Аппарат для анаэробного сбраживания органических отходов животноводства, пищевой промышленности и городских стоков

 

Изобретение относится к анаэробной биологической очистке сточных вод методом анаэробной биофильтрации. Целью изобретения является повышение эффективности процесса метаногенеза за счет интенсификации перемешивания фаз. Лопасти-мешалки выполнены в виде жесткого каркаса с натянутым на него сетчатым биологически стойким материалом, который имеет развитую ворсистую поверхность (многослойная капроновая сеть), пригодную для иммобилизации микроорганизмов, осуществляющих процесс метаногенеза. Изобретение дает возможность уменьшить тепловые потери, затраты энергии на перемешивание и габариты аппарата, а также обеспечить более полную минерализацию исходного субстрата. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 02 F 3/28, 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П!НТ СССР (21) 4472386/23-26 (22) 21.06.88 (46) 15,10-,90, Бюл, М 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (72) Ю.Ц. Бадмаев,. В.P. Крюков и А.А. Ковалев (53) 628-,336(088,8) (56) Заявка Великобритании

Ф 2073166, кл . С 02 F 3/28, 1981. (54) АППАРАТ ДПЯ АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА, ПИ!!1ЕВОИ ПРОМЬЙШЕННОСТИ И ГОРОДСКИХ

СТОКОВ (57) Изобретение относится к анаэробИзобретение относится к анаэробной биологической очистке сточных вод методом анаэробной биофильтрации и может быть использовано в технологии утилизации жидких отходов животноводства, пищевой промышленности и городских стоков, Цель изобретения — повышение эффективности процесса метаногенеза за счет интенсификации перемешивания фаз, На фиг. 1 изображен аппарат для аиаэробного сбраживания, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — лопасти биофильтра, аксонометрическая проекция.

Аппарат для скоростного анаэробного сбраживания органических отхо„„SU 1599319 А 1

2 ной биологической очистке сточных вод методом анаэробной биофильтрации.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса метаногенеза за счет интенсификации перемешивания фаз. Лопасти-мешалки выполнены в виде жесткого каркаса с натянутым на него сетчатым биологически стойким материалом, который имеет развитую ворсистую поверхность (многослойная капроновая сеть), пригодную для иммобилизации микроорганизмов, осуществляющих процесс метаногенеза. Изобретение дает возможность уменьшить тепловые потери, затраты энергии на перемешивание и габариты аппарата, а также обеспечить более полную минерализацию исход<0 ного субстрата.3 ил. дов (фиг. 1) представляет цилиндрический корпус (реактор) 1, высота которого равна диаметру, имеет конусное дно, Данная форма обеспе:ивает накопление активного ила на дне аппарата. Корпус имеет теплоизоляционную прослойку 2. Внутри реактора расположено иммобилизационное устройство

3. Структурным элементом устройства 3 является лопасть 4. Лопасть 4 представляет собой натянутую на жесткий ,каркас 5 капроновую сеть 6 с ячейкой

20х20 мм и диаметром 3-4 мм (линии морские капроновые ГОСТ 25574-83).

Устройство 3 вращается arêðóã своей оси на валу 7 с помощью выталкивающей силы образующегося биога а, к-1599319 торий скапливается в емкости 8, выI олненной из полимерного материала. дно корпуса введен штуцер 9 для при.удительной подачи газа (биогаза) в рабочую емкость 8 лопастей. Принудительная подача биогаза осуществляется копресоором 10. В днище корпуса 1 имеется вентиль 11 для слива осадка с активным илом и для отбора части ила в системе рециркуляции. Труба 12 служит для отвода оЬразующегося био аза, труба 13 — для подачи исходной массы и ввода активного ила (система рециркуляции), труЬа 14 — для удаления сЬроженного субстрата, зубья 15 цля разрушения корки на поверхности сбраживаемой массы.

Устройство работает. следующим об,:разом. 20

Реактор 1 заполняется через трубу

:;13 жидкой фракцией иэ навоза крупно го рогатого скота до полного погруже ния иммобилизационного устройства 3, Далее реактор продувается азотом или 25 углекислым газом через штуцер 9 для создания анаэробных условий. Для ус;корения процесса метаногенеза в сбра-::живаемую жидкость можно внести спе. циальные закваски метаногенных сооб: ществ микроорганизмов или активньй, ил метантенков.

Развитие метаногенной мнкрофлоры

: внутри реактора контролируется по выделению биогаза. После формирования и закрепления ассоциаций метаногенных сообществ на поверхности иммобилизационного устройства в реактор подается основной сбраживаемьй субстрат, Первоначально медленное перемешива-40 ние лопастей 4 обеспечивается принудительной подачей газа (N СО„ или биогаза) через штуцер 9. Далее по мере адаптации метаногенного сообщества к сбраживаемому субстрату и развития 45 мощной биопленки на поверхности иммобилизационного устройства 3 осуществляется высокоэффективное сбраживание, Увеличение скорости метаногенеза приводит к более интенсивному перемешива-5О нию без принудительной подачи газа, Изобретение обеспечивает накопление активной биомассы метаногенных ассоциаций на поверхности лопастей в виде биопленки. Биопленка имеет высокую удельную поверхность контакта с субстратом, что интенсифицирует процесс анаэробного сбраживания и уве- . личивает выход биогаза с единицы рабочего объема реактора ° Закрепленная на поверхности лопастей метаногенная ассоциация характеризуется устойчивостью к вымыванию и различным физиологическим стрессам. Аппарат дает возможность сэкономить тепловые потери за счет предлагаемой формы реактора, снизить энергозатраты на перемешивание, уменьшить габариты аппарата за счет увеличения скорости метаногенеза, обеспечить более полную минерализацию исходного субстрата, Постоянное перемещение лопастей с иммобилизационными микроорганизмами обеспечивает десорбцию избыточной бактериальной массы с их поверхностей, что приводит к накоплению осадка метаногенных ассоциаций в нижней части устройства, Осадок используют для активизации процесса деструкции свежего субстрата в системе рециркуляции, что также увеличивает выход биогаза с единицы рабочего объема

Формула из обр ет ения

Аппарат для анаэробного сбраживания органических отходов животноводства, пищевой промышленности и городских стоков, содержащий корпус, трубы подачи исходного осадка и вывода биогаза и сброженного продукта, перемешивающее устройство с лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса менаногенеза за счет интенсификации перемешивания фаз и минерализации осадка, лопасти выполнены из жесткого каркаса и закрепленной на нем капроновой сети и снабжены зубьями для разрушения поверхностной корки, при этом корпус выполнен с коническим днищем и снаЬжен штуцером подачи биогаза, сообщенным с трубой отвода Ьиогаза, и системой рециркуляции активного ила, 3 599319

1599319

Составитель Л. Суханова

Техред Л.Сердвкова Корректор Л. Пожо

Редактор Н. Киштулинец

Закаэ 3117 Тираж 800 11онпнс ное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретенням и р, . р отк ытпям и t ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. i/5

Проиэводственно-иэдательскии комбинат а

"П тент" г. Уж р л ул. Гагарина 101