Реактор для анаэробной переработки биомассы

 

Изобретение относится к переработке органических отходов сельскохозяйственного производства. Целью изобретения является повышение эффективности процесса и высокой степени распада беззольного вешества. Реактор содержит цилиндрических резервуар, разделенным горизонтальной перегородкой на камеры (верхнюю и нижнюю ). Верхняя камера разделена коаксиально на три секции - вытеснения, дображивания и выгрузную. На отводящем газопроводе установлен вакуум-насос, снабженный автоматическим регулятором производительности . В выгрузной секции имеется , тупиковый трубопровод, в который вмонтировано реле давления, подающее сигнал электроприводным вентилям, установленным на отводящем газопроводе и выгрузном трубопроводе . Секция дображивания заполнена иммобилизирующим материалом в виде плоских или гофрированных решеток, расположенных под углом 35-40°, В нижней камере на внешней-поверхности напорно-соединительного трубопровода закреплена газовоздушная мешалка, имеющая поплавковую камеру. Изобретение позволяет повысить степень разложения органического вещества до 50-70%. 7 ил. со С

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1699962 А1 (5l)5 С 02 F 3/28, 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И® щ@®

" «Ц «Qgr.« (тр,... (21) 4739627/26 (22) 22.09.89 (46) 23.12,91. Бюл, ¹ 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский

МНсТ аТуТ электрификации сельского хозяйства (72) 3. А. Гудиев, А. А, Ковалев, Р. А. Мельник, Г. С. Козаев, Л. П. Сужаев, М, В, Левчикова, В, П. Лосяков и Г, П. Мэрсагэшвили (53) 628,336(088.8) (56) Патен-i Румынии ¹ 78295, кл. С 02 F

/ g л 98 (54) РЕАКТОР ДЛЯ АНАЗРОБНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ (57) Изобретение относится к переработке органических отходов сельскохозяйственного производства. Целью изобретения является повышение эффективности процесса и высокой степени распада беззольного вещества. Реактор содержит цилиндрических резервуар, разделенный горизонтальной

Изобретение относится к анаэробной переработке отходов животноводства и может использоваться в области сельскохозяйственного производства для анаэробной переработки органических отходов, а также в коммунальном хозяйстве, в пищевой и микробиологической промышленности при очистке сточных вод.

Цель изобретения — более полное использование обьема реактора и повышение эффективности процесса и степени распада беззольного вещества. перегородкой на камеры (верхнюю и нижнюю). Верхняя камера разделена коаксиально на три секции — вытеснения, дображивания и выгрузную. На отводящем газопроводе установлен вакуум-насос. снабженный автоматическим регулятором производительности. В выгрузной секции имеется тупиковый трубопровод, в который вмонтировано реле давления, подающее сигнал электроприводным вентилям, установленным на отводящем газопроводе и выгрузном трубопроводе. Секция дображивания заполнена иммобилизирующим материалом в виде плоских или гофрированных решеток, располо>кенных подуглом 35-40О, В нижней камере нэ внешней поверхности напорно-соединительного трубопровода закреплена газовоздушная мешалка, имеющая поплавковую камеру. Изобретение позволяет повысить степень разложения органического вещества до 60 — 70%. 7 ил.

На фиг, 1 изображен реактор, продольный разрез; на фиг. 2 — мешалка, вид с разрезом поплавковой камеры; на фиг. 3— разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — корпус реактора, продольный разрез; на фиг. 5— разрез Б — Б на фиг. 4; на фиг, 6 — иммобилизирующие решетки; на фиг. 7 — разрез B — В на фиг. 6.

Реактор для анаэробной переработки биомассы содержит корпус 1, и трубопровод

2 для загрузки свежей биомассы. Корпус реактора разделен горизонтальной перегородкой 3 нэ нижнюю 4 и верхнюю 5 рабочие

1699962 камеры, сообщающиеся через напорно-соединительный трубопровод 6, Перегородки

7 разделяют верхнюю камеру 5 реактора коаксиально на секции вытеснения 8 и дображивания 9 и заполненную иммобилизирующим материалом в виде плоских или гофрированных решеток 10 для стабилиза, ции работающей микрофлоры выгрузную секцию 11 с тупиковым трубопроводом 12, в который вмонтировано реле 13 давления.

Реактор содержит отводящий газопровод 14 для отвода биогаза из нижней камеры реактора, газопровод 15, соединенный с вакуум-насосом 16 для отвода биогаза из верхней камеры реактора и регулировки давления, необходимого для перетекания жидкости с нижней камеры в верхнюю, окно ,17 для выгрузки биомассы, переходящее в ! выгрузной трубопровод с гидравлическим

,затвором 18. Мешалка 19 расположена в нижней камере на внешней стороне напорно-соединительного трубопровода и состоит из наполненной воздухом или инертным газом поплавковой камеры 20 с выступами

21, входящими в винтообразные канавки

22, соединяющие и удерживающие мешалку на напорно-соединительном трубопроводе, и лопастей 23, На выгрузном трубопроводе и отводящем газопроводе вмонтированы электроприводные вентили

24 и 25, соединенные электропроводом 26 и задействованные с реле 13 давления и вакуум-насосом 16, Реактор работает следующим образом.

