Микробиологический реактор

(71) Запорожскообъединение помашин для подгрений(56) Авторское свЙ 1152541, кл,1980. л, %46 научно-и созданию отовки ор зводственно производств ических удоб идетельство СССРА 01 С 3/00, С 12 М СССР, С 12 М 1/ отбора биогаза (пр не); на фиг,3 - то ж массы (при открытоМикробиологич цилиндрический к внутренним цилинд и кольцевую 4 кам размещенный во в патрубки 6, 7 и 8 за биомассы и отбора и закрытом гидроклапае, перемешивание биом гидроклапане), еский реактор содержит орпус 1, разделенный ром 2 на центральную 3 еры, теплообменник 5, нутреннем, цилиндре 2, грузки сырья, выгрузки биогаза соответственно Изобретен ганических отх производства для получения ческих удобрен Цель изоб затрат на пере На фиг,1 ский реактор фиг,2 - схемаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Авторское свидетельство3 Ф 1567524, кл. А 01 С 3/00 02, 1988.(54) МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕАКТОР (57) Изобретение относится к обработке органических отходов сельскохозяйственного производства, Цель изобретения - снижение энергозатрат на перемешивание, Микробиологический реактор содержит цилиндрический корпус 1, разделен н ы й внутренним цилиндром 2 на центральную 3 и кольцевую 4 камеры, теплообменник 5, размещенный во внутреннем цилиндре 2, патрубки б, 7 и 8 соответственно, загрузки сырья, выгрузки биомассы и отбора биогаза,е относится к обработке ородов сельскохозяйственногоможет быть использовано ысококачественных органиий и биогаэа,етения - снижение энергомешивание.зображен микробиологичев продольном разрезе; на работы реактора на режиме грязеотделитель 9, гидроклапан 10, размещенный в центральной 3 и кольцевой 4 камерах. Гидроклапан 1 С выполнен в виде О-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 перемеши- ф вание за счет совмещения процессов отбора биогаза с перемешиванием биомассы в реакторе. 3 ил.грязестделитель 9. гидроклзпан 10 размещенный в центральной 3 и кольцевой 4 камерах, Гидроклапан 10 выполнен в виде О-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 тсплоносителя воздуха. Корпус 1 имеет в нижней части конусную отстойную зону для сбора минеральных включений и винтовой затвор 16 для их вывода из реактора, Нз входе в патрубок 7 для выгрузки биомассы установлен гидрозатвор 17, разобщающии газовую полость реактора с атмосферой,Микробиологический реактор рзбо гает следующим образом,В корпус; 1 реактора через патрубок 6 производится загрузка сырья, через патрубки 12 и 13 включается теплообменник 5. Воздух, выделяющийся из теглоносителя, собирается в воэдухосбс рнике 14 и периодически отводи-с через трубу 15, В устзновившЕмся режиме анаэробного сбрзкивзния сырь 5 Гидроклзпан 10 разобщает газовые полости центральной 3 и кольцевой 4 камер реактора, При равных обьемзх биомассы в камерах 3 и 4 давление биогаза в них одинаково и сбрзживание массы нахоДит"Я нз ОДном уровне, В процессе жизнедеятельности микроорганизмов давление биогаза в гамерах 3 и 4 возрастает и при достижении максимального заданного значения датчик 11 вьдает сигнал на включение системы Отбора биогаэз из газовой полости ректора через пзтрубок 8. Отбираемый из центральной камеры 3 биогаз проходит через грязеотделитель 9, где производится его очистка ст пены и твердых частиц (продуктов брожения), При этом между камерами 3 и 4 создается оазность давления биогаза, под действием которой сбраживаемзя масса из кольцевой камеры 4 через кольцевой отсек во внутреннем цилиндре 2 и зазор между цилиндром 2 и дном корпуса 1 перетекае; в центральную камеру 3 (фиг,2), Соответственно изменению уровней массы в камерах 3 и 4 изменяется и уровень массы в плечахО-Образной трубки гидроклзпзнз 10. Этот процесс продолжается до гех пор, пока уро 5 10 О Г 2 -, 35 4 ц 50 55 вень массы в коротком плече не достигнет нижней внутренней кромки колена О-образной трубки, При этом произойдет 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 биогазз из реактора, Поднятая в центральной камере 3 массы обрушивзегся вдоль цилиндра 2, стремясь сравнять уровень в центральной 3 и кольцевой 4 камерах реактора, При этом биогаз через открытую О-образную трубку перетекает из газовой полости коцевой камеры 4 в газовую подрост центральной камеры 3. Небольшая часть массы через кольцевой осе 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), Пои этом происходит активное перемешивание массы во всем обьеме реактора, Процесс продолжается до выравнивания уровней массы в камера 3 и 4 реактора, При это"масса заполняет О-Образную трубку и произойдет разобщение газовых полостей центральной 3 и кольцевсй 4 камер, Цикл отбора Оиогаза и перемешивания массы в реек.оре закончится, В дальнейшем перемешивзчие массы в реакторе происходит при каждом очередном отборе оиогзза в процессе анаэробного сбраживания,При Очередной загрузке реактора сырье подается в центральну.а камеру 3 через загрузочньй патрубок 6 что 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 гидроззтворе 17 и часть сброкенной биоМассы 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 сбраживаемой массой и постепенно перемещается к пзтрубку 7, что обеспечивает заданную длительность процесса анаэробного сбраживания,В процессе работы оеактора из сбраживаемой массы в отстойную зону реактора осаждаются минеральнье включения, которые через винтовой затвор 16 периодически выводятся из реактора,1 б о 132 г си сггеие отбора 1Среди дроде пид б жени ссьПредложенный реактор позволяет снизить анергозатраты на перемешивание за счет совмещения процессов отбора био газа с перемешиванием биомассы в объеме реактора. ф о р мул а и зо бр ете н ия 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, грязеотделитель, гидроклапан, размещенный в центральной и кольцевой камерах, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат на перемешивание, гидро клапан выполнен в видеО-образной трубки,сообщенной с центральной и кольцевой камерами, при этом верхний срез трубки, размещенный в центральной камере, расголожен выше верхнего среза трубки, раз мещенного в кольцевой камере, причемкольцевая камера снабжена датчиком давления биогаза, связанным с системой ,отбора биогаза для ее периодического откр юцения,151698192 з г г ",".:." г 1 оставитель 1/1. Дамировдактор В, Трубченко Текоед М.Моргентал . Коррек 1 ор Н, Ревс Заказ гэбз БНИИПИосуда Тирак твенного комитет 13095, Москва, гарина, 10 производственно-издательский комби лат "Патент", г. Ужгород,а э Ъ з Я 1 " ( :3 сз е :;я, .Сз3 Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб 4/5