu ze wskaźnikiem i zawór 7 odprowadzenia gazu z górnej przestrzeni górnego cylindra 3. W pobliżu dna dolnego cylindra 4 znajduje się zawór 8 doprowadzający wsad fermentacyjny i czujnik 9 ciśnienia wsadu ze wskaźnikiem oraz zawór 10 odprowadzający osady. Podgrzewacz 17 jest w dolnym cylindrze 4 a mieszadło 16 jest umieszczone na dnie dolnego cylindra 4. Każdy z zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1 jest połączony z zespołem zaworowo-pompowym 18. Środkiem 5 wzajemnego przemieszczania się jest siłownik pneumatyczny.

Szczelina pomiędzy obu cylindrami, górnym cylindrem 3 i dolnym cylindrem 4 wynosi 20 mm i jest zamknięta uszczelką 11 Z zewnętrznego zbiornika wsadu fermentacyjnego, na przykład cysterny, niepokazanego na rysunku fig. 2 wsad fermentacyjny jest przepompowywany i przekierowany przez zespół zaworowo-pompowy 18 do zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1. Jest on kolejno kierowany poprzez zawory 8 doprowadzające wsad fermentacyjny do poszczególnych dwóch zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1. Czujnik 9 ciśnienia wsadu ze wskaźnikiem w dolnym cylindrze 4 każdego zespołu fermentacyjnego 2 steruje pracą zespołu zaworowo-pompowego 18 tak, że po osiągnięciu zadanej wartości ciśnienia wsadu fermentacyjnego w dolnym cylindrze 4 danego zespołu fermentacyjnego 2 zamyka się dopływ wsadu fermentacyjnego do tego zespołu fermentacyjnego 2, w którym rozpoczyna się proces fermentacji beztlenowej określonej porcji wsadu fermentacyjnego.

Mieszadło 16 w dolnym cylindrze 4 miesza wsad fermentacyjny, co przyczynia się do przyspieszenia procesu fermentacji i do likwidacji tak zwanego „kożucha”.

Wsad fermentacyjny jest podgrzewany w dolnym cylindrze 4 za pomocą podgrzewacza 17, co również przyspiesza proces fermentacji. Wytworzony w wyniku procesu fermentacji gaz biologiczny jest magazynowany w górnym cylindrze 3 zespołu fermentacyjnego 2, gdzie czujnik 6 ciśnienia gazu

PL 221 032 B1 ze wskaźnikiem kontrolując ciśnienie gazu biologicznego w górnym cylindrze 3 steruje poprzez zawór 7 odprowadzenia gazu pracą generatora oraz pracą zespołu zaworowo-pompowego 18, który steruje pracą zaworu 10 odprowadzającego osady. Zespół zaworowo-pompowy 18 przepompowuje osady z dolnego cylindra 4 do zewnętrznego zbiornika osadów, na przykład cysterny, niepokazanego na rysunku fig. 2, przy spadku ciśnienia gazu biologicznego w górnym cylindrze 3 poniżej wartości zadanej.

Po napełnieniu wsadem fermentacyjnym pierwszego zespołu fermentacyjnego 2 napełnia się wsadem fermentacyjnym drugi zespół fermentacyjny 2. Działanie każdego zespołu fermentacyjnego 2 jest niezależne.

Zadaniem zespołu zaworowo-pompowego 18^; jest przepompowanie wsadu fermentacyjnego z zewnętrznego zbiornika wsadu fermentacyjnego i przekierowanie do zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1 sterowanymi elektrycznie zaworami oraz odpompowanie osadów do zewnętrznego zbiornika osadów.

Siłownik pneumatyczny, który w przykładzie wykonania wynalazku stanowi środek 5 wzajemnego przemieszczania się wspomaga przemieszczanie się górnego cylindra 3 w zależności od ilości gazu biologicznego. Wytworzony gaz biologiczny podnosi samoczynnie górny cylinder 3, przy czym siłownik pneumatyczny wspomaga jego podnoszenie, co przyczynia się do maksymalnego zwiększenia objętości magazynowej gazu. Zwiększenie ciśnienia powietrza w siłowniku pneumatycznym przyczynia się do przyspieszenia procesu fermentacji.

Uszczelka 11 zabezpiecza przed wydostaniem się gazu biologicznego do środowiska.

Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego według wynalazku, przedstawione na rysunku fig. 3 jest wyposażone w komorę fermentacyjną 1, która zawiera urządzenia i przyrządy doprowadzenia wsadu fermentacyjnego, odprowadzenia osadów i odprowadzenia gazu. Urządzenie jest także wyposażone w mieszadło 16 i podgrzewacz 17 wsadu fermentacyjnego oraz zespół zaworowo-pompowy 18.

Komora fermentacyjna 1 posiada dwa niezależne zespoły fermentacyjne 2 z których każdy jest zestawieniem dwóch cylindrów, górnego cylindra 3 i dolnego cylindra 4, przy czym każdy z nich jest otwarty u jednej ze swoich podstaw, poprzez osadzenie górnego cylindra 3 w dolnym cylindrze 4 stroną otwartą ku sobie i przy zapewnieniu wzajemnej szczeliny pomiędzy nimi oraz środków 5 wzajemnego przemieszczania się względem siebie. W pobliżu dna górnego cylindra 3 znajduje się czujnik 6 ciśnienia gazu ze wskaźnikiem i zawór 7 odprowadzenia gazu z górnej przestrzeni górnego cylindra 3. W pobliżu dna dolnego cylindra 4 znajduje się zawór 8 doprowadzający wsad fermentacyjny i czujnik 9 ciśnienia wsadu ze wskaźnikiem oraz zawór 10 odprowadzający osady. Podgrzewacz 17 jest w dolnym cylindrze 4, a mieszadło 16 jest umieszczone na dnie dolnego cylindra 4. Każdy z zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1 jest połączony z zespołem zaworowo-pompowym 18.

Urządzenie posiada komorę wstępnej fermentacji 14, połączoną przez zespół zaworowo-pompowy 18 z zespołami fermentacyjnymi 2 komory fermentacyjnej 1.

Komora wstępnej fermentacji 14 jest połączona poprzez zespół zaworowo-pompowy 18 i zawór główny 13 ze zbiornikiem 12 wsadu fermentacyjnego.

Zespoły fermentacyjne 2 komory fermentacyjnej 1 są połączone przez zespół zaworowopompowy 18 ze zbiornikiem 15 osadów. Środkiem 5 wzajemnego przemieszczania się jest siłownik pneumatyczny.

Szczelina pomiędzy obu cylindrami, górnym cylindrem 3 i dolnym cylindrem 4 wynosi 20 mm i jest zamknięta uszczelką 11. Ze zbiornika 12 wsadu fermentacyjnego wsad fermentacyjny jest przepompowywany przez zespół zaworowo-pompowy 18 do komory wstępnej fermentacji 14. W komorze wstępnej fermentacji 14 jest on poddawany procesowi fermentacji beztlenowej, w wyniku której powstały gaz biologiczny odprowadza się do generatora. Następnie częściowo przefermentowany w komorze wstępnej fermentacji 14 wsad fermentacyjny jest przepompowywany przez zespół zaworowo-pompowy 18 i przekierowany do zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1.

Jest on kolejno kierowany poprzez zawory 8 doprowadzające wsad fermentacyjny do poszczególnych dwóch zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1. Dalej działanie urządzenia jest analogiczne do działania urządzenia przedstawionego na rysunku fig. 2, opisanego wyżej z tą różnicą, że zespół zaworowo pompowy 18 przepompowuje osady z dolnego cylindra 4 do zbiornika 15 osadów, w który jest wyposażone urządzenie.

Zadaniem zespołu zaworowo-pompowego 18 jest przepompowanie wsadu fermentacyjnego ze zbiornika 12 wsadu fermentacyjnego do komory wstępnej fermentacji 14, a z niej przepompowanie

PL 221 032 B1 i przekierowanie wsadu fermentacyjnego do zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1 sterowanymi elektrycznie zaworami oraz odpompowanie osadów do zbiornika 15 osadów.

Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego według wynalazku, przedstawione na rysunku fig. 4 jest wyposażone w komorę fermentacyjną 1, która zawiera urządzenia i przyrządy doprowadzenia wsadu fermentacyjnego, odprowadzenia osadów i odprowadzenia gazu. Urządzenie jest także wyposażone w mieszadło 16 i podgrzewacz 17 wsadu fermentacyjnego oraz zespół zaworowo-pompowy 18.

