Метантенк Советский патент 1992 года по МПК C02F3/28 C02F11/04 C02F3/28 C02F101/30 

Изобретение относится к микробиологической очистке бытовых, промыш- ленных и сельскохозяйственных сточных вод, в частности к устройствам для анаэробного сбраживания органических веществ, находящихся в сточ- . ных водах.

Известен аппарат для приготовления кормовых добавок, содержащий вертикальную цилиндрическую емкость, соосно установленный в емкости приводной вал с перемешивающим устройством, лопасти которого выполнены в виде рам, закрытых,сеткой, и аэрацирнное устройство. Такой аппарат благодаря легкости конструкции перемешивающего устройства способен обеспечить гомогенизацию обрабатываемой среды при работе с большими объемами и может быть использован в качестве основной емкости анаэробного контактного метантенка.

Однако эффективность очистки в этом меТантенкё ограничена скоростью седиментации биомассы. Кроме того, не решена проблема удержания биомассы ори их непрерывной работе, от решений которой зависит эффективность процесса очистки сточных вод.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки путем предотвращения вымывания биомассы из ме31710создания большей поверхнотантенка и сти контакта биомассы и сточных вод. Поставленная цель достигается тем, что метантенк, содержащий вертикальную цилиндрическую емкость для носителя иммобилизированных клеток микроорганизмов (биомассы) с теплообменной рубашкой, патрубки для подачи сточных вод, вывода газов и обработан ной воды, люки для загрузки и выгрузки носителя биомассы, соосно установленный в емкости приводной вал с перемешивающим устройством, лопасти которого выполнены в виде радиальных рам, закрытых сеткой и закрепленных на приводном валу посредством ступиц, снабжен расположенным соосно. емкости цилиндрическим сеточным приемником с волнообразной поверхностью жecfкo соединенным с рамами перемешивающего устройства и закрывающим не менее половины его высоты, при этом верхняя кромка сеточного приемника расположена выше рам перемешивающего устройства и ниже высоты установки патрубка для вывода обработанной воды Метантенк обеспечивает надежное удержание носителя, а следовательно. и иммобилизированную биомассу в реакционнои зоне. Структура потоков, создаваемая совместно сеточным приемником и сеточными лопастями перемешивающего устройства, а также цилиндрическим сосудом, поддерживает частицы носителя биомассы в витающем, псев доожиженном состоянии, обеспечивая при этом за/1анную поверхность и надеж ный ее контакт с обрабатываемой средой. Возможность создания большой поверхностиконтакта биомассы и обрабatывaeмoй среды, а также надежного и контакта, увеличивает эффективность очистки сточных вод. Кроме того, благодаря конструкции перемешивающего устройства, в метантенке можно использовать различные носители: соло.му, древесные опилки, полимерные смолы, уголь, окись алюминия и т.д., т.е. носители с удельным весом меньшим и большим, чем удельный вес обрабатываемой среды. Возможность использования многих носителей значительно расширяет область применения предлагаемого метантенка и повышает его эффективность. На фиг. 1 представлен предлагаемый метантенк, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-Л на Фиг. 1. 4 Метантенк содержит вертикальную цилиндрическую емкость 1 с теплообменной рубашкой 2, патрубком 3 для подачи сточных вод, патрубком Ц для отвода биогаза, патрубком 5 для отвода о|работанной воды и люками 6 и 7 соответственно для загрузки и выгрузки носителя иммобилизированных Соосно емкосклеток микроорганизмов, ти 1 установлен приводной вал 8, на котором посредством ступиц 9 закреплено перемешивающее устройство, лопасти которого выполнены в виде рам 10, закрытых сеткой 11. Соосно емкости 1 на периферии перемешивающего устройства в верхней его части установлен сеточный приемник 12, имеющий волнообразную поверхность. Верхняя кромка приемника поднята над рамами перемешивающего устройства и находится ниже высоты установки патрубка 5, предназначенного для отвода отработанной воды, т.