Жду новый пост

Серия «Идеи даром»

Биотуалет без воды для сельского дома. Утилизация человеческих фекалий в быту и получения из них биогаза. Обычный унитаз со смывом в канализацию очень удобен, прост в изготовлении и эксплуатации. Существующие системы биотуалетов сложны, дороги, ненадежны и к тому же сильно воняют. Предлагаемая система хотя и не обладает всеми достоинствами обычных унитазов, но намного превосходит аналоги по основным параметрам. Главное ее достоинство состоит в том, что нет никакого контакта с фекалиями предыдущих посетителей. Неприятных запахов не больше, чем в обычном туалете. Это достигается следующим образом. Кал и моча каждого посетителя туалета собирается в герметичный одноразовый контейнер, сделанный из биоразлагаемого материала. Причем внешне это выглядит как обычный унитаз, только вместо спуска воды контейнер с отходами герметично закрывается, и отправляется по трубе на переработку в специальную емкость в подвале дома. Переработка происходит по стандартной технологии производства биогаза при температуре около +30°C. Возможен промежуточный вариант, когда приемный многоразовый контейнер сделан из прочного материала и меняется раз в день. Тогда потребуется небольшой смыв водой для удаления следов посещения туалета. Но преимуществом такого варианта является существенное упрощение технологии производства биогаза. Раз в сутки заполненный контейнер (не открывая!) помещают в специальный термостат, состоящий из множества ячеек по размеру этого контейнера. Биогаз производится внутри каждого контейнера индивидуально, и отводится через специальный клапан в крышке, который открывается только тогда, когда контейнер находится в ячейке термостата. Через определенное время, когда биохимический процесс будет закончен, контейнер освобождается от содержимого, моется, и он снова готов к использованию. Когда нет общей емкости для биохимического процесса, зловоние полностью исключено, т.к. фекалии всегда находятся в закрытом контейнере от начала и до конца цикла. Причем, биогаз еще можно очищать от аммиака и сероводорода, утилизируя их на специальных насадках, и превращать в азотные удобрения прямо тут, в термостате. На выходе будет чистый метан.

Вероятно, такая система будет особенно полезна для Израиля с его жарким климатом и постоянной нехваткой пресной воды. Ведь если не спускать фекалии в канализацию, то остальную воду будет достаточно легко очистить с помощью мембранных фильтров и использовать снова. Таким образом, потребность домашнего хозяйства в воде существенно уменьшается.

Солнечная печь. Су-вид, тиховарка, томление при минимальных энергетических затратах. Подойдет для Израиля, центральной Азии и везде, где есть много солнца. Известна главная особенность традиционной русской кухни – очень длительное выдерживание продуктов при невысокой температуре. В отличие от су-вида, русская печь выдает готовый продукт, а не полуфабрикат. Особенность русской печи: один раз протопили печь – и она остывает всю ночь. В это время в ней стоят горшки с кашей, с мясом, с молоком, со щами. В результате – особенный вкус буженины и консистенция блюд, недоступные при быстрой готовке. В Израиле много солнца, и тамошние жители постоянно используют Солнце для нагрева воды, для чего устанавливают специальные бочки на крыше дома. А что если использовать эту энергию не только для нагрева водопроводной воды, но и для термообработки продуктов в особой печи, которая нагревала бы продукты в том же режиме, что и русская печь? Не нужна высокая температура. Достаточно было бы и 70-90 градусов. При этом продукты будут томиться весь день. Нагрев дистиллированной воды как теплоносителя от 70 до 90 градусов с помощью зеркал, теплообмен с емкостями внутри печи, где готовятся блюда. Если временно нет солнца, то можно использовать газ. Надо только сделать конструкцию удобной и практичной в использовании домохозяйками.

