Микробиологический реактор

 

1. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕАКТОР, содержащий бродильную емкость снабженную трубками для ввода и вывода сбраживаемой массы, а также для отвода биогаза, центральной трубой с двойными стенками, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса брожения и уменьшения энергозатрат, верхняя часть внутренней полости центральной трубы сообщена с бродильной емкостью с помощью патрубка. 2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что патрубок центральной трубы снабжен регулируемым клапаном. / иогаз сёежай affffS ( 4 ffoeo3 n7effJ70 HOCU/rtf/Ji г К

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4Ш А 01 С 3 00; С 12 М 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- «- * » ЧА««?

«

?3с

Ыl

&з

ЖГ 6/4 ю7Ж з

ЮГРЛ /7ЮС/7 ГЛЗ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3230888/30-15 (22) 31.12.80 (46) 30.04.85. Бюл. № 16 (72) В. И. Бородин, А. Г. Пузанков и В. Д. Шеповалов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексных проблем машиностроения для животноводства и кормопроизводства (53) 663:63:576.8 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 112233, кл. А 01 С 3/02, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2901630, кл. А 01 С 3/02, 15.02.80.

ÄSUÄÄ 1152541 А (54) (57) 1. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ

РЕАКТОР, содержащий бродильную емкость, снабженную трубками для ввода и вывода сбраживаемой массы, а также для отвода биогаза, центральной трубой с двойными стенками, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса брожения и уменьшения энергозатрат, верхняя часть внутренней полости центральной трубы сообщена с бродильной емкостью с помощью патрубка.

2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что патрубок центральной трубы снабжен регулируемым клапаном.

2 принудительно) через го давления или патрубок 5.

В начале процесса нижний конец безнапорной магистрали 8 погружен в сбраживаемую массу, находящуюся в бродильной емкости 1, и образует с последней гидравлический затвор, разобщающий газовый колпак от емкости 1.

Образующийся в результате сбраживания биогаз скапливается в верхней части бродильной емкости 1 и одновременно отводится (или отбирается) из газового колпака, сообщенного с внутренней полостью центральной трубы 6. В результате этого давление (Pi) в бродильной емкости растет, а в газовом колпаке остается постоянным.

Под действием возникающей за счет этого разности давлений AP=Pi — Р в бродильной емкости и во внутренней полости центральной трубы (Р ) уровень сбраживаемой массы в бродильной емкости понижается, а во внутренней полости центральной трубы 6 по закону сообщающихся сосудов соответственно растет. Это происходит до тех пор, пока уровень сбраживаемой массы в бродильной емкости не упадет ниже входной части безнапорной магистрали 8, которая в результате этого оказывается открытой, а верхняя часть внутренней полости центральной трубы сообщенной с верхней (газовой) полостью бродильной емкости 1. Давления в этих сообщающихся емкостях становятся равными, а следовательно и уровни Pi — Р =О. В результате этого входная часть безнапорной магистрали 8 вновь оказывается запертой сбраживаемой массой, разобщающей внутреннюю полость центральной трубы от бродильной емкости. Далее процесс автоматически повторяется. Одновременно с перетеканием газа через безнапорную магистраль 8 из верхней части бродильной емкости 1 в газовый колпак, отбираемая сверху сброженная масса (за счет той же разности давлений) поднимается по безнапорной магистрали 8 и изливается в центральную трубу, смешиваясь с находящейся в ней массой, поднимающейся из нижней части бродильной емкости, При этом сбраживаемая масса, поднимающаяся в бродильной емкости при сообщении ее с внутренней полостью центральной трубы и опускающаяся при их разобщении, взаимодействует с направляющими элементами 7, отклоняясь по радиусу от центра к периферии, и закручивается по спирали, изменяя направление перемещения при прохождении каждого яруса лопаток. Амплитуда колебаний уровня сбраживаемой массы регулируется изменением живого сечения шлангового клапана 10, что обеспечивает равномерное перемешивание и распределение поступающей в реактор массы по всему объему бродильной емкости, вследствие чего производительность и технологическая стабильность процесса возрастает в 1,5 — 2 раза.

1152541

Изобретение относится к установкам для переработки органических отходов (навоза, сгущенных стоков, растительных остатков) и может быть использовано в сельском хозяйстве для получения высококачественных органических удобрений и горючего газа.

Известен реактор для переработки органи. еских отходов, включающий емкость с двухстенной центральной трубой, в которой сбраживаемая масса непрерывно перемещается по внутренней полости центральной трубы при помощи многозаходного шнека с приводом (1).

Недостатками известного реактора являются сложность конструкции и большая энергоемкость. 15

Известен реактор для переработки органических отходов, включающий бродильную емкость, снабженную патрубками для ввода и вывода сбраживаемой массы и отвода биогаза, центральную трубу с двойными стенками и направляющими элементами (2) .

Недостатками данного реактора являются низкие технологическая стабильность переработки органических отходов и надежность работы системы перемешивания. 25

Цель изобретения — ускорение процесса брожения и уменьшение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в микробиологическом реакторе, содержащем бродильную емкость, снабженную трубками для ввода и вывода сбраживаемой массы, а также для отвода биогаза, центральной трубой с двойными стенками, верхняя часть внутренней полости центральной трубы сообщена с бродильной емкостью с помощью патрубка.

Патрубок центральной трубы снабжен З5 регулируемым клапаном.

На чертеже изображен реактор в разрезе.

Реактор включает бродильную емкость

1 (с водяной рубашкой и теплоизоляцией), снабженную патрубками 2 и 3 для ввода и 4р вывода сбраживаемой массы 4 и патрубком 5 для отвода биогаза, центральную трубу 6 с двойными стенками и направляющими элементами 7. Центральная труба 6 снабжена безнапорной магистралью 8, которая выполнена в виде патрубка 9 с шланговым клапаном 10 и отверстиями 11 и закреплена верхней частью с внутренней полостью центральной трубы 6, а нижней — с бродильной емкостью, причем нижний конец патрубка погружен в сбраживаемую массу, а направляющие элементы 7 выполнены в виде подвижных лопастей, установленных попарно с наклоном друг к другу.

Реактор работает следующим образом.

Сбраживаемая масса через отверстия

11 подается в бродильную емкость 1. В про- 55 цессе сбраживания выделяется биогаз, состоящий из 65Я метана и 35Я углекислого газа, который из газового колпака отводится (за счет собственного избыточно