NL7907897A - Reactor voor anaerobe voorvergisting. - Google Patents

Description

*%y * 79 5114/vdv/asm

Aanvraagster : Stork Amsterdam B.Y. te Amsterdam.

Titel ï Reactor voor anaerobe voorvergisting.

Be uitvinding heeft betrekking op een reactor voor de anaerobe voorvergisting van waterige afvalvloeistoffen die men zuivert door anaëroob omzetten van organisch materiaal, omvattende een afvalvloei» stoftoevoer, een vloeistofafvoer voor het afvoeren van voorvergiste 5 afvalvloeistof, alsmede een slibafvoer.

Een dergelijke reactor voor de anaerobe voorvergisting van waterige afvalvloeistoffen die men zuivert door anaerob omzetten van organisch materiaal is bekend. Hierbij mondt de afvalvloeistof-toevoer in de onderzijde van de reactor uit terwijl de vloeistof-^ afvoer in het bovenste gedeelte van de reactor uitmondt.

Beze bekende reactor heeft het nadeel dat bij het verwerken van afvalvloeistoffen die olie, koolhydraten, eiwitten en/of vezelachtige materialen bevatten, zoals afvalvloeistoffen die ontstaan bij palmoliefabrieken, de aanwezige olie, koolhydraten, ei-15 witten en/of vezelachtige materiaal onvoldoende uit de afvalvloeistof verwijderd worden. Bientengevolge komen deze stoffen in de hoofdvergistingsreactor terecht, waar zij door hun grote afbraak-tijden, aanleiding^fofOverbelasting van de reactor.

In dit verband dient nog opgemerkt te worden dat vooral kool-20 hydraten en eiwitten vaste stofdeeltjes en oliedeeltjes gesuspendeerd houden waardoor deze deeltjes gemakkelijk in de hoofdvergistingsreactor meegesleept worden en daar overbelastingsproblemen geven.

Be uitvinding beoogt nu een reactor van de anaerobe voorvergisting van waterige afvalvloeistoffen te verschaffen van het boven-25 genoemde type, die deze nadelen niet vertoont en waarbij de in de voorvergiste afvalvloeistof aanwezige zwevende vaste stofdeeltjes en oliedeeltjes voor de afvoer uit de reactor zoveel mogelijk verwijderd worden.

Bit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de 30 reactor tenminste één eerste en een tweede, in open verbinding met elkaar staande reactorzone omvat, waarbij de afvalvloeistof- toevoer en de slibafvoer in de eerste reactorzone uitmondt.

Een dergelijke reactor heeft het voordeel dat in de eerste reactorzone een hoge vaste stof concentratie kan heersen en een 35 lage pH van 3 tot 6 door de verzurende werking van de aanwezige 7907897 -2- 4' Λ bacteriën, waardoor de in de afval vloeistof aanwezige, bij lage pH onoplosbare, eiwitto, neerslaan of gaan drijven en anderzijds aanwezige vaste stofdeeltjes in deze eerste reactorzone uitgefilterd worden. In de eerste reactorzone worden bovendien zware metalen, ge-5 chloreerde koolwaterstofverbindingen en dergelijke in de aanwezige vaste stof vastgehouden.

In de tweede reactorzone kan men dan, vooral door regeling van de pH, de in de afvalvloeistoffen aanwezige koolhydraten en eiwitten omzetten in vluchtige vetzuren en alkohol. Afbraak van de ei-10 witten en koolydraten, die vooral een suspenderende werking op olie-deeltjes en vaste stofdeeltjes uitoefenen, brengt bovendien met zich mee dat oliedeeltjes zich uit de vloeistof kunnen afscheiden en anderzijds nog aanwezige vaste stofdeeltjes kunnen bezinken.

Met bijzonder voordeel zijn voor een optimale afbraak van ei-15 witten en koolydraten in de tweede reactorzone middelen aanwezig voor het regelen van de pH in de tweede reactorzone.

Doelmatig bevindt zich tussen eerste en tweede reactorzone een centraal opgehangen bezinkkonus waardoor in de tweede reactorzone afgescheiden vaste stofdeeltjes zo centraal mogelijk opgevangen kunnen 20 worden en anderzijds de ophangmiddelen voor het ophangen van de bezinkkonus voortzetting van een roerbeweging in de tweede reactorzone naar de eerste reactorzone, waar een dergelijke roerbeweging niet gewenst is, beperken.

Doelmatig wordt de afscheiding van vloeibare stoffen (zoals 25 oliën) en vaste stoffen nog verder bevorderd doordat de reactor voorzien is van een op de vloeistofafvoer aangesloten bezinkruimte. Door het aanbrengen van een schot in de bovenzijde van de reactor kan men zeer gemakkelijk een dergelijke bezinkruimte vormen.

Yoor het verkrijgen van een optimale afscheiding van in de voor-30 vergiste afvalvloeistof aanwezige vloeibare stoffen, zoals oliën, staat deze ruimte via een overloop in verbinding met de daaronder gelegen tweede reactorzone, waarbij met bijzonder voordeel de overloop uitsteekt boven het vlak, gaande door het hoogste punt van de vloei-stofafvoer. Hierdoor bereikt men, dat de over de overloop stromende 55 voorