Биофильтр Советский патент 1992 года по МПК B01D25/34 

Изобретение относится к технике фильтрации суспензий и может быть использовано для отделения бактериального протеина из стоков в кормоприготовлении на очистных сооружениях сельского хозяйства.

Известен биофильтр, включающий корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал с дисками, размещенную между дисками, закрепленную своими основаниями эластичную фильтровальную перегородку, недостатком которого является снижение производительности из-за биообрастания пор фильтровальной перегородки и уменьшения живого сечения для прохода воды.

Известен биофильтр, включающий корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал с нижним диском, смонтированный на упругой опоре дополнительный вал с верхним диском и опорой враидения в корпусе, размещенную между дисками, закрепленную своими основаниями коническую эластичную фильтровальную перегородку, в котором высокий расход энергии на привод из-за проскальзывания среды под действием сил инерции при поступлении на фильтровальную перегородку.

Цель изобретения - сокращение расхода энергии на привод.

Указанная цель достигается тем, чго коническая перегородка выполнена в верхней части в виде чередующихся выступов и впадин, переходящих в нижней части в конус, а выступы и впадины выполнены в нижнем диске под перегородкой, а верхний диск снабжен толкателем с эксцентриком и упругой опорой, при этом верхний диск установлен на упругой опоре с возможностью взаимодействия через толкатель с эксцентриком.

При поступлении стоков на перегородку, за счет инерции массы, они отстают от частоты вращения перегородки до 0,5-1,5 оборота, что снижает движущую силу процесса фильтрования - перепад давления, который пропорционален квадрату частоты вращения. Для компенсации проскальзывания необходимо увеличение частоты вращения, что приводит к увеличению расхода мощности, пропорционального третьей степени частоты вращения. Использование вы- ступов и впадин устраняет проскальзывание, а достижение движущей силы процесса фильтрования при меньших частотах вращения сокращает расход энергии на привод. Выполнение фильтровальной перегородки в нижней части конической увеличивает инерционное проскальзывание осадка, т.е. время его пребывания и сухость при невысоких частотах

вращения. Перемещения перегородки вниз от эксцентрика и толкателя и вверх упругой опорой позволяет получать требуемую сухость осадка при низких частотах вращения

перегородки.

На фиг.1 показан продольный разрез биофильтра; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Биофильтр включает корпус 1 с патруб0 ком 2 подвода и патрубками 3 отвода фильтрата и патрубком 4 отвода осадка, приводной вал 5 с нижним диском б, смонтированный на упругой опоре 7 дополнительный вал 8 с верхним диском 9 и опорой

5 вращения 10 в корпусе 1, размещенную между дисками 6 и 9, закрепленную своими основаниями, например хомутами 11, коническую эластичную фильтровальную перегородку 12. Коническая перегородка 12

0 выполнена в верхней части в виде чередующихся выступов 13 и впадин 14, переходящих в нижней части в конус, d выступы 15 и впадины 16 выполнены в нижнем диске 6 под перегородкой 12, а верхний диск 9 снаб5 жен толкателем 17, эксцентриком 18 и упругой опорой 19, при этом верхний диск 9 установлен на упругой опоре 19 с возможностью взаимодействия через толкатель 17 с эксцентриком 18. Корпус 1 выполнен с

0 конусом 20, а верхний диск 9 с окнами 21.

Биофильтр работает следующим образом.

Суспензия по патрубку 2 через окна 21 в верхнем диске 9, вращающемся вместе с

5 дополнительным валом 8 на упругой опоре 7 нижнего диска 6 приводного вала 5, поступает на коническую эластичную фильтровальную перегородку 12 между ее выступами 13 и впадинами 14, благодаря

0 которым устраняется проскальзывание суспензии и она приобретаетчастоту вращения, равную частоте вращения перегородки 12. Под действием центробежной силы фильтрат отделяют и он по конусу 20 отводится из

5 корпуса 1 по патрубку 3. Образующийся осадок из впадин 14 перемещается вниз под действием тангенциальной составляющей центробежной силы и вибраций, которые сообщают перегородке 12 возвратно-посту0 нательные перемещения верхнего диска 9. .Перемещение вниз осуществляется от эксцентрика 18 толкателя 17,возврат вверх под воздействием деформированной упругой опоры 19. В конической части перегородки

5 12 осадок дополнительно обезвоживается и через впадины 16 между выступами 15 нижнего диска 6 разгружается и выводится из корпуса 1 по патрубку 4. Биофильтр позволяет удалять не только свободную, но и часть связанной с сольватными оболочками

бактерий воды, что упрощает использование биомассы в качестве кормовой добавки животным и птице, так как практически она приобретает пастообразную консистенцию.

Снижение расхода энергии па фильтрование соответственно снижает издержки на выработку кормовой добавки, стоимость которой в 3-4 раза ниже стоимости гидролиз- ных кормовых дрожжей, что снижает себестоимость производства сельскохозяйственной продукции (молоко, яйцо, мясо). Одновременно добавка бактериального протеина снижает расход обычных кормов на 20%. Расходы на корма составляют 70% всех расходов в птицеводстве и животноводстве, а поэтому совмещение очистки стоков с выработкой бактериального протеина позволяет превратить очистные сооружения в рентабельные подразделения сель- ского хозяйства.

Формула изобретения Биофильтр, включающий корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал с нижним диском, смонтированный на упругой опоре дополнительный вал с верхним диском и опорой вращения в корпусе, размещенную между дисками, закрепленную своими основаниями коническую эластичную фильтровальную перегородку, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода энергии на привод, коническая перегородка выполнена в верхней части в виде чередующихся выступов и впадин, переходящих в нижней части в конус, а выступы и впадины выполнены в нижнем диске под перегородкой, а верхний диск снабжен толкателем с эксцентриком и упругой опорой, при этом верхний диск установлен на упругой опоре с возможностью взаимодействия через толкатель с эксцентриком.

Использование: для выработки бактериального протеина из стоков на очистных сооружениях сельского хозяйства. Сущность: биомасса после культиватора по патрубку 2 через окна 21 в верхнем диске 9. вращающемся на дополнительном валу 8, поступает 2f. на коническую эластичную фильтровальную перегородку 12. закрепленную между верхним 9 и нижним 6 дисками. Благодаря выступам 14 и впадинам 13 биомасса приобретает частоту вращения, равную частоте вращения перегородки 12. Осадок, образующийся на разгонном участке между впадинами 14 и выступами 13, перемещается в аксиальном направлении и дополнительно воздействует на массу осадка вибрации перегородки 12, создаваемые перемещениями верхнего диска. Осадок выгружается через впадины 16 между выступами 15, которые сообщают осадку частоту вращения, равную частоте вращения перегородки 12. Верхний диск 9 установлен на упругой опоре 17 и взаимодействует через толкатель 18с эксцентриком 19. 3 ил л9 Ш С Ч х| w -N 4 СО

13

11

фм.З