Микробиологический реактор
Изобретение относится к обработке органических отходов сельскохозяйственного производства. Цель изобретения - снижение энергозатрат на перемешивание, Микробиологический реактор содержит цилиндрический корпус 1, разделенный внутренним цилиндром 2 на центральную 3 и кольцевую 4 камеры, теплообменник 5. размеа(енный во внутреннем цилиндре 2, патрубки 6, 7 и 8 соответственно, загрузки сырья, выгрузки биомассы и отбора биогаза, грязеотделитель 9, гидроклапан 10, размещенный в центральной 3 и кольцевой 4 камерах . Гидроклапан 1C выполнен в виде U-образной трубки, сообщенной с центральной 3 и кольцевой 4 камерами. Верхний срез трубки, размещенный в центральной камере 3, установлен непосредственно под верхней частью корпуса 1 и расположен выше верхнего среза этой трубки, размещенного в кольцевой камере 4. Кольцевая камера 4 снабжена датчиком давления биогаза 11, связанным с побудителем расхода для его периодического отключения. Теплообменник 5 снабжен патрубками подвода 12 и отвода 13 теплоносителя, а также воздухосборником 14 с отводной трубой 15. Корпус 1 имеет в нижней части конусную отстойную зону для сбора минеральных включений и винтовой затвор 16 для их вывода из реактора. На входе в патрубок 7 установлен гидрозатвор 17, разобщающий газовую полость реактора с атмосферой. Предложенный реактор позволяет снизить энергозатраты на перемешивание за счет совмещения процессов отбора биогаза с перемешиванием биомассы в реакторе.3 ил. ио С о ю оо гб
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 02 Р 3/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ фКИВФМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Й 1152541, кл. А 01 С 3/00, С 12 M 1/02, 1980. Авторское свидетельство СССР М 1567524, кл. А 01 С 3/00, С 12 М 1/02, 1988. (54) МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕАКТОР (57) Изобретение относится к обработке органическихх отходов сельскохозяйствен ного производства. Цель изобретения— снижение энергозатрат на перемешивание, Микробиологический реактор содержит цилиндрический корпус 1, разделен н ы и внутренним цилиндром 2 на центральную 3 и кольцевую 4 камеры, теплообменник 5, размещенный во внутреннем цилиндре 2, патрубки 6, 7 и 8 соответственно, загрузки сырья, выгрузки биомассы и отбора биогаза, Изобретение относится к обработке органических отходов сельскохозяйственного производства и может быть использовано для получения высококачественных органических удобрений и биогаэа, Цель изобретения — снижение энергозатрат на перемешивание. На фиг,1 изображен микробиологический реактор в продольном разрезе; на фиг.2 — схема работы реактора на режиме ЯЛ» 1698192 А1 грязеотделитель 9, гидроклапан 10, размещенный в центральной 3 и кольцевой 4 камерах. Гидроклапан 1С выполнен в виде U-образной трубки, сообщенной с центральной 3 и кольцевой 4 камерами, Верхний срез трубки, размещенный в центральной камере 3, установлен непосредственно под верхней частью корпуса 1 и расположен выше верхнего среза этой трубки. размещенного в кольцевой камере 4. Кольцевая камера 4 снабжена датчиком давления биогаза 11, связанным с побудителем расхода для его периодического отключения, Теплообменник 5 снабжен патрубками подвода 12 и отвода 13 теплоносителя, а также воздухосборником 14 с отводной а трубой 15. Корпус 1 имеет в нижней части конусную отстойную зону для сбора мине- Я ральных включений и винтовой затвор 16 для их вывода из реактора. На входе в патрубок 7 установлен гидрозатвор 17, разобщающий газовую полость реактора с атмосферой, Предложенный реактор позволяет снизить энергозатраты на перемешивание за счет совмещения процессов отбора биогаза с перемешиванием биомассы в реакторе. 3 ил. отбора биогаза (при закрытом гидроклапане); на фиг,3 — то же, перемешивание биомассы (при открытом гидроклапане), Микробиологический реактор содержит цилиндрический корпус 1, разделенный внутренним цилиндром 2 на центральную 3 и кольцевую 4 камеры, теплообменник 5, размещенный во внутреннем, цилиндре 2, патрубки 6, 7 и 8 загрузки сырья, выгрузки биомассы и отбора биогаза соответственно 1698192 грязестделитель 9. гидроклалан 10, размещенный в центральной 3 и кольцевой 4 камерах, Гидроклапан 10 выполнен в виде U-образной трубки, сообщенной с центральной 3 и кольцевой 4 камерами. Верхний срез трубки, размещенный в центральной камере 3, установлен непосредственно под верхней частью корпуса 1 и расположен выше верхнего среза этой трубки, размещенного в кольцевой камере 4, Кольцевая камера 4 снабжена датчиком давления биогаза 11, связанным с системой отбора биогаза для ее периодического отключения. Теплообменник 5 снабжен патрубками подвода 12 и отвода 13 теплоносителя, а также воздухосборником 14 с отводной трубой 15 для выпуска выделяющегося из теплоносителя воздуха. Корпус 1 имеет в нижней части конусную отст<.йную зону для сбора минеральных включений и винтовой затвор 16 для их вывода из реактора. На входе в патрубок 7 для выгрузки биомассы установлен cидрозатво18 17, разобщающ ll1 газовую полость реактора с атмосферой. Микробиологический реактор рабаreer следующим образом. В корпус 1 реактора через патрубок 6 производится загрузка сырья, через патрубки 12 и 13 включается теплообменник 5. Воздух, выделяюир|ися из тег|ланосителя, собирается в воэдухасбс рни:e 14 и периодически отвод -с через трубу 15, В устанавившЕмся режиме анаэробнога сбра>кивания cel physi c ig(poK l8i!8H 10 р83аб щает газовые полости центральной 3 и кольцевой 4 камер реактора, При равных обьемах биомассы в камерах 3 и 4 давление биогаза в них одинаково и сбраживание массы нахОДИТ=Я на ОДном i"ioBHe. В прОцессе жизнедеятельности микроорганизмов давление биогаза в гамерах 3 и 4 возрастает и при достижении максимального заданного значения датчик 11 вь дает сигнал на включение системы Отбора биогаза из газовой полости ректора через патрубок 8. Отбираемый из центральной камеры 3 биогаз проходит через грязеотделитель 9, где производится его очистка ст лены и твердых частиц (продуктов брожения), При этом между камерами 3 и 4 создается оазность давления биогаза, под действием которой сбраживаемая масeа из кольцевой камеры 4 через кольцевой отсек во внутреннем цилиндре 2 и зазор между цилиндром 2 и дном корпуса 1 перетекае; в центральнук) камеру 3 (фиг,2). Соответственно изменению уровней массы в камерах 3 и 4 изменяется и уровень массы в плечах U-образной трубки гидраклапана 10. Зтат процесс продолжается до гех пор, пока уро5 Q Г 4ц 55 вень массы в коротком плече не достигнет нижней внутренней кромки колена U-образной трубки, При этом прои-ойдет срабатывание гидроклапана, масса из трубки будет выброшена давлением биогаза в центральную камеру 3 и камеры 3 и 4 газовой полости реактора соединяется между собой, При достижении минимального заданного давления биогаза в.газовой полости кольцевой камерь 4 датчик 11 выдает сигнал на отключение системы отбора биогаза из реактора. Поднятая в центральной камере 3 массы обрушивается вдоль цилиндра 2, стремясь сравнять уровень в центральной 3 и кольцевой 4 камерах реактора, При этом биогаз через открытую U-образну о трубку перетекает из газовой полости кольцевой камеры 4 в газовую полость центральной камеры 3. Небольшая часть массы через Kofibi,eeoA отсек цилиндра 2 постугает в верхнюю часть кольцевой камеры 4, а основная масса через зазор между цилиндром 2 и дном корпуса 1 поступает в нижнюю и среднюю зоны реактора (фиг.3), При этом происходит активное леремешивание массы ва всем обьеме реактора. Процесс продолжается до выравнивания уровней массы в камера> 3 и 4 реактора. При эта" | масса заполняет U-образную трубку и произойдет разобщение газовых полостей центральной 3 и кольцевсй 4 камер, Цикл отбора Оиогаза и перемешивания массы в реак.|оре закончится. В дальнейшем перемешивачие массы в реакторе происходит при каждом Очередном отборе оиогаза в процессе àeà3робнGão сбраживания, При Очередной загруЗке реактора сырье подается в центральну a камеру 3 через загрузочный патрубок 6:-то приводит к созданию "кипящего" слоя в биомассе и способствует интенсификации процесса. При этом уровень сбраживаемой массы в реакторе повышаемся на высоту, определяемую объемом порции загруженного сырья. Это приводит к соответствующему повышению уровня в гидрозатворе 17 и часть сбро>кенной биоиассы сливается из реактора через патруоок 7. При этом гидрозатвор 17 обеспечивает изоляцию газовой полости реактора от атмосферы. Загружаемая через патрубок 6 исходная масса перемешивается со сбраживаемай массой и постепенно перемещается к патрубку 7, что обеспечивает заданную длительность процесса анаэробного сбраживания. В процессе работы реактора из сбраживаемой массы B отстойную зону реактора осаждаются минеральные включения, которые через винтовой затвор 16 периодически выводятся из реактора. I сисл еие om3opa 1 С,оедний дробень пи8 ь женно ссь Предложенный реактор позволяет снизить энергозатраты на перемешивание за счет совмещения процессов отбора био газа с перемешиванием биомассы в объеме реактора. Формула изобретения Микробиологический реактор, содержащий цилиндрический корпус, разделенный внутренним цилиндром на центральную и кольцевую камеры, теплообменник, размещенный во внутреннем цилиндре, патрубки загрузки сырья, выгрузки биомассы и систему отбора биогаза, грязеотделите: ь. гидроклапан, размещенный в центральной и кольцевой камерах, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на перемешивание, гидро5 клапан выполнен в виде0-образной трубки, сообщенной с центральной и кольцевой камерами, при этом верхний срез трубки, размещенный в центральной камере, расголожен выше верхнего среза трубки, раз10 мещенного в кольцевой камере, причем кольцевая камера снабжена датчиком давления биогаза, связанным с системой .отбора биогаза для ее периодического отключения. 15 I 69<3192 Сзставитель 1/1. Дамиров I е Редактор В, Труэченко Производственно-издательский комби. аг "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 Заказ 4363 Тираж Подписное Б НИИПИ осударственно: о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .3035., Москва, >К-35, Раушская наб„4/5
