Метантенк Советский патент 1991 года по МПК C02F3/28 C02F3/28 C02F101/30 C02F103/20 

Изобретение относится к области переработки в анаэробных условиях животноводческих и птицеводческих ферм, и может быть использовано при очистке стоков с высококонцентрированными органическими включениями промышленных предприятий и в коммунальном хозяйстве.

Цель изобретения - повышение эффективности сбраживания путем увеличения поверхности закрепления метанообразую- щих бактерий на увеличенной площади их засева исходной массы.

На фиг.1 изображен метантенк при подаче, сливе биомассы, продольный разрез; на фиг.2 - то же, при перемешивании; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Метантенк содержит корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3 с размещенной в нем соосно центральной трубой 4 с отверстиями 5. К верхней части трубы 4 присоединен газовый колпак б, снабженный устройствами 7 отбора газа и регулирования давления в полостях метантенка. Реактор содержит устройства подачи 8, распределения 9 и отвода 10 биомассы. В кольцевом пространстве между корпусом 1 и трубой 4 размещены радиальные иммобилизационные перегородки 11 (например, из пористых материалов, мелкоячеистых полимерных, стекловолокнистых, металлических и др. сеток), разделяющие кольцевое пространство на сектора. Между перегородками 11 на отверстиях 5 центральной трубы 4 расположе- ны многоярусно патрубки 12-14 с клапанами 15, открывающимися в кольцевую зону метантенка. Патрубки установлены под углом к трубе так, что оси верхнего яруса патрубков 12 расположены под острым углом вверх к крышке 2, нижнего яруса - под углом вниз к днищу 3, а оси центральных патрубков 13 горизонтальны.

Метантенк работает следующим образом.

Обрабатываемая биомасса, например животноводческие навозные, коммунальные стоки и др. с высоким содержанием органических веществ, через устройства 8 и 9 подачи и распределения загружается в верхнюю кольцевую зону реактора, образуя общий слой над секториальными секциями. Биомасса движется в этих секторах между иммобилизационными перегородками 11 вертикально в придонную зону, откуда поступает в центральную трубу 4, и выводится через верхнее сливное отверстие в трубе устройства 10 отвода биомассы, расположенные выше уровня массы в кольцевом объеме реактора.

Устройство 7 отбора газа и регулирования давления в полостях реактора под

крышкой 2 над кольцевым объемом и в газовом колпаке 6 над массой в центральной трубе 4 обеспечивает как отбор образующегося биогаза определенном давлении,так

и периодическое создание заданного разрежения (меньшего давления) в газовом колпаке б и кратковременное соединение вышеназванных газовых полостей реактора с выравниванием в них давления. При этом

0 столб биомассы в центральной трубе совершает циклические колебательные движения вверх-вниз и при достижении в цикле вверх сливного отверстия в трубе сбрасывается избыточная часть сброженнойГ био5 массы. Одновременно обеспечивается в цикле движения массы вниз, при кратковременном выравнивании давлений в полостях, гидравлическое перемешивание как основной массы, так и смешение свежей

0 массы со сброженной, богатой метанообра- зующими бактериями, путем истечения массы из внутренней зоны трубы 4 через отверстия 5. многоярусные патрубки 12-14 и открывающиеся в этом цикле (под избы5 точным давлением жидкости) клапаны 15 в секториальные секции кольцевой зоны. Расположение патрубков 12 верхних ярусов под углом вверх к крышке 2 обеспечивает интенсивное размывание, разрушение вер0 хнего коркового слоя над секторами и обсе- менение бактеоиями поступающей исходной массы. На поверхности введенных в кольцевое пространство радиальных иммобилизационных перегородок закреп5 ляются метанообразующие бактерии, образуяактивнуюбиопленку, перерабатывающую органические вещества и очищающие стоки.

Метантенк обеспечивает создание блэ0 гоприятных условий массообмена и жизнедеятельности микроорганизмов, удержания их в реакторе путем введения радиальных иммобилизационных перегородок, снижение выброса активных метаногенов и улуч5 шение засева ими свежей исходной массы, а также повышение степени перемешивания и коркоразрушения за счет разнонаправленного расположения патрубков и установки на них открывающихся в началь0 ную зону брожения реактора клапанов. Предотвращается прямое попадание (проскок) части несброженной или недостаточно сброженной массы с необезвреженными частицами на выход реактора путем разделе5 ния зон подачи и слива биомассы, повышающее степень сбраживания и обеззараживания обрабатываемых сред.

Таким образом, по сравнению с известным реактором при тех же размерах емкости позможно увеличить в десятки - сотни

раз концентрацию активных метаногенов площадь биоповерхности, коэффициент использования объема, в 2-3 раза скорость микробиологического преобразования и тем самым сократить время обработки стоков, повысить эффективность сбраживания и производительность в 1,2-1,5 раза по исходной массе и выходу биогаза с одновременным улучшением санитарно-гигиенических и агрономических свойств сброженной биомассы.

Формула изобретения Метантенк, содержащий вертикальный цилиндрический корпус реактора с крышкой и днищем, размещенную в нем соосно центральную трубу, газовый колпак с устройствами отбора газа и регулирования давления в полостях реактора, устройства

подачи, распределения и отвода массы, о т личающийся тем, что. с целью повышения эффективности сбраживания путем увеличения поверхности закрепления

бактерий на площади их засева исходной массы, он снабжен радиальными иммобили- зационными перегородками, расположенными между центральной трубой и корпусом, патрубками с клапанами, уста0 новленными ярусами снаружи на центральной трубе по ее высоте, при этом оси патрубков верхнего и нижнего ярусов расположены под острым углом к трубе и направлены соответственно,вверх и вниз, оси

5 патрубков центрального яруса горизонтальны, устройство распределения биомассы установлено над перегородками, а устройство отвода биомассы - в верхней части центральной трубы.

Изобретение относится к области переработки в анаэробны условиях органических отходов сельскохозяйственного производства, например животноводческих и птицеводческих ферм. Целью изобретения является повышение эффективности сбраживания путем увеличения поверхности закрепления метанообразующих бактерий на увеличенной площади из засева исходной массой, улучшения перемешивания, коркоразрушения, предотвращения проскока несброженной массы Метантек содержит корпус 1 реактора с крышкой 2 и днищем 3 с размещенной в нем соосно центральной трубой 4 с отверстиями 5. К верхней части трубы 4 присоединен газовый колпак 6, снабженный устройствами 7 отбора газа и регулирования давления в полостях мета- нтенка. Реактор содержит устройства 8, 9 и 10 подачи, распределения и отвода биомассы. В кольцевом пространстве между корпусом 1 и трубой 4 размещены радиальные иммобилизационные перегородки 11, разделяющие кольцевое пространство на сектора. Между перегородками 11 на отверстиях 5 расположены многоярусно патрубки 12, 13 и 14 с клапанами 15. открывающимися в кольцевую зону метантенка. Патрубки установлены так, что оси верхнего яруса патрубков 12 расположены под острым углом вверх к крышке, нижнего яруса 14 - под углом вниз к днищу, а центральных патрубков 13 - горизонтально. 3 ил. В йог аз ё О J 01 ю N5 4

Фиг. 2

А-А