Аппарат для анаэробного сбраживания органических отходов животноводства, пищевой промышленности и городских стоков Советский патент 1990 года по МПК C02F3/28 C02F11/04 C02F103/20 

Изобретение относится к анаэробной биологической очистке сточных вод методом анаэробной биофнльтрации и может быть использовано в технологии утилизации жидких отходов животноводства, пишевой промышленности и городских стоков.

Цель изобретения - повьшение эффективности процесса метаногенеза за счет интенсификации перемешивания фаз.

На фиг. 1 изображен аппарат для анаэробного сбраживания, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - лопасти биофильтра, аксонометрическая проекция.

Аппарат для скоростного анаэробного сбраживания органических отходов (фиг. 1) представляет цилиндрический корпус (реактор) 1, высота которого равна диаметру, имеет конусное дно. Данная форма обеспечивает накопление активного ила на дне аппарата. Корпус имеет теплоизоляционную прослойку 2. Внутри реактора 1 расположено иммобилизационное устройство 3. Структурным элементом устройства, .3 является лопасть 4. Лопасть 4 представляет собой натянутую на жесткий каркас 5 капроновую сеть 6 с ячейкой 20x20 мм и диаметром 3-4 мм (линии морские капроновые ГОСТ 25574-83). Устройство 3 вращается вокруг своей оси на валу 7 с помощью выталкивающей силы образуюп(егося био), ко(У1

Х

СО

00

торьй скапливается в емкости 8, вы- йолненной из полимерного материала. I, дно корпуса введен штуцер 9 для при- удительной подачи газа (биогаза) в рабочую емкость 8 лопастей. Принуди- ельная подача биогаза осуществляется копресоором 10. В днище корпуса 1 имеется в.ентйль 11 для слива осадка с активным илом и для отбора части ила в системе ре1и1ркуляции. Труба 12 служит для отвода образующегося био- Ьаза, труба 13 - для подачи исходной l accbi и ввода активного ила (система рециркуляции), труба 14 - для удале- |ння сброженного субстрата, зубья 15 - разрушения корки на поверхности 1сбразкиваемой массы, i Устройство работает следующим обipasoM.

i Реактор 1 заполняется через трубу 13 жидкой фракцией из навоза крупноI

го рогатого скота до полного погруже- 1ния иммобилизационного устройства 3. далее реактор продувается азотом или {углекислым газом через штуцер 9 для 1создания анаэробных условий Для ус- корения процесса метаногенеза в сбра- живаемую жидкость можно внести спе- 1 и51альные закваски метаногенных сооб- ществ микроорганизмов или активный ил метантенков.

I Развитие метаногенной микрофлоры внутри реактора контролируется по выделению биогаза. После формирования и закрепления ассоциаций метаногенных сообществ на поверхности иммоби- лизационного устройства в реактор по- дается основной сбраживаемьй субстрат

Первоначально медленное перемешива ние лопастей 4 обеспечивается принудительной подачей газа (N, СО, или биогаза) через штуцер 9. Далее по мере адаптации метаногенного сообществ к сбраживаемому субстрату и развития мощной биопленки на поверхности иммо билизадаонного устройства 3 осуществляется высокоэффективное сбраживанив Увеличение скорости метаногенеза приводит к более интенсивному переметив нию без принудительной подачи газа.

Изобретение обеспечивает накопление активной биомассы метаногенных

ассоциаций на поверхности лопастей в виде биопленки. Биопленка имеет высокую удельную поверхность контакта с субстратом, что интенсифицирует цесс анаэробного сбраживания и уве- ; личивает выход биогаза с единицы рабочего объема реактора. Закрепленная на поверхности лопастей метаногенная ассоциация характеризуется устойчивостью к вымьгоанию и различным физиологическим стрессам. Аппарат дает возможность сэкономить тепловые потери за счет предлагаемой формы реактора, снизить энергозатраты на перемешивание, уменьшить габариты аппарата за счет увеличения скорости метаногенеза, обеспечить более полную минерализацию исходного субстрата. Постоянное перемещение лопастей с иммобили- зационными микроорганизмами обеспечивает д ее орб;цйю избыточной бактериальной массы с их поверхностей, что приводит к накоплению осадка метаногенных ассоциаций в нижней части устройства о Осадок используют для активизации процесса деструкции свежего субстрата в системе рециркуляции, что также увеличивает выход биогаза с единицы рабочего объема.

Формула

изобретени

Аппарат для анаэробного сбраживания органических отходов животноводства, пищевой промышленности и городских стоков, содержащий корпус, трубы подачи исходного осадка и вывода биогаза и сброженного продукта, перемешивающее устройство с лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса менаногенеза за счет интенсификации перемешивания фаз и минерализации осадка, лопасти выполнены из жесткого каркаса и закрепленной на нем капроновой сети и снабжены зубьями для разрушения поверхностной корки, при этом корпус выполнен с коническим днищем и снабжен штуцером подачи биогаза, сообщенным с трубой отвода биогаза, и системой рециркуляции активного ила

11

фиг 1

Изобретение относится к анаэробной биологической очистке сточных вод методом анаэробной биофильтрации. Целью изобретения является повышение эффективности процесса метаногенеза за счет интенсификации перемешивания фаз. Лопасти-мешалки выполнены в виде жесткого каркаса с натянутым на него сетчатым биологически стойким материалом, который имеет развитую ворсистую поверхность (многослойная капроновая сеть), пригодную для иммобилизации микроорганизмов, осуществляющих процесс метаногенеза. Изобретение дает возможность уменьшить тепловые потери, затраты энергии на перемешивание и габариты аппарата, а также обеспечить более полную минерализацию исходного субстрата. 3 ил.

А-А

15

Фиг.З

/5

fS