Анаэробный фильтр с сифонным отводом



Анаэробный фильтр с сифонным отводом
Анаэробный фильтр с сифонным отводом

 


Владельцы патента RU 2631079:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образования Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского (RU)

Изобретение относится к устройствам для анаэробного сбраживания сточных вод, содержащих органические отходы сельскохозяйственного производства, и может быть использовано при очистке стоков с органическими включениями промышленных предприятий и коммунального хозяйства. Анаэробный фильтр с сифонным отводом содержит реактор, патрубки для подачи сточных вод и отвода обработанной воды, насос для подачи сточных вод, иммобилизированный носитель анаэробной биомассы, патрубок для отвода биогаза, гидравлический затвор, отводной патрубок для подачи биогаза потребителям, сифонный отвод, состоящий из бака сифона и сифонного трубопровода. Сифонный отвод соединен с выходом анаэробного фильтра, и верхний конец сифонного трубопровода расположен ниже верхней части иммобилизированного носителя. Технический результат: повышение эффективности работы анаэробного фильтра и уменьшение пенообразования в реакторе. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для анаэробного сбраживания сточных вод, содержащих органические отходы сельскохозяйственного производства, и может быть использовано при очистке стоков с органическими включениями промышленных предприятий и коммунального хозяйства.

Известна установка для анаэробной очистки сточных вод [1]. Она состоит из резервуара с патрубком для ввода исходной жидкости, желоба для сбора очищенной воды, коллекторной системы для сбора и удаления газа из жидкости в виде нагнетательной трубы с колпаками, расположенными слоями по высоте резервуара, а также разделительной камеры, соединенной с нагнетательными трубами коллекторных систем.

Недостатком этой установки является то, что при обработке низкоконцентрированных сточных вод велика вероятность вымыва анаэробной биомассы из реактора, а также сложность в изготовлении и эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является конструкция метантенка [2], применяемая для анаэробного сбраживания сточных вод, содержащих органические вещества.

Корпус метантенка выполнен в виде вертикального цилиндрического сосуда. Нижняя и верхняя крышки сосуда представляют собой конус. Подача сточных вод осуществляется через патрубок, установленный в нижней части метантенка. Реакционная часть метантенка заполнена обрабатываемой сточной водой и инертным иммобилизатором - носителем анаэробной массы. Патрубок для отвода обрабатываемого стока и биогаза расположен в верхней части метантенка, коаксиально к оси цилиндра, причем нижний обрез патрубка расположен на уровне раздела газовой и жидкой сред, а верхний переходит в газожидкостную магистраль. Магистраль связывает между собой метантенк и камеру разделения сред, представляющую собой герметичный сосуд, в днище которого установлен патрубок для отвода обрабатываемого стока, а в крышке - патрубок отвода биогаза.

Недостатком указанной конструкции является недостаточная высота колебания уровня свободной поверхности сбраживаемой жидкости и, как следствие, неэффективное пеногашение.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы метантенка, в частности анаэробного фильтра, за счет интенсификации процесса анаэробного сбраживания сточных вод, отделения биогаза от сбраживаемой массы и обеспечения эффективного пеногашения в газовом объеме реактора.

Сущность изобретения заключается в том, что анаэробный фильтр дополнительно содержит сифонный отвод, состоящий из бака сифона и сифонного трубопровода, при этом сифонный отвод соединен с выходом анаэробного фильтра и верхний конец сифонного трубопровода расположен ниже верхней части иммобилизированного носителя. Применение сифонного отвода позволяет создавать циклические возмущения за счет изменения скорости движения сточных вод и колебания уровня свободной поверхности в реакторе. Эффективное пеногашение обеспечивается резкими циклическими колебаниями уровня свободной поверхности сбраживаемой жидкости, также этому способствует выступающая верхняя часть иммобилизатора, дополнительно разрушающая пенный слой.

На чертеже представлена схема анаэробного фильтра с сифонным отводом. Он состоит из реактора 1, представляющего собой вертикальный цилиндрический корпус, патрубков для подачи сточных вод 2 и отвода обработанной воды 6, насоса для подачи сточных вод 3, иммобилизированного носителя анаэробной биомассы 7, патрубка для отвода биогаза 10, гидравлического затвора 8, отводного патрубка для подачи биогаза потребителям 9, бака сифона 4 и сифонного трубопровода 5.

