Реактор для анаэробной переработки биомассы Советский патент 1991 года по МПК C02F3/28 C02F11/04 C02F103/20 C02F103/32 

Изобретение относится к анаэробной переработке отходов животноводства и может использоваться в области сельскохозяйственного производства для анаэробной переработки органических отходов, а также в коммунальном хозяйстве, в пищевой и микробиологической промывпенности при очистке сточных вод.

Цель изобретения - более полное использование объема реактора и повышение эффективности процесса и степени распада беззольного вещества.

На фиг. 1 изображен реактор, продольный разрез; на фиг. 2 - мешалка, вид с разрезом поплавковой камеры; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - корпус реактора,продольный разрез; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг, 6 - иммобили- зирующие решетки; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 6.

Реактор для анаэробной переработки биомассы содержит корпус 1, и трубопровод 2 для загрузки свежей биомассы. Корпус реактора разделен горизонтальной перегородкой 3 на нижнюю 4 и верхнюю 5 рабочие

CS

ю о о о hJ

камеры, сообщающиеся через напорно-сое- динительный трубопровод 6, Перегородки

7разделяют верхнюю камеру 5 реактора коаксиально на секции вытеснения 8 и до- браживания 9 и заполненную иммобили- зирующим материалом в виде плоских или гофрированных решеток 10 для стабилизации работающей микрофлоры выгрузную секцию 11с тупиковым трубопроводом 12,

в который вмонтировано реле 13 давле- ния.

Реактор содержит отводящий газопровод 14 для отвода биогаза из нижней камеры реактора, газопровод 15, соединенный с вакуум-насосом 16 для отвода биогаза из верхней камеры реактора и регулировки давления, необходимого для перетекания жидкости с нижней камеры в верхнюю, окно 17 для выгрузки биомассы, переходящее в выгрузной трубопровод с гидравлическим затвором 18. Мешалка 19 расположена в нижней камере на внешней стороне напор- но-соединительного трубопровода и состоит из наполненной воздухом или инертным газом поплавковой камеры 20 с выступами

21,входящими в винтообразные канавки

22,соединяющие и удерживающие мешалку на напорно-соединительном трубопроводе, и лопастей 23. На выгрузном трубопроводе и отводящем газопроводе вмонтированы электроприводные вентили

24 и 25, соединенные электропроводом 26 и задействованные с реле 13 давления и вакуум-насосом 16.

Реактор работает следующим образом. Исходные органические отходы через загрузочный трубопровод 2 подаются в нижнюю камеру 4 реактора, где в результате анаэробного брожения органического вещества, содержащегося в отходах, образуется биогаз, за счет которого повышается давление. Под действием давления газа сбраживаемая биомасса из нижней рабочей камеры 4 по напорно-соединительно- му трубопроводу 6 перетекает в секцию 8 вытеснения верхней рабочей камеры 5, Перетеканию биомассы в верхнюю рабочую камеру 5 способствует также создаваемое в ней постоянно заданной величине разрежение (350-400 мм вод.ст.) работающим ваку- ум-насосом 16, который удаляет из верхней рабочей камеры биогаз, выделяющийся в процессе анаэробного сбраживания органического вещества.

По мере вытеснения биомасса из ниж- ней рабочей камеры 4 перетекает в верхнюю рабочую камеру 5, ее уровень в секции

8вытеснения поднимается до верхней кромки вертикальной разделительной перегородки 7, после этого биомасса перетекает

в секцию 9 дображивания. Поступающая в секцию 9 биомасса проходит через инертный иммобилизирующий материал в виде плоских или гофрированных решеток 10. Решетки 10 расположены под углом 35-40°С, так как осаждающиеся взвеси именно по такой наклонной поверхности самопроизвольно сползают и удаляются вместе с жидкостью в выгрузную секцию 11. Использование инертного иммобилизирую- щего материала в виде решеток 10, расположенных под указанным углом, значительно увеличивает удельную поверхность и способствует улучшению обтекания и контактирования субстрата с биопленкой, а также предотвращает ее заиливание.

По мере перетекания биомассы в верхнюю рабочую камеру 5 ее уровень в нижней рабочей камере 4 снижается. Одновременно со снижением уровня жидкости опускается вниз газовоздушная поплавковая мешалка 19, которая имеет поплавковую камеру 20, заполненную воздухом или инертным газом и находящуюся постоянно в жидкости. В результате движения выступов 21 мешалки по винтовым канавкам 22, расположенным на наружной поверхности на- порно-соединительного трубопровода 6, мешалка 19 совершает круговое винтообразное движение вверх и вниз в зависимости от изменения уровня жидкости в камере 4, при этом перемешивая биомассу и разрушая плавающую корку.

По мере перетекания сброженной биомассы из секции 10 дображивания в выгрузную секцию 11 в тупиковом трубопроводе 12 увеличивается давление, которое воздействует на реле 13 давления, в результате чего оно срабатывает, подает электрический сигнал на электроприводные вентили 24 и 25 через соединительный электропровод 26 и открывает их. В это время скопившийся в нижней рабочей камере 4 биогаз под давлением по газопроводу 14 поступает в верхнюю рабочую камеру 5. В этот момент давление в верхней рабочей камере 5 и нижней рабочей камере 4 выравнивается и биомасса из секции 8 под напором водяного столба через напорно-соединительный трубопровод 6 перетекает обратно в нижнюю рабочую камеру 4, смешиваясь с ее содержимым. За счет этого поднимается уровень жидкости в нижней рабочей камере 4, воздействует на мешалку 19. подымает ее и вращает в обратную сторону. Одновременно из выгрузной секции 11 через окно 17 вытекает сброженная биомасса в выгрузной трубопровод 18, по которому удаляется.

После удаления сброженной биомассы из выгрузной секции 11 в тупиковом трубопроводе 12 снижается давление и реле 13 давления выключается и прекращает подачу электрического сигнала к электроприводным вентилям 24 и 25 и этим самым закрывает их. После этого рабочий цикл по- вторяется.

Применение реактора предлагаемой конструкции для анаэробной переработки органических отходов способствует более глубокому выбраживанию органического вещества в перерабатываемом субстрате и позволяет значительно повысить степень его разложения, довести ее до 60-70%.

Ф ормулаизобретения

1. Реактор для анаэробной переработки биомассы,, содержащий вертикальный корпус, разделенный горизонтальной перегородкой на верхнюю и нижнюю камеры, сообщающиеся между собой через напор-

но-соединительный трубопровод, трубопроводы для загрузки и выгрузки биомассы, отводящие газопроводы, о т л и ч а.ю щ и и с я тем, что, с целью более полного использования объема реактора, повышения эффективности процесса и степени распада беззольного вещества, реактор снабжен установленными коаксиально в верхней камере вертикальными перегородками и разделяющими ее на три секции - вытеснения, дображивания и выгрузную, а также поплавковой мешалкой, установленной в нижней камере на внешней поверхности на- порно-соединительного трубопровода.

2. Реактор по п. 1,отличающийся тем, что секция дображивания верхней рабочей камеры снабжена инертным иммоби- лизирующим материалом в ,виде размещенных наклонно плоских или гофрированных решеток.

Изобретение относится к переработке органических отходов сельскохозяйственного производства. Целью изобретения является повышение эффективности процесса и высокой степени распада беззольного ве- шества. Реактор содержит цилиндрических резервуар, разделенным горизонтальной перегородкой на камеры (верхнюю и нижнюю). Верхняя камера разделена коаксиаль- но на три секции - вытеснения, дображивания и выгрузную. На отводящем газопроводе установлен вакуум-насос, снабженный автоматическим регулятором производительности. В выгрузной секции имеется , тупиковый трубопровод, в который вмонтировано реле давления, подающее сигнал электроприводным вентилям, установленным на отводящем газопроводе и выгрузном трубопроводе. Секция дображивания заполнена им- мобилизирующим материалом в виде плоских или гофрированных решеток, расположенных под углом 35-40°, В нижней камере на внешней-поверхности напорно-соедини- тельного трубопровода закреплена газовоздушная мешалка, имеющая поплавковую камеру. Изобретение позволяет повысить степень разложения органического вещества до 50-70%. 7 ил. со С

16

1Ч

Фи2.2

Фигз

8

в

L

Фиг. 7