Например, так. Чтобы не нужно было постоянно следить за солнцем, используем сферическую линзу по тому же принципу, что и в гелиографе. Для удобства и удешевления производства линзу можно сделать полой внутри и заливать туда дистиллированную воду. Линза фокусирует солнечный свет на поверхности вогнутого металлического цилиндра с зачерненной поверхностью, представляющего собой переднюю стенку емкости с водой. Размеры линзы и цилиндра подобраны таким образом, чтобы быстро достичь требуемой температуры теплоносителя. Единомоментно нагревается только одна точка на поверхности цилиндра, но ее будет достаточно, чтобы нагреть всю воду до 90 градусов. Но не выше, чтобы не было кипения. Конвекцию воды внутри цилиндра обеспечивает мешалка. Точка нагрева автоматически движется за солнцем и перемещается в течение дня от одной стороны цилиндра до другой. Емкость с водой покрыта хорошей теплоизоляцией за исключением той ее части, которая нагревается солнцем. Регулировка температуры осуществляется автоматической системой управления с помощью изменения фокусировки линзы. Надо горячее – фокус тоньше, надо холоднее – фокус размыт. Внутри емкости с водой стоят закрытые кастрюли, как в полевой кухне. Что нужно сделать хозяйке? Засыпать продукты в кастрюли, залить воду или молоко и открыть доступ к солнцу. Утром поставила – вечером готов обед. Все делается само собой. Не надо следить, не надо перемешивать. Электричество расходуется только на систему управления. Дешево и просто. Особенно это будет выгодно для столовых. Или в условиях войны, когда есть проблемы с топливом. Так как солнечный свет дает около одного киловатта на квадратный метр поверхности, то размер линзы должен быть примерно несколько десятков сантиметров в диаметре. Точнее можно будет определить только после создания опытного образца.

Схема печки. Вид сверху.1. Корпус печки, с теплоизоляцией снаружи.

2. Емкость, где готовится пища.

3. Теплоноситель – дистиллированная вода. Заполняет все внутреннее пространство печки. Немцы в полевых кухнях использовали глицерин, но, я думаю, это излишне. Для томления продуктов очень высокая температура не нужна.

4. Мешалка для равномерного распределения тепла по всему объему печки. Изображена условно.

5. Солнечный свет.

6. Сферическая линза. Состоит из двух стеклянных половин, внутри – дистиллированная вода. Линза фокусирует солнечный свет на вогнутой поверхности части корпуса печки. Плоскость соединения полусфер расположена под прямым углом к той дуге, по которой ходит солнце. Таким образом, шов между полусферами не будет мешать прохождению солнечных лучей. Для экономии места вместо одной большой линзы можно использовать несколько маленьких, поместив их друг над другом по высоте печки. Это улучшит теплообмен, т.к. точек нагрева будет больше.

Пришла в голову идея, как сделать профиль грота ближе к идеальному крылу. В косых парусах используются латы — тонкие пластины из упругого материала, поддерживающие форму паруса. Эти пластины совершенно плоские, и если такую пластину немного сжать в продольном направлении, она изогнется дугой. А что если сделать лату утончающейся с одного конца таким образом, чтобы при сжатии она давала профиль, похожий на профиль крыла? Тогда парусу можно будет придать нужную аэродинамическую форму не только с помощью выкройки и регулируемых натяжений по всем углам, но и с помощью задаваемого сжатия латных пластинок. Чтобы латы не только поддерживали, но и определяли профиль паруса. Получится этакий полужесткий парус. Имеющий такую же форму, как жесткое крыло, но почти такой же дешевый и практичный, как обыкновенный парус из ткани. Осталось только придумать простой и надежный механизм, который бы обеспечивал бы такое сжатие в реальных условиях регаты. Причем при смене галса лата должна сама автоматически выгибаться в другую сторону.

Самый простой механизм, который приходит в голову — сделать внутри латы сквозное отверстие по всей длине, протянуть леску, закрепив ее на одном конце латы, а на другом конце установить гайку на винте, которая бы регулировала натяжение лески. При этом надо подобрать силуэт и профиль латы таким образом, чтобы она легко перескакивала между крайними точками, т.е. чтобы силы самого паруса при смене галса хватило бы для перехода изгиба латы через мертвую точку в новое устойчивое состояние. Для этого надо использовать упругость пластика, как это сделало в пластмассовых защелках. Тогда в самом парусе и такелаже вообще ничего не надо менять. Такие латы сами бы подстраивались под нужный галс, надо только перед гонкой выставить изгиб по погоде, и все.

Наверно, эта идея уже запатентована. Уж очень она простая.