Заявка на патент Р-10-52 от 08.04.2010г.
Авторы: Л.Бабурин – биотехнолог(Латвия), Е.Цимберг – микробиолог(США).
Консультант: Ю.Швинка(Латвия).
Способ получения биогаза, жидких и твердых удобрений из селскохозяйственных отходов и биоректор для аэробно-анаэробного культивирования
Реферат
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для переработки сельскохозяйственных и других отходов, например: навоз, птичий помет, зерновая и меласная послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цеха, трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов, отходы производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков — жом фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки — мезга и сироп, отходы переработки картофеля, производства чипсов — очистки, шкурки, гнилые клубни, кофейная пульпа, а также специально выращенные энергетических культур, например, силосная кукуруза или сильфия в органические удобрения и горючий биогаз. Впервые предлагается целостная биотехнологическая концепция с рядом конкретных технических решений, часть из которых не имеет прототипа. Впервые предложена предварительная обработка исходного сырья методом криогенного дробления до уровня микро- и наночастиц для получения более восстановленных (антиоксидантных) форм питательного субстрата для микроорганизмов и получения биологически активных добавок для растений. Впервые предлагается проведение процессов культивировария преимущественно мезофильных (40оС) и термофильных (50-60оС) микроорганизмов в различных стабильных режимах и в контролируемых условиях путем регулирования подачей питательных веществ, температурой и аэрацией. Предлагается аэробно-анаэробный биореактор, которой представляет собой два цилиндрических ферментера различных диамеров, помещенных один в другой. Внутренний ферментер предназначен для анаэробного культивирования. Он оснащен мешалкой, контрольно - измерительными датчиками, системой подачи сырья и отбора культуральной жидкости, а также газгольдером и системой отвода биогаза. Внешний ферментер предназначен для аэробного культивирования и, одновременно, выполняет функцию термостатирования внутреннего ферментера. Он оснащен системой аэрации, системой термостатирования, контрольно - измерительными датчиками, системой подачи сырья и отбора культуральной жидкости. Внешний ферментер можно использовать в режиме обычного термостата, заполняя обычной водой, которую подогревают нагревательными элементами. Предлагаемая конструкция позволяет проводить стабильное культивирование мезофильных и термофильных микроорганизмов в условиях умерненного климата без дополнительных затрат тепловой энергии. Впервые предложена криогенная обработка твердой фракции культуральной жидкости на выходе из биореактора для получения биологически активных органических удобрений.
Сущность изобретения поясняется схемой (рис.1) технологического
процесса, на котором показаны:
1 –
установка криогенного дробления;
2 –
сушильная камера;
3 –
смеситель для подготовки субстрата;
4 –
биоректор для аэробного процесса;
5 –
биоректор для анаэробного процесса (метанового брожения);
6 –
газовый счетчик;
7 –
устройство фракционирования ( разделение жидкой и твердой фракции культуральной
жидкости);
8
– установка криогенного дробления;
9 – сосуд Дюара для жидкого азота;
10 –
генератор жидкого азота;
11– компрессор
с терморегулятором расхода воздуха.
Суть простая:
Субстрат – органика (навоз
КРС) криогенного дробления до размеров наночастиц.
Микробы – естественные ассоциации (процессы не
стерильные), при необходимости подсев.
Биореактор – комбинированный (насколько нам известно,
такой еще никто не делал), с контрольно-измерительной аппаратурой. И все для
того, чтобы аэробы грели анаэробов. Температуру аэробов будем регулировать подачей
субстрата и подачей воздуха на аэрацию.
И биогаз пойдет!
До теоретического выхода вряд
ли дотянем, но на 30-50%, а возможно и раза в 2, производительность (выход и
скорость) по сравнению с существующими технологиями, повысить вполне реально.
Мораль – «в
каждой Истине есть доля Истины» (трансформация известной фразы).