е. ниже динамической свободной поверхности обрабатываемой среды. Рамы перемешивающего устройства выполнены вертикальными. В случае использования носителей с удельным весом в 2 и больше раза большим, чем удельный вес обрабатываемых стоков. рамы могут быть установлены с наклоном к горизонтальной поверхности в пределах 20, а нижняя масть рам, не закрытых приемником 12, вместо сетки 11 может быть закрыта сплошным материалом. Метаытенк работает следующим образом. Емкость 1 заполняют сточными водами через патрубок 3. Если сточные воды содержат взвешенные частицы, то размер частиц должен быть меньшим, чем ячейки сетки приемника и перемешивающего устройства. Через люк 6 в метантенк загружают носитель, на поверхности которого иммобилизированы клетки микроорганизмов. Частицы носителя должны быть большими, чем ячейки сетки приемника и лопастей перемешивающего устройства. После включения перемешивающего устройства обрабатываемая среда приходит в движение. Даже при небольших числах оборотов перемешивающего устройства среда, содержащая носитель,, подымается по спирали из нижней части емкости 1 в ее верхнюю часть и, переливаясь через верхнюю кромку приемника, попадает в приемник 12. Из последнего вода и взвешенные частицы через сетки лопастей и приемника вых дит из перемешивающего устройства, а носитель с биомассой задерживается сетками, таким образом, за один прохпл всего объема среды, находящейся в метантенке, через перемешивающее устройство частицы носителя окажутся в приемнике 12. Благодаря сложности структуры потоков в метантенке носитель в приемнике находится в витающем псевдоожиженном состоянии. Так, например, при оседании носителя на сетки лопастей и их закрытии за лопастями возникают потоки, направленные от периферии емкости через сетку приемника в пере мешивающее устройство, которые срывают частицы носителя с сеток лбпастей и приемника. В результате непрерывного повторения этого явления происходит самоочищение сеток, через которые проходят обрабатываемая вода и подвергающиеся биодиструкции взвешенные частицы. В результате многократной циркуляции сточных вод через приемник, заполненный носителем биомассы, благодаря большой поверхности биомассы (более 10000 ) и хорошему контакту биомассы со средой, про исходит интенсивнвя их очистка. Дозированием количества носителя с уче том прироста биомассы добиваются оптимального заполнения приемника, при котором будет отсутствовать циркуляция носителя вне приемника. Чем больше закрыто по высоте перемешивающее устройство сеточным приемником 12, тем больше носителя биомассы будет удерживаться в метантенке. Нижняя часть перемешивающего устройства, не закрытая сеточным приемником, предназначена для создания потоков, способных поднять частицы носителя со дна метантенка и доставить их в приемник. Поэтому высота этой части должна обеспечивать свое назначение, а остальная часть высоты перемешивающего- устройства должна быть закрыта сеточным приемником. В случае выполнения поверхности сеточного приемника гофрированной, кроме дополнительного перемешивания, происходит более интенсивное самоочищение его сетки, что повышает эффективность очистки стоков. По мере очистки стоков в метантанк через патрубок 3 непрерывно подают сточную воду. Избыток воды выводится через патрубок 5. Образовавшийся при очистке биогаз выводится через патрубок. Темяературный режим в метантенке поддерживают за счет подачи в рубашку 2 теплоносителя . Формула изобретения Метантенк, содержащий вертикаль ную цилиндрическую емкость для носителя биомассы с теплообменной рубашкой, патрубки для подачи сточных вод, вывода газов и обработанной воды, люки для загрузки и выгрузки носите- ля биомассы, соосно установленный в емкости приводной вал с перемешивающим устройством в виде радиальных рам, закрытых сеткой и закрепленных на валу ступицами, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки путем предотвращения вымывания биомассы и создания большей поверхности контакта биомассы и сточных вод, он снабжен расположенным соосно емкости цилиндрическим сеточным приемником с волнообразной поверхностью, жестко соединенным с рамами перемешивающего устройства и закрывающим не менее половины его высоты, при этом верхняя кромка сеточного приемника расположена выше рам перемешивающего устройства и ниже высоты установки патрубка для вывода обработанной воды. Ч П Ю }Ь 9 тГУ

Изобретение относится к устройствам для биологической очистки промышленных, бытовых и сельскохозяйственных сточных вод. Целью изобретения является повышение эффективности очистки путем предотвращения вымывания биомассы из метантенка и созданиябольшей поверхности контакта биомассы и сточных вод. Метантенк содержит вертикальную цилиндрическую ёмкость с теплообменной рубашкой и частицами иммобилизированных клеток микроорганизмов, соосно установленный в емкости приводной вал с перемешивающим устройствомj лопасти которого выполнены в виде радиальных рам, закрытых сеткой и закрепленных на приводном валу посредством ступиц. Для достижения цели метантенк снабжен расположенным соосно емкости цилиндрическим сеточным приемником с волнообразной поверхностью, жестко соединенным с рамами перемешивающего устройства и закрывающим не менее половины его высоты , при этом верхняя кромка сеточного приемника расположена выше рам перемешивающего устройства. 2 ил.г (/>&