189882. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szerves anyagok erjesztésére, ill. biogáz előállítására
3 189882 4 A találmány tárgya: berendezés szerves anyagok erjesztésére, illetve biogáz előállítására, amely előnyösen állattartó telepeken keletkező hígtrágyák aerob és anaerob kezelésére alkalmas. Ennek során egyrészt energetikailag felhasználható biogáz keletkezik, másrészt a hígtrágya, vagy fekália a kétfázisú fermentációs folyamat után a környezetet már nem szennyező anyaggá alakul át. Kis- és nagyűzemú állattartó telepeken keletkezett hígtrágyák tárolása, felhasználása és semlegesítése ez idő szerint is gondot jelent a mezőgazdaságban. A hígtrágyából történő biogáz előállításának lehetősége ezért már korábban is felmerült. Ily módon lehetőség nyílik új energiahordozók termelésére mikroorganizmusok segítségével. A biogáz ugyanis a mikroorganizmusok, metanogén baktériumok életműködésének terméke. Olyan berendezések építésére volt tehát szükség ahhoz, hogy biogázt lehessen előállítani, amelyben a metanogén baktériumok szaporodásának és életműködésének feltételei adottak. A MÉM Információs Központja 1982-ben publikálta a „Kisüzemi biogázlermelés" c. kiadványát. Ez a munka elvi iránymutatás a hígtrágyából nyerhető biogáz előállítására. A kétfázisú, azaz aerob és anaerob erjesztéssel kapcsolatban T. Ghosk és D.C. Kiáss 1978-ban tették közzé tanulmányukat, a „Process Biochemistry" c. folyóiratban. Ezeknek a lényegében elvi útmutatást tartalmazó munkáknak gyakorlati kiegészítői az L. Hamkes és R. Horton által írott - szintén a Process Biochemistry f. folyóirat 1980/81.-i számában megjelent tanulmány „Anaerob rothasztok tervezése" címen. Ezek a munkák nem nyújtanak konkrét megoldást, inkább a mikrobiológiai folyamatok lezajlását taglalják kimerítően. „A biogáz" címmel Kissné dr. Quallich Eszter munkáját adta ki a Mezőgazdasági Könyvkiadó 1983-ban. A szerző részletesen tárgyalja a biogáz előállításának technológiáját és számos, a gyakorlatban már bevezetett berendezést ismertet. így vált ismertté a KVIC-rendszerű (indiai) biogáz-berendezés. A berendezés földbesüllyoszlett, kótkamrás erjeszlőből és az erjesztő főié épiteLt, vízzárón nyugvó gázharangból áll. A hígtrágya és szerves hulladékok keveréke aprítás nélkül kerül az első kamrába. Erjedés, lebomlás folyamán a szerves anyag a faliul elválasztott második kamrába kerül. Az uszadék, u-n. „úszókalap" kialakulását és a gázelszökés megakadályozását alátámasztó konzolok segítségével oldják meg. Kózierővel forgatott keveröszerkezeto a gázharang tengelyén keresztül nyúlik az erjesztótérbe. Az anyag belső áramlását irányítókonzolok szolgálják. Ennél a rendszernél kérdéses a jó hatásfok, de erre valószínűleg nincs szükség. Ismert továbbá az ugyancsak Indiában kifejlesztett, szakaszos rendszerű, különválasztott erjesztő- és gáztároló térrel rendelkező biogáz-berendezés. Feltöltés után az erjosztőterel lezárják és mindaddig zárva tartják, ntníg a szerves anyag ki nem erjedt. Ez az elő- és utóerjesztóvel üzemelő berendezés már igényesebb, kétfázisú rendszer. Gyorsabb a kigázositás, de kézierővel működtetett keverőberendezése van, süllyesztett kivitele azonban gondos és költséges hőszigetelő munkát kíván. Az építés igényessége cs költséges volta miatt sem ez, sem a tiszta folyadékon lebegő, gázgyűjtő haranggal felszerelt, módosított kivitelű berendezés sem terjedi el széles körben, jóllehet a kétfázisú lebontás miatt gázkihozataluk kedvezőbbnek bizonyult. Kétszakaszos (savas-gázos) fermentáció útján működő berendezést építettek mér 1952-ben az NSZK-ban. A „német rendszer” néven ismertté vélt eljárást hasznosító, folyamatosan működő berendezés egymástól különálló trágya tárolóból, erjesztőbői, utóerjesztőből és gáztárolótartályból áll. A töltés és hígítás azonos vezetéken, gravitációs úton történik, a trágyagyűjtő aknában. Az erjesztóket a keverés intenzitása végett alulról töltik. Az erjeBztóben bizonyos mértékű aerob (oxidációs) bomlás történik, s az ekkor fejlődő hővel melegítik a hígra kevert trágyát. A metanogén baktériumok akkor fejtik ki funkciójukat, araikor az oxigén elfogy. A berendezés hátránya az, hogy az erjesztőben összegyűlő uszadék összefiicesedik, a ezt csak az erjedő anyag 75-80%-os nedvességtartalmának állandó megtartásával lehet megakadályozni. Folyamatos, folyékony rendszerű biogáztelepet szintén Németországban építettek 1977-ben. Műanyaggal fedett különálló két betontartályban, külön zajlik le az elő- és utöerjesztés. A gázt az utóerjcszlóben gyűjtik össze. Az uszadék kialakulása ellen a folyadékszintek változtatásával, visszakeveréssel védekeznek, s az uszadékol karbantartáskor termelik ki. Nincs fűtése, nincs keverószerkezele. A bomlás részben aerob, részben rizóbiumbaktériumokkal történik. Istállóhoz csatlakozó, erjeszlőből és ulóerjesztőből álló biogázlelepet fejlesztettek ki Ausztriában. A gázosítóberendezés a földbe van süllyesztve, hőszigeteléssel van ellátva. Az utóerjeszló nyolc kamrából áll, ezekben eltérő nyomásviszonyok alakulnak ki. Az erjesztendő anyagot a változó gáz és folyudéknyomás keveri. Ugyancsak különálló er jeszlök bői épül fel a földbe süllyesztett nlógyűjtóböl és ezzel összekapcsolt terekből álló kisüzemű biogáztelcp Tirolban. Homogenizálás után tolózár felhúzásával, gravitációs úton jut el n hígtrágya a középső erjesztőtartnlyba, végül az utóerjeszlóbe. A kifolyó hígkomposzl hőcserélőn ál adja át melegét a beáramló higlrá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
