Метантенк Советский патент 1982 года по МПК C02F3/28 C02F11/04 C02F3/28 C02F101/30 

Изобретение относится к обработке сточных вод и осадков, а именно к устройствам для очистки- и обеззараживания сточных вод и осадков биохимическими методами посредством метантенков и может найти применение для обработки осадков и производственных сточных вод с высокой концентрацией органических веществ.

Известен метантенк, обеспечивающий одновременное проведение процессов сбраживания и уплотнения осадка, содержащий камеры сбраживания, уплотнения осадка и отделения иловой воды, трубопроводы для отвода иловой воды, газов, для подачи сырого осадка, и выгрузки сброженного осадка, подогреватель, выполненный в виде инжектора и перемешивающее устройство 1 .

Недостатками указанного устройства являются незначительное отделение иловой ВОД от общего объёма осгщка, а следовательно, и высокая влажность сброженного осгидка. Кроме того, использование известных приспособлений для перемешивания субстрата,например насосов, гидроэлеваторов или мешалок, приводит к значительным эксплуатационным расходам, связанных

с Ьбслу5киванием, ремонтом, наладкой и увеличением расхода электрической энергии.

Цель изобретения - повышение эффективности, использования за Ъчет интенсификации перемешивания и уплотнения

субстрата.

Поставленная цель достигается тем, что перемешивающее устройство в пол10нено в виде установленной с возможностью вертикального возвратно-поступателйного движения металлической плиты с отверстиями, диаметры которых равны толщине плиты, и снабжено элек15тродами, выполненными в виде тепловых трубок с электронагревателя, и вибратфрами, установленными на верхней поверхности плиты.

На фиг. 1 показано предлагаемое

20 устройство; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - элементы крепления вибратора к верхней грани плиты;на фиг. 4 - механизм перемещения субстрата и отделения иловой

25 воды; на фиг. 5 - предлагаемая конструкция электродов, выполненных- виде тепловых труб.

Устройство включает железобетои1НЫЙ цилиндрический корпус 1 с коническим днищем и жестким сферическим

покрытием, трубопровод 2 для отвода иловой воды, удаляемой из камеры 3 уплотнения осадка и отведения иловой воды, перегородку 4, отделяющую камеру 5 брожения от камеры 3 уплотнения осадка, перфорированный трубопро- 5 вод 6 для сбора и отведения газа в газопровод 7, трубопровод 8 для подачи воды, трубопровод 9 для подачи сырого осадка и трубопровод 10 выгрузки снабженного осадка,.систему ле- 10 бедок 11, перемещающих с помощью гибких и жестких связей 12 и 13 мэталлическую плиту 14, снабженную электродами 15, жестко закрепленных на ее нижней поверхности, и вибрато- )5 рами 16, установленными на верхней поверхности в водопроницаемом корпусе 17. Плита 14 имеет отверстия 18 с диаметрами, равными толщине плиты и служащими для турбулизации и пропуска2л ила и иловой воды при перемещениях плиты 14 в вертикальной плоскости. С целью равномерного пропуска иловой воды через плиту 14 при ее перемещениях вибраторы 16 устанавливаются на ее. верхнюю грань так, чтобы обеспечивгш-г ся зазор 19 между верхней поверхностью плиты 14 и фигурной подошвой 20 вибраторов 16. Для ремонта или замены выбы1вших из строя вибраторов 16 водонепроницаемый корпус 17 выполняется 30 съемным, для чего предусматривается его крепление болтами 21 кподошве 20 вибраторов 16. Работа вибраторов 16 в синхронном режиме позволяет интенсифицировать процессы уплот- - 35 нения осадка и отделения иловой воды за счет укрупления иловых частии. 22 в колеблющейся среде. Учитывая то, что плита 14 движется по заданному, графику перемещения, образовавшиеся 40 укрупненные частицы 22 ила перемещаются тоже, т.е. путь перемещения источника вибрации равеи пути перемещения частиц 22. При этом вес образовавшихся укрупненных частиц 22 всегда 45 будет уравновешиваться подъемной силой, возникающей в результате вибрации электродов 16. Беря во внимание величину этой склы, необходимо отметить, что величииа ее пропорцио- „ нальна длине электродов и обратно пропорциональна частоте накладываемых колебаний. Электроды 15, выполняющие роль местных источников вибрации, выполнены в виде тепловых труб, снабженных в верхней части электронагревателями, для чего в металлической плите 14 имеются отверстия 23, а на поверхности плиты водонепроницаемые трубы, предназначенные для подвода электрической энергии. Крепление 60 электродов 15 к поверхности плиты 14 предусматривается на сварке.; Дпй ра9кющения и изоляции электронагревателя 24, расположенного в верхней части электрода 15, в зоне под- 65

вода тепла предусмотрена установка муфты 25, имеющей электроизоляцию 26 на внутренней ее поверхности. Муфта крепится к электроду 15 при помощи сварки. Внутренняя поверхность электрда 15 покрыта капиллярно-пористым материалом, способствующим возврату конденсата из зоны отвода тепла в зону подвода тепла.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При заполнении внутреннего объема метантенка сточными водами с повышенной концентрацией органических загрязнений или осадком плита 14 выводится в верхнее положение и включа тся в работу. Одновременно подается напряжение -на электронагреватели 2 расположен 1ые в верхней части электродов 15, выполненных в виде тепловых труб и являющихся источниками местной вибрации. Постепенное опускание плиты 14, являющейся источником вибрации, за счет системы лебедок 11, приводит к интенсивному перемешиванию одновременно укрупняя иловые частицы и отделяя иловую воду, которая через трубопровод 2 отводится из Метантенка Использование местных источников вибрации, выполненных в виде тепловых труб позволяет производить также разогрев субстрата, т.е. равномерно поддерживать на заданном уровне требуемую температуру.

Применение предлагаемого метантенка для обработки осадка, и сточных вод с повышенной концентрацией органических загрязнений позволяет одновременно и высокоэффективно осуществлять процесс уплотнения осгщка, его перемешивание и разогрев. Применение в качестве нагревательных элементов тепловых труб дает возможность поддерживать на постоянном уровне требуемую температуру среды, равномерную ПО;всему объему метантенка. Это достигается примене.ниен высокоэффективных тепловых труб и изотермичности по длине. Работа вибраторовв синхронном режиме позволяет вести цикл перемешивания и уплотнение, (укрупнения частиц) с последующим отделением иловой воды с меньшим количеством энергозатрат.

Применение предлагаемого метантенка позволяет снизить капитальные и эксплуатационные ватраты в среднем .на 30,%, а годовой экономический эффект по приведенным затратам составит на станции производительностью 50 тыс.м7сут составит около 120 тыс, руб. в год.

Формула изобретения

.Метантенк, содержащий корпус с трубопроводами для подачи сырого осадка, отвода иловой воды, газов и вывода сброженного осадка, камеры сбражиавания, уплотнения осадка и отделения иловой воды, подогреватель и перемешивающее приспособление, о т личающийся тем, что, с целью повышения эффективности исполь зования за счет интенсификации перемешивания и уплотнения субстрата, перемешивающее приспособление алполнено в виде установленной с возможностью вертикального возвратнот-посту тельного движения металлической плиты с отверстиями, диаметры которых равны толщине плиты, и снабжено элек родами, прикрепленными к нижней поверхности плиты, и вибраторами, установленными на верхней поверхности плиты. 2. Метантенк, по п.1, отличающийся тем, что электроды выполнены в виде тепловых труб с электронагревателями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Янко В.Г. и Янко Ю.Г. Обработка сточных вод и осадка в метантенках. Киев, Будивельник, 1978, с.39-40,