Биореактор со сдерживающей системой

012226 Изобретение относится к биореактору для метанирования биомассы. Биореактор предлагаемого типа известен из документа EP 1301583 B1, и, во избежание ненужного повтора, его содержание полностью входит в объем данной заявки в качестве ссылки. Документ EP 0023176 А 2 раскрывает общеродовое понятие биореактора для метанирования биомассы. Этот реактор содержит кубический или трубчатый перегниватель, который можно закрывать с обеспечением газонепроницаемости, створкой, использующей упругое уплотнение. За створкой предусмотрена каркасная емкость, наполняемая биомассой, подлежащей сбраживанию. Каркасная емкость принимает на себя часть давления, оказываемого на газонепроницаемую створку, и биомасса полностью опирается на каркасную емкость. Исходя из биореактора, согласно EP-B-1301583 изобретение направлено на возможное усовершенствование известного биореактора, который сможет вмещать в себе большое количество биомассы, без ущерба герметизирующим свойствам уплотнительной створки. Недостаток этого технического решения заключается в том, что просачивающееся вещество может скапливаться между газонепроницаемой створкой и сдерживающей системой. Эта просачивающаяся жидкость может вылиться при открытии створки. Таким образом, изобретение направлено на возможное усовершенствование известного биореактора за счет предотвращения скапливания просачивающейся жидкости в области между створкой и сдерживающей системой. Эта цель изобретения достигается при помощи биореактора согласно п.1 формулы изобретения. При помощи створки, выполненной с возможностью ее закрытия с обеспечением газонепроницаемости и имеющей достаточные размеры, биомассу можно легко вводить в перегниватель и после метанирования остаточную массу можно легко снова удалять. Когда перегниватель закрыт, то биомасса существенно давит, по меньшей мере в некоторой степени, на сдерживающую систему. За счет этого давление на створку уменьшается, и ее можно выполнить с небольшим весом и с возможностью обеспечения ею надежного уплотнения. Система дренажа просачиванием расположена между створкой и сдерживающей системой - в полу и/или в стенках биореактора. Тем самым обеспечивается возможность устранения скапливания просочившегося вещества в участке между створкой и сдерживающей системой,и/или до открытия створки находящееся там просочившееся вещество можно откачать. Сдерживающая система предпочтительно проницаема для жидкости. Биомасса давит на сдерживающую систему изнутри своим статическим весом, и при этом просочившееся вещество продавливается через и из сдерживающей системы, позади которой она собирается в системе дренажа, расположенной на дне между сдерживающей системой и створкой, и выводится наружу. В предпочтительном осуществлении сдерживающая система проходит от пола перегнивателя по части его вертикальной высоты либо по всей его высоте. Сдерживающая система может содержать один или более, по существу, панельных элементов, вставленных в соответствующие направляющие. Либо сдерживающую систему можно открывать и закрывать вручную или механически (пневматически, гидравлически или т.п.) шарнирами, исполнительными механизмами и пр. Как сказано выше, сдерживающая система может содержать, по существу, один или более вертикальных панельных элементов. В первом осуществлении они могут проходить по всей горизонтальной ширине перегнивателя. В альтернативном осуществлении перегниватель на своей концевой стороне, закрываемой створкой, может иметь отверстие, которое можно закрывать сдерживающей системой и которое не занимает всю ширину перегнивателя. Согласно предпочтительной конфигурации изобретения створка, газонепроницаемо закрывающая перегниватель, имеет накачиваемый уплотнительный рукав. В закрытом положении уплотнительный рукав накачан и непосредственно газонепроницаемо уплотняет створку по отношению к стенке перегнивателя. Согласно еще одной предпочтительной конфигурации изобретения створку можно приводить в действие гидравлическими средствами, поскольку при данных габаритах с ней очень трудно работать вручную. Согласно предпочтительной конфигурации изобретения перегниватель имеет форму куба или прямоугольного параллелепипеда, причем створка формирует стенку этого куба или прямоугольного параллелепипеда. Это обстоятельство, с одной стороны, упрощает конструкцию, и, с другой стороны, обеспечивает возможность выполнения достаточно крупного отверстия для загрузки и заполнения перегнивателя. Помимо этого, также упрощается изготовление перегнивателя. Согласно предпочтительной конфигурации изобретения потолок перегнивателя выполнен с возможностью его подъема и повторного газонепроницаемого закрытия при помощи подъемных цилиндров. За счет этого обеспечена возможность быстрой вентиляции перегнивателя. Согласно предпочтительной конфигурации изобретения перегниватель имеет цилиндрическую форму и створка имеет форму дискообразной крышки. Эти формы целесообразны, в частности, если биомасса имеет форму круглых соломенных тюков. Согласно предпочтительной конфигурации изобретения система нагревания устроена в панели пола перегнивателя как система нагрева пола. Поскольку горячие газы поднимаются вверх, поэтому биомасса-1 012226 в перегнивателе нагревается равномерно. Причем как вариант систему нагревания можно также устроить в других стенках перегнивателя. Согласно предпочтительной конфигурации изобретения перегниватель выполнен в виде сборного гаража из железобетона. Открытая сторона этого сборного гаража газонепроницаемо закрывается створкой. Это техническое решение обеспечивает очень рентабельное выполнение. Прочие подробности, признаки и преимущества изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения и следующем ниже описании предпочтительных вариантов осуществлений изобретения. На чертежах фиг. 1 схематически показывает изображение в перспективе биореактора согласно изобретению без предусматриваемой в нем сдерживающей системы; фиг. 2 - сечение биореактора, показываемого на чертеже фиг. 1; фиг. 3 схематически показывает панель пола биореактора, иллюстрируемого на чертежах фиг. 1 и 2; фиг. 4 а - вид сверху створки перегнивателя; фиг. 4b - сечение створки, показанной на фиг. 4 а, выполненной в плоскости A-A; фиг. 4 с - фрагмент чертежа фиг. 4b; фиг. 4d - фрагмент чертежа 4 с с альтернативной конфигурацией рамы; фиг. 5 - частичный вид сверху биореактора в участке концевой стороны, закрываемой створкой; фиг. 6 - изображение в перспективе биореактора согласно изобретению с открытой створкой и с установленной сдерживающей системой и фиг. 7 - фрагмент чертежа фиг. 6. Биореактор или биогазовый реактор согласно фиг. 1-3 содержит имеющий форму прямоугольного параллелепипеда перегниватель 2, выполненный из железобетона, в виде сборного гаража и имеет шесть плоских стеновых элементов: панель 4 пола, две боковые стенки 6 и 8, потолочную панель 10, заднюю стенку 12 и открытую переднюю сторону, закрываемую обеспечивающей газонепроницаемость створкой 14. Створка 14 может действовать при помощи гидравлических средств 16. При открытой полости 14 можно легко наполнить перегниватель (метантенк) 2 и удалить из него остаточную биомассу. Образующийся в перегнивателе 2 биогаз отводится через удаляющее биогаз соединение 18. Систему 20 нагревания можно выполнить как систему нагревания пола в панели 4 пола перегнивателя 2 и, частично, также в боковых стенках 6 и 8; и эта система также выполнена с возможностью соответствующего регулирования температуры биомассы в перегнивателе 2. В панели 4 пола также встроена система 22 просачивающегося дренажа, содержащая проходящий поперечно канал 24 в панели 4 пола, закрытый металлическим листом 26, имеющим перфорации или прорези. Сток 28 для просачивающейся жидкости отводит эту жидкость, которая скапливается в канале 24. Панель 4 пола выполнена с наклоном в сторону канала 24 в направлении стрелки А; при этом просачивающаяся жидкость может скапливаться в канале 24. Фиг. 3 показывает только один канал 24. Как вариант, можно обеспечить несколько таких каналов,которые можно расположить тоже в поперечном или в продольном направлениях. Фиг. 4 а показывает горизонтальную проекцию перегнивателя 2 с закрытой створкой 14. Фиг. 4b показывает сечение перегнивателя, выполненное в плоскости A-A, показываемой на чертеже фиг. 4 а; при этом открытая створка 14 дополнительно представлена пунктирными линиями. Уплотнительный рукав 130 прикреплен ло всему периметру створки 14. В закрытом положении створка 14 расположена в раме 132 согласно фиг. 4 с, по отношению к которой створка 14 уплотняется при помощи уплотнительного рукава 130, в который нагнетается давление до 6 бар. Фиг. 4d показывает альтернативную конфигурацию рамы 132, имеющую выполненный по всему ее периметру выступ 134. Благодаря наличию этого выступа 134 накачанный уплотнительный рукав 130 располагается позади рамы 132, в результате чего улучшается уплотнение. Фиг. 5 показывает горизонтальную проекцию передней части биореактора с двумя боковыми стенками 6, 8, системой 22 просачивающегося дренажа и створкой 14, в закрытом положении (затемненное изображение на чертеже фиг. 5) и в открытом положении (светлое изображение на чертеже фиг. 5). Позади створки 14 и системы 22 просачивающегося дренажа в направлении заполнения показано сдерживающее средство 100, закрепленное вертикальными направляющими, в виде панельного сдерживающего средства 100, предпочтительно выполненного из дерева и вставляемого в направляющие сверху после частичной загрузки биореактора. Затем биореактор можно полностью заполнить через промежуток, остающийся между сдерживающим средством и крышей реактора. В альтернативном варианте осуществления изобретения, которое не показано, сдерживающее средство можно выполнить с возможностью механического шарнирного поворота в горизонтальном направлении, например, с помощью гидравлических средств, посредством шарниров; либо с возможностью перемещения вверх и вниз в вертикальном направлении по направляющим. Как наглядно показано на чертеже фиг. 5, нет необходимости в том, чтобы сдерживающее средство 100 проходило по всей горизонтальной ширине перегнивателя, т.е. от одной боковой стенки 6 к противоположной боковой стенке 8. Загрузочное отверстие, закрываемое створкой 14, может иметь меньшие размеры; и в этом случае сдерживающее средство может, соответственно, иметь меньшую ширину. Напротив, согласно еще одному осуществлению в соответствии с фиг. 6 и 7 сдерживающее средст-2 012226 во 100 занимает всю ширину перегнивателя. Для загрузки створка 14 откидывается вверх или смещается вертикально или горизонтально гидравлическими средствами, и при этом сдерживающее средство снимается вертикальным подъемом его из направляющих, в данном варианте осуществления изобретения - ручными средствами, например колесным погрузчиком. Затем перегниватель, например, при помощи колесного погрузчика частично заполняют и затем сдерживающее средство снова устанавливают на место в обратном порядке. Заполнение перегнивателя затем можно продолжать через промежуток, остающийся сверху между сдерживающим средством 100 и крышей перегнивателя. Наконец, створку 14 закрывают. Под действием статического веса биомассы просачивающаяся жидкость выдавливается из нее и через промежутки интервалов, сформированных в сдерживающем средстве 100. Биореактор можно загрузить биомассой в большей степени, чем обычные биореакторы, поскольку сдерживающее средство держит на себе статический вес. Просачивающаяся жидкость, выдавливаемая таким образом, скапливается в дренажной системе 22, которая для этой цели расположена, если смотреть из положения биомассы, позади сдерживающего средства 100. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Биореактор для метанирования биомассы, имеющий перегниватель (2), выполненный с возможностью его газонепроницаемого закрытия створкой (14) и предназначенный для размещения биомассы; систему дренажа просачивающегося вещества в полу и/или в стенках биореактора (2), при этом сдерживающее средство (100), которое взаимодействует, по меньшей мере, со сторонами перегневателя (2) и расположенное, если смотреть в направлении заполнения, за створкой, в результате чего вводимая биомасса удерживается, по меньшей мере, частично сдерживающим средством (100); сдерживающее средство (100) проходит только по части всей ширины перегнивателя, которая соответствует загрузочному отверстию, закрываемому створкой (14); систему дренажа просачивающегося вещества, расположенную между створкой (14) и сдерживающим средством (100). 2. Биореактор по п.1, в котором сдерживающее средство (100) взаимодействует со сторонами перегнивателя (2) посредством направляющих. 3. Биореактор по п.1 или 2, в котором сдерживающее средство, по меньшей мере, частично проницаемо для выходящего из биомассы просачивающегося вещества. 4. Биореактор по любому из пп.1-3, в котором загрузочное отверстие является закрываемым створкой (14) и, таким образом, сдерживающим средством (100), которые проходят по всей ширине перегнивателя (2).