Komora fermentacyjna 1 posiada dwa niezależne zespoły fermentacyjne 2 z których każdy jest zestawieniem dwóch cylindrów, górnego cylindra 3 i dolnego cylindra 4, przy czym każdy z nich jest otwarty u jednej ze swoich podstaw, poprzez osadzenie górnego cylindra 3 w dolnym cylindrze 4 stroną otwartą ku sobie i przy zapewnieniu wzajemnej szczeliny pomiędzy nimi oraz środków 5 wzajemnego przemieszczania się względem siebie. W pobliżu dna górnego cylindra 3 znajduje się czujnik 6 ciśnienia gazu ze wskaźnikiem i zawór 7 odprowadzenia gazu z górnej przestrzeni górnego cylindra 3. W pobliżu dna dolnego cylindra 4 znajduje się zawór 8 doprowadzający wsad fermentacyjny i czujnik 9 ciśnienia wsadu ze wskaźnikiem oraz zawór 10 odprowadzający osady. Podgrzewacz 17 jest w dolnym cylindrze 4 a mieszadło 16 jest umieszczone na dnie dolnego cylindra 4. Każdy z zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1 jest połączony z zespołem zaworowo-pompowym 18.

Urządzenie posiada zbiornik 12 wsadu fermentacyjnego połączony poprzez zespół zaworowo-pompowy 18 z zespołami fermentacyjnymi 2 komory fermentacyjnej 1.

Zespoły fermentacyjne 2 komory fermentacyjnej 1 są połączone przez zespół zaworowo-pompowy 18 ze zbiornikiem 15 osadów. Środkiem 5 wzajemnego przemieszczania się jest siłownik pneumatyczny.

Szczelina pomiędzy obu cylindrami, górnym cylindrem 5 i dolnym cylindrem 4 wynosi 20 mm i jest zamknięta uszczelką 11.

Ze zbiornika 12 wsadu fermentacyjnego wsad fermentacyjny jest przepompowywany przez zespół zaworowo-pompowy 18 i przekierowany do zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1. Jest on kolejne kierowany poprzez zawory 8 doprowadzające wsad fermentacyjny do poszczególnych dwóch zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1. Dalej działanie urządzenia jest analogiczne do działania urządzenia przedstawionego na rysunku fig. 2, opisanego wyżej z tą różnicą, że zespół zaworowo-pompowy 18 przepompowuje osady z dolnego cylindra 4 i zbiornika 15 osadów, w który jest wyposażone urządzenie. Zadaniem zespołu zaworowo-pompowego 18 jest przepompowanie wsadu fermentacyjnego ze zbiornika 12 wsadu fermentacyjnego i przekierowanie wsadu fermentacyjnego do zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1 sterowanymi elektrycznie zaworami oraz odpompowanie osadów do zbiornika 15 osadów.

Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego według wynalazku, przedstawione na rysunku fig. 5 jest wyposażone w komorę fermentacyjną 1, która zawiera urządzenia i przyrządy doprowadzenia wsadu fermentacyjnego, odprowadzenia osadów i odprowadzenia gazu. Urządzenie jest także wyposażone w mieszadło 18 i podgrzewacz 17 wsadu fermentacyjnego oraz zespół zaworowo-pompowy 18.

Komora fermentacyjna 1 posiada dwa niezależne zespoły fermentacyjne 2 z których każdy jest zestawieniem dwóch cylindrów, górnego cylindra 3 i dolnego cylindra 4, przy czym każdy z nich Jest otwarty u jednej ze swoich podstaw, poprzez osadzenie górnego cylindra 3 w dolnym cylindrze 4 stroną otwartą ku sobie i przy zapewnieniu wzajemnej szczeliny pomiędzy nimi oraz środków 5 wzajemnego przemieszczania się względem siebie. W pobliżu dna górnego cylindra 3 znajduje się czujnik 6 ciśnienia gazu ze wskaźnikiem i zawór 7 odprowadzenia gazu z górnej przestrzeni górnego cylindra 3. W pobliżu dna dolnego cylindra 4 znajduje się zawór 8 doprowadzający wsad fermentacyjny i czujnik 9 ciśnienia wsadu ze wskaźnikiem oraz zawór 10 odprowadzający osady. Podgrzewacz 17 jest w dolnym cylindrze 4 a mieszadło 16 jest umieszczone na dnie dolnego cylindra 4.

Każdy z zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1 jest połączony z zespołem zaworowo-pompowym 18.

Zespoły fermentacyjne 2 komory fermentacyjnej 1 są połączone przez zespół zaworowopompowy 18 ze zbiornikiem 15 osadów. Środkiem 5 wzajemnego przemieszczania się jest siłownik pneumatyczny.

Szczelina pomiędzy obu cylindrami, górnym cylindrem 3 i dolnym cylindrem 4 wynosi 20 mm i jest zamknięta uszczelką 11.

PL 221 032 B1

Z zewnętrznego zbiornika wsadu fermentacyjnego, na przykład cysterny, niepokazanego na rysunku fig. 5, wsad fermentacyjny jest przepompowywany i przekierowany przez zespół zaworowo-pompowy 18 do zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1. Jest on kolejno kierowany poprzez zawory 8 doprowadzające wsad fermentacyjny to poszczególnych dwóch zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1. Dalej działanie urządzenia jest analogiczne do działania urządzenia przedstawionego na rysunku fig. 2, opisanego wyżej z tą różnicą, że zespół zaworowo-pompowy 18 przepompowuje osady z dolnego cylindra 4 to zbiornika 15 osadów, w który jest wyposażone urządzenie.

Zalaniem zespołu zaworowo-pompowego 18 jest przepompowanie wsadu fermentacyjnego z zewnętrznego zbiornika wsadu fermentacyjnego i przekierowanie wsadu fermentacyjnego do zespołów fermentacyjnych 2 komory fermentacyjnej 1 sterowanymi elektrycznie zaworami oraz odpompowanie osadów do zbiornika 15 osadów.

Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego według wynalazku znajduje zastosowanie w gospodarstwach rolnych, w przemyśle przetwórczym i w oczyszczalniach ścieków, przy wykorzystaniu produktów odpadowych z gospodarczych urządzeń produkcji zwierzęcej, z produkcji rolnej oraz organicznych odpadów przemysłowych i osiedlowych.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do wytwarzania gazu biologicznego wyposażone w komorę fermentacyjną zawierającą urządzenia i przyrządy doprowadzenia wsadu fermentacyjnego, odprowadzenia osadów i odprowadzenia gazu, a także wyposażone w mieszadło i podgrzewacz wsadu fermentacyjnego oraz zespół zaworowo-pompowy, znamienne tym, że komora fermentacyjna (1) posiada co najmniej dwa niezależne zespoły fermentacyjne (2) z których każdy jest zestawieniem dwóch cylindrów, górnego cylindra (3) i dolnego cylindra (4), przy czym każdy z cylindrów (3 i 4) jest otwarty u jednej ze swoich podstaw, poprzez osadzenie górnego cylindra (3) w dolnym cylindrze (4) stroną otwartą ku sobie i przy zapewnieniu wzajemnej szczeliny pomiędzy nimi oraz środków (5) wzajemnego przemieszczania się względem siebie, zaś w pobliżu dna górnego cylindra (3) znajduje się czujnik (6) ciśnienia gazu ze wskaźnikiem i zawór (7) odprowadzenia gazu z górnej przestrzeni górnego cylindra (3), a w pobliżu dna dolnego cylindra (4) znajduje się zawór (8) doprowadzający wsad fermentacyjny i czujnik (9) ciśnienia wsadu ze wskaźnikiem oraz zawór (10) odprowadzający osady, przy czym podgrzewacz (17) jest w dolnym cylindrze (4) a mieszadło (16) jest umieszczone na dnie dolnego cylindra (4).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy z zespołów fermentacyjnych (2) komory fermentacyjnej (1) jest połączony z zespołem zaworowo-pompowym (18).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że posiada komorę wstępnej fermentacji (14), połączoną przez zespół zaworowo-pompowy (18) z zespołami fermentacyjnymi (2) komory fermentacyjnej (1)
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że komora wstępnej fermentacji (14) jest połączona poprzez zespół zaworowo-pompowy (18) i zawór główny (13) ze zbiornikieu (12) wsadu fermentacyjnego.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że posiada zbiornik (12) wsadu fermentacyjnego połączony poprzez zespół zaworowo-pompowy (18) z zespołami fermentacyjnymi (2) komory fermentacyjnej (1).
6. 6. Urządzenie według zastrz, 2, albo 4, albo 5, znamienne tym, że zespoły fermentacyjne (2) komory fermentacyjnej (1) są połączone przez zespół zaworowo-pompowy (18) ze zbiornikiem (15) osadów.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że środkiem (5) wzajemnego przemieszczania się jest siłownik pneumatyczny.
8. 8. Urządzenie według zastrz, 1, znamienne tym, że szczelina pomiędzy obu cylindrami (3 i 4) jest nie większa aniżeli 50 mm.
9. 9. Urządzenie według zastrz, 1, znamienne tym, że szczelina pomiędzy obu cylindrami (3 i 4) jest zamknięta uszczelką (11).