Метантенк для раздельного сбраживания твердых и жидких отходов

 

Изобретение относится к анаэробной обработке твердых и жидких отходов сточных вод. Цель изобретения - увеличение производительности за счет ускорения процесса биохимического окисления твердых и жидких отходов , улучшение качества стабилизированньпс продуктов и повышение надежно сти работы метантенка. Метантенк включает емкости 2 и 8 для сбражива

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) цц 4 С 02 F 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЯЩ " К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю

А @ „

М

14

I (2 1 ) 41 887 24/3 1-26 (22) 02, 02. 87 (46) 1)7.10.88. Бвл. У 37 (7l) Воронежский инженерно-строительный институт (72) Н.В.Гвоздев, В.Д.Журавлев, Е.В.Дроздов, В.М.Деев, О.М.Паринов, Е.М.Черных, И.B..Журавлева и В.И.К иц (53) 628,336.56(088.8) (56) Патент СССР Р 11 03790, кл. С 02- F 11/04 1981 . (54) метАНтеНк для РАЗдеЛЬНОГО СБРАжиВАния твяРдых и жидких отхоДОВ (57) Изобретение относится к аназроб ной обработке твердых и жидких отха" дов сточных вод. Цель изобретенияувеличение производительности за счет ускорения процесса биохимического окисления твердых и жидких отходов, улучшение качества стабилизированных продуктов и повышение надежно сти работы метантенка. Метантенк включает емкости 2 и 8 для сбражива14287) 8 ния твердых и жидких отходов, узлы загрузки I и 7 твердых и жидких отходов и узлы выгрузки 4 и 9 стабили.зированного продукта. Устройство также включает автоклав 13 с эжектором

14, соединенным с паропроводом 17.

Исходные твердые отходы через узел загрузки 1, куда одновременно подаются стабилизированный продукт с температурой 35 †50 С и биологически активное вещество с температурой

О выше 100 С, " поступают в емкость 2.

Из емкости 2 жидкий продукт через перегородку 3 по трубам 5 направляется в емкость 8, куда одновременно подаИзобретение относится к анаэробной обработке твердых и жидких отходов сточных вод и может быть использова-. но на станциях очистки городских и промьпплснных сточных вод, а также при обработке сточных вод животноводческих -комплексов.

Цель изобретения — увеличение производительности эа счет ускорения процесса биохимического окисления твердых и жидких отходов, улучшение качества стабилизированных продуктов и повьппение надежности работы метантенка. 15

На фиг. 1 изображен метантенк для раздельного сбраживания твердых и жидких отходов, общий вид; на фиг. 2 узел I на. фиг. 1.

Метантенк включает узел 1 загруз 20 . ки твердых отходов, емкость 2 для сбраживания твердых отходов, внутрен" нюю перфорированную перегородку 3, узел 4 выгрузки твердого стабилизированного продукта, сливные трубы 5, трубы 6 для отвода метана, узел 7 загрузки жидких отходов, емкость 8 для сбраживания жидких отходов, трубопровод 9 для отвода жидкого стабилизированного продукта, насос 10 для подачи жидкого стабилизированного продукта по циркуляционному трубопроводу Il.в емкость 2 через узел I загрузки. На ответвлении 12 от циркуля-, ционного трубопровода 11 размещен автоклав 13, на входе в который ус 35 ются исходные жидкие отходы и биологически активные вещества. Часть жидкого стаб илизированного продукта из емкости 8 поступает в автоклав 13, где нагревается до температуры вью ше 100 С с образованием биологически ак тив ных в еще с тв, к о торые по труб опроводам 19 и 20 подаются в емкбсть 2 и 8. Изобретение позволяет увеличить производительность установки за счет поддержания оптимального температурного. режима и стимулирования процессов сбраживания путем ввода после автоклава биологически активных веществ. 2 ил. тановлен эжектор 14, напорное сопло

15 которого сообщено трубопроводом 16 с паропроводом 17, а всасывающий патрубок 18 эжектора 14 присоединен к ответвлению 12, Выход из автоклава 13 соединен трубопроводами 19 и

20 для подачи биологически активных веществ соответственно с узлом 1 загрузки твердых отходов и с узлом 7 загрузки жидких отходов. Сливные трубы 5 сообщены через трубопровод

21 с емкостью 22 для сбора стабилизированного продукта.

Иетантенк работает следующим образом.

Исходные твердые отходы поступают в узел 1 загрузки, куда одновременно подаются жидкий стабилизированный о продукт с температурой 35-55 С и биологически активное вещество с темпео ратурой вьппе 100 С. В узле 1 загрузки происходит смешивание и частичный нагрев исходных твердых отходов.

Смесь исходных твердых отходов жидкого стабилизированного продукта и биологически активного вещества поступает в емкость 2, внутри которой происходит одновременно передача тепла от биологически активного вещества к твердым отходам и жидкому стабилизированному продукту. В результате этого процесса температура смеси выравнивается и находится в onо тимальных пределах 35-55 С, Наличие в емкости 2 оптимальной температуры

14287 и биологически активного вещества позволяет ускорить процесс сбраживания твердых отходов. Сброженный твердый продукт отводится из емкости

2 через узел 4 выгрузки и направля5 ется на утилизацию. В процессе сбраживания твердых отходов в емкость 2 жидкий продукт непрерывно отделяется через внутреннюю перфорированную пе" регородку 3 и по сливным трубам 5 направляется в емкость 8 для сбраживания жидких отходов. В эту же емкость 9 через узел 7 загрузки подают" ся исходные жидкие отходы и биологи- 15 чески активное вещество. За счет высоКой температуры (более 100 C) биологически активного вещества температура жидких отходов достигает опти-. о мальных значений 35-55 С, а нали- 20 чие в емкости 8 биологически активных веществ способствует ускорению протекания ферментальных реакций в анаэробных условиях.

При сбраживании твердых отходов в . 25 емкости 2 и жидких отходов в емкости 8 выделяется газ метан, который отводится по трубам 6 для дальнейшего его использования.

Стабилизированный в емкости 8 ЗО жидкий продукт забирается насосом 1 0 по трубопроводу 9 и подается по циркуляционному трубопроводу 11 к узлу 1 загрузки емкости 2 для сбраживания твердых отходов. Часть жидкого ста- д5 билизированного продукта из циркуляционного трубопровода 11 по ответвлению 12 поступает в автоклав 13 посредством эжектора 14 через его всасывающий патрубок 18, присоединенный к 40 ответвлению 12. Подача в автоклав 13 части жидкого стабилизированного продукта осуществляется паром, который поступает в эжектор 14 через напорное сопло 15, сообщенное трубопрово- 45 дом 16 с паропроводом 17. Использование пара в качестве эжектирующего агента позволяет не только подать жидкий стабилизированный продукт в автоклав 13, но и нагреть в нем этот 50 о продукт до температуры более 100 С при давлении выше атмосферного. Наличие B автоклаве 13 температуры срео ды более 100 С и давления выше атмосферного позволяет довести в нем процесс до образования пара внутри клеточного вещества. За счет паровзрывного и термических эффектов наступает быстрое разрушение оболочек

18

4 и клеток анаэробных микроорганизмов с получением биологически активного вещества в виде стимулирующего продукта для процесса сбраживания органических отходов. Полученные в автоклаве 13 биологически активные веще" ства при избыточном давлении поступают по трубопроводу 19 в емкость 2 через узел 1 загрузки твердых отходов и по трубопроводу 20 в емкость S через узел 7 загрузки жидких отходов.

Поступление в емкости 2и 8 нагретых до температуры более 100 С биологически активных веществ способствует подцержанию в этих емкостях оптимальных температурных режимов сбраживания твердых и жидких отходов без устройства в них специальных теплообменников, а также ускоряет процесс ферментативных реакций, увеличивает число новых клеток анаэробных микроорганизмов и ведет к ускорению их роста.

Изобретение позволяет. интенсифицировать процесс биохимического окисления органических веществ в твердых и жидких отходах, сократить продолжительность их сбражнвания, уменьшить объем метантенков, повысить их производительность, улучшить качество стабилизированных продуктов за счет более высокой степени распада органических веществ. Исключение из устройства метантенка теплообменного змеевика повышает надежность сбраживания твердых и жидких отходов и работу всего метантенка в целом.

l.

Предлагаемый метантенк за счет стимулирования процессов сбраживания путем ввода после автоклава биологически активных веществ позволяет увеличить производительность сооружений анаэробного сбраживания твердых и жидких отходов на 15-25, при этом одновременно повысить глубину сбраживания органических веществ.

Формула изобретения

Метантенк для раздельного сбраживания твердых и жидких отходов, содержащий емкость для сбраживания твердых отходов с узлами загрузки и выгрузки, сообщенную посредством сливньтх трубопроводов с емкостью для сбраживания жидких отходов, имеющую теплообменник, узлы загрузки и выгрузки жидких отходов и сообщенную пос редс тв ом нас оса и циркуляционноСоставитель Л. Суханова

Техред А.Кравчук Корректор С, Шекмар

Редактор С. Патрушева

Заказ 5093/26 Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, уи. Проектная, 4

1

ro трубопровода с узлом загрузки твердых отходов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения производительности за счет ускорения процесса биохимического окисления твердых и жидких отходов, улучшения качества стабилизированных продуктов и повышения надежности работы, теп428718лообменник выйолнен в виде автоклава, рабочая температура которого выше

100 С, с эжектором, при этом напорное сопло эжектора сообщено с паропроводом, всасывающий патрубок — c циркуляционным трубопроводом, а автоклав соединен трубопроводами с узлами загрузки твердых и жидких отходов °