Исходные органические отходы через загрузочный трубопровод 2 подаются в ,нижнюю камеру 4 реактора, где в результате анаэробного брожения органического вещества, содержащегося в отходах, образуется биогаэ, за счет которого повышается давление. Под действием давления газа сбра>киваемая биомасса из нижней рабочей камеры 4 по напорно-соединительному трубопроводу 6 перетекает в секцию 8 вытеснения верхней. рабочей камеры 5, Перетеканию биомассы в верхнюю рабочую камеру 5 способствует также создаваемое в ней постоянно заданной величине разрежение (350 — 400 мм вод.ст,) работающим вакуум-насосом 16, который удаляет из верхней рабочей камеры биогаз, выделяющийся в процессе анаэробного сбраживания органического вещества.

По мере вытеснения биомасса из нижней рабочей камеры 4 перетекает в верхнюю рабочую камеру 5, ее уровень в секции

8 вытеснения поднимается до верхней кромки вертикальной разделительной перегородки 7, после этого биомасса перетекает

55 в секцию 9 дображивания. Поступающая в секцию 9 биомасса проходит через инертный иммобилизирующий материал в виде плоских или гофрированных решеток 10. Решетки 10 расположены под углом 35 — 40оС, так как осаждающиеся взвеси именно по такой наклонной поверхности самопроизвольно сползают и удаляются вместе с жидкостью в выгрузную секцию 11.

Использование инертного иммобилиэирующего материала в виде решеток 10, расположенных под указанным углом, значительно увеличивает удельную поверхность и способствует улучшению обтекания и контактирования субстрата с биопленкой, а также предотвращает ее заиливание.

По мере перетекания биомассы в верхнюю рабочую камеру 5 ее уровень в нижней рабочей камере 4 снижается. Одновременно со снижением уровня жидкости опускается вниз газовоздушная поплавковая мешалка 19, которая имеет поплавковую камеру 20, заполненную воздухом или инертным газом и находящуюся постоянно в жидкости. В результате движения выступов

21 мешалки по винтовым канавкам 22, расположенным на наружной поверхности напорно-соединительного трубопровода 6, мешалка 19 совершает круговое винтообразное движение вверх и вниз в зависимости от изменения уровня жидкости в камере

4, при этом перемешивая биомассу и разрушая плавающую корку.

По мере перетекания сброженной биомассы из секции 10 дображивания в выгрузную секцию.1 1 в тупиковом трубопроводе 12 увеличивается давление, которое воздействует на реле 13 давления, в результате чего оно срабатывает, подает электрический сигнал на электроприводные вентили 24 и 25 через соединительный электропровод 26 и открывает их, В это время скопившийся в нижней рабочей камере 4 биогаз под давлением по газопроводу 14 поступает в верхнюю рабочую камеру 5. В этот момент давление в верхней рабочей камере 5 и нижней рабочей камере 4 выравнивается и биомасса из секции 8 под напором водяного столба через напорно-соединительный трубопровод 6 перетекает обратно в нижнюю рабочую камеру 4, смешиваясь с ее содер>кимым. За счет этого поднимается уровень жидкости в нижней рабочей камере 4, воздействует на мешалку 19, подымает ее и вращает в обратную сторону. Одновременно из выгруэной секции 11 через окно 17 вытекает сброжен ная биомасса в выгруэной трубопрбвод 18, по которому удаляется.

После удаления сброженной биомассы из выгруэной секции 11 в тупиковом трубоп1699962 роводе 12 снижается давление и реле 13 давления выключается и прекращает подачу электрического си нала к электроприводным вентилям 24 и 25 и этим самым закрывает их. После этого рабочий цикл повторяетсяя.

Применение реактора предлагаемой конструкции для анаэробной переработки органических отходов способствует более глубокому выбраживанию органического вещества в перерабатываемом субстрате и позволяет значительна повысить степень его разложения, довести ее до 60 — 70 Д, Формула изобретения

1. Реактордля анаэробной переработки биомассы„содержащий вертикальный корпус, разделенный горизонтальной перегородкой на верхнюю и нижнюю камеры, сообщающиеся между собой через напорно-соединительный трубопровод,трубопроводы для загрузки и выгрузки биомассы, отводящие газопроводы, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью более полного использова5 ния обьема реактора, повышения эффективности процесса и степени распада беззольного вещества, реактор снабжен установленными коаксиально в верхней камере вертикальными перегородками и

10 разделяющими ее на три секции — вытеснения, дображивания и выгрузную, а также поплавковой мешалкой, установленной в нижней камере на внешней поверхности напорно-соединительного трубопровода, 15 2. Реактор по и. 1, отличающийся тем, что секция дображивания верхней рабочей камеры снабжена инертным иммобилизирующим материалом в,виде размещенных наклонно плоских или гофри20 раванных решеток.

1699962

1699962

1699962

Составитель Л.Суханова

Техред M.Moðãåíòàë Корректор 3,Лончакова

Редактор И.Дербак

Заказ 4439 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская иаб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. ужгород, ул,(агарина, 10 I