Разработанный анаэробный фильтр представляет собой вертикальный теплоизолированный реактор 1 с подводом животноводческих стоков в верхнюю часть. Внутри реактора расположен твердый носитель с развитой поверхностью 7, на которой прикрепляются микроорганизмы. Отвод обработанных сточных вод осуществляется с нижней части реактора. Отвод биогаза происходит через гидравлический затвор, что обеспечивает относительно постоянное давление. Он представляет собой емкость, заполненную водой, в которую погружен патрубок 10, выходящий из газового объема реактора. Величина давления срабатывания затвора зависит от высоты погружения патрубка 10. Изменяя эту высоту можно поддерживать заданное колебание давления в газовом объеме. В состав сифонного отвода входят бак 4 и трубопровод 5, верхний конец которого расположен чуть ниже верхней части иммобилизатора 7 в реакторе.

Цикл изменения давления и колебание уровня свободной поверхности протекает следующим образом. Сточные воды с постоянным расходом, который обеспечивается насосом 3, поступают в реактор 1 на обработку через патрубок 2. Сбраживание сточных вод происходит в рабочем объеме реактора, который заполнен иммобилизатором 7, и заключается в разложении органического вещества с выделением биогаза. Биогаз накапливается в газовом объеме реактора, а по патрубку 6 в бак 4 движется обработанный сток. В результате постоянного выделения биогаза давление в газовом объеме возрастет. При достижении давления величины, соответствующей глубине погружения патрубка 10, происходит отвод биогаза в корпус гидравлического затвора 8 и по патрубку 9 к потребителю. В то же время сточные воды, прошедшие процесс брожения, постоянно заполняют бак 4, до тех пор пока не достигнут верхней отметки уровня расположения сифонного трубопровода 5. Как только обработанный сток заполнит сифонный трубопровод 5, произойдет опорожнение бака 4. Причем расход сифонного отвода равен расходу жидкости через отводной патрубок 6 и намного больше, чем подача насоса 3. Так, опорожнение бака сифона вызовет изменение скорости движения сточных вод в реакторе. После опорожнения бака сифона скорость движения сточных вод в реакторе снизится до величины, обеспечиваемой подачей насоса 3. Затем цикл работы анаэробного фильтра с сифонным отводом повторится.

Резкие циклические изменения величины скорости движения сточных вод в реакторе способствуют обновлению граничных поверхностей сбраживаемой среды и анаэробной биомассы, а также отделению биогаза от сбраживаемой жидкости. Понижение уровня свободной поверхности сточных вод в реакторе, вследствие перетекания жидкости из рабочего объема реактора в опорожняемый бак сифонного отвода, снижает давление в газовой полости реактора, что вызовет залповое выделение биогаза, а циклические колебания уровня свободной поверхности сточных вод в реакторе за счет применения сифонного отвода позволят эффективно бороться с пенообразованием. Этому также будет способствовать выступающая верхняя часть иммобилизатора, дополнительно разрушающая пенный слой. Таким образом, применение сифонного отвода положительно влияет на интенсивность анаэробного сбраживания, создавая циклические возмущения за счет изменения скорости движения сточных вод и колебания уровня свободной поверхности в реакторе.

Предлагаемое изобретение простое в изготовлении и эксплуатации, позволяет повысить эффективность работы анаэробного фильтра и уменьшить пенообразование в реакторе.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1400501, C02F 3/28, 1984.

2. Патент РФ №2095321, C02F 3/22, 1997, - прототип.

Анаэробный фильтр с сифонным отводом, содержащий реактор, патрубки для подачи сточных вод и отвода обработанной воды, насос для подачи сточных вод, иммобилизированный носитель анаэробной биомассы, патрубок для отвода биогаза, гидравлический затвор, отводной патрубок для подачи биогаза потребителям, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сифонный отвод, состоящий из бака сифона и сифонного трубопровода, при этом сифонный отвод соединен с выходом анаэробного фильтра и верхний конец сифонного трубопровода расположен ниже верхней части иммобилизированного носителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке сточных вод. Способ обработки сточных вод включает предоставление мембранного биореактора, содержащего мембраны, имеющие пленку на поддерживающей конструкции, и поддержание в мембранном биореакторе концентрации частиц сорбента, составляющей по меньшей мере 200 мг/л, где указанные частицы контактируют с мембранами.

Изобретение относится к области обработки бытовых сточных вод, а именно к системе безотходной утилизации сточных вод с применением их деминерализации и последующей подачи на впрыск в газотурбинные установки газоперекачивающих агрегатов с целью охлаждения турбин.

Аэратор // 2559494
Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом. В аэраторе противоположно расположенные продольные неперфорированные участки эластичного рукава частично соединены между собой с образованием двухслойной горизонтальной полосы с продольной осью симметрии, совпадающей с продольными осями симметрии продольных неперфорированных участков, и сжаты с помощью крепежных элементов между элементами продольной жесткости, с образованием по обе стороны от двухслойной горизонтальной полосы рукава двух одинаковых параллельных трубчатых перфорированных эластичных мембран с горизонтально расположенными параллельными осями.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, может использоваться для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей. Устройство содержит раму, на которой установлены емкость для раствора, насос с заборным и нагнетательным трубопроводом, емкость для биопрепарата с дозатором, на штанге устройства закреплены стойки, выполненные в виде трубы и имеющие отверстия по высоте для крепления распыливающих насадок, причем последние выполнены в виде сектора окружности с отверстиями по его периметру и установлены с возможностью изменения положения в вертикальной плоскости путем их перестановки, при этом штанга круглого сечения, полая, одновременно служит трубопроводом для подачи раствора к распыливающим насадкам, собрана из отдельных секций с возможностью перевода ее в транспортное положение.

Изобретения могут быть использованы в области очистки сточных вод. Способ очистки сточных вод анаэробной обработкой первичного осадка (PS) в емкости для отходов (5) и отдельной обработкой пастообразного избыточного шлама (ÜS).

Способ определения влияния токсичности сточных вод на водные соленые среды относится к водной токсикологии и предназначен для оценки токсичности морской среды, содержащей сточные воды. Способ состоит из определения показателей роста культуры морской одноклеточной водоросли в тестируемой воде и включает культивирование культуры морской одноклеточной водоросли, процедуру биотестирования, состоящую из отбора проб воды, внесения в контроль и в тестируемую среду инокулята культивируемой водоросли, подсчета численности клеток водоросли.

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к оборудованию, предназначенному для очистки воды биологическим способом от аммонийного азота, нитрита, нитрата и поддержания pH на уровне 6,5-7,2, и может быть использовано для очистки природных и доочистки сточных вод.
Изобретение относится к технологии очистки сточных вод. Предложен способ аэробной биологической очистки сточных вод.

Изобретение относится к области природоохранной техники, в часности к сооружениям для подготовки к утилизации бесподстилочного навоза, помета на фермах, животноводческих, птицеводческих комплексах и к сооружениям для обработки осадков и других отходов механобиологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод.

Переносная система обработки воды включает по меньшей мере одну подсистему для обработки воды, включающую систему флокуляции, систему хлорирования и систему биопесочной фильтрации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и более конкретно предназначено к устройствам обезвреженных животноводческих стоков при биологической очистке на индустриальных очистных сооружениях (в аэротенках) для улавливания биогаза и его дальнейшего использования.

Изобретение относится к переработке бесподстилочного навоза с содержанием твердой фазы 6-10% в газообразный энергоноситель - биогаз с энергосодержанием не менее 20 МДж/м3, обеззараженные стабилизированные продукты - жидкий обогащенный азотом сток - эффлюент с содержанием аммиачного азота не менее 500 мг/л, и твердую фракцию с повышенным содержанием гумусообразующих веществ (лигнина, гемицеллюлозы), азота и фосфора - биошлама.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложена биогазовая установка и способ переработки органических отходов.

Изобретение относится к области энергетики. Биоотходы подают в узел сортировки 10, где их разделяют в зависимости от возможности анаэробного разложения.

Изобретение относится к области химических, физических, физико-химических и биологических процессов, реализуемых в аппаратах с аэрацией и перемешиванием жидкой среды, а именно процессов синтеза различных биологических продуктов, в частности процессов микробиологического синтеза с использованием метанокисляющих микроорганизмов, и может быть использовано в микробиологической, нефтехимической промышленностях, а также для получения протеинсодержащих кормов, пищевых и медицинских препаратов.

Метантенк // 2572417
Изобретение относится к устройствам для анаэробного сбраживания осадков сточных вод и может быть использовано на станциях очистки городских, производственных и сельскохозяйственных сточных вод.

Изобретение относится к области получения биогаза. Предложена биогазовая установка.

Изобретение может быть использовано для устранения отходов и шламов, образующихся при очистке сточных вод. Для осуществления способа проводят кислотный окислительный гидролиз поступающих отходов при pH от 0,1 до 5,0 и при температуре от 35°C до 100°C путем введения в массу молекулярного кислорода и/или органического или неорганического пероксидного окисляющего агента (загрузки); проводят щелочной окислительный гидролиз полученной массы, выходящей из кислотного окислительного гидролиза, при pH от 8,0 до 12,0 и при температуре от 40°C до 100°C путем введения молекулярного кислорода и/или органического или неорганического пероксидного окисляющего агента; затем проводят химическое кондиционирование массы, выходящей из щелочного окислительного гидролиза, путем добавления кислотного реагента.

Изобретение относится к области переработки органического сырья. Предложен способ получения биометана.

Двухступенчатый беспрерывнодействующий подземный генератор биоводорода включает биогенератор, установленный в земле, заполненный до определенного уровня биомассой, газоотводную трубу и трубу отвода остаточной биопульпы.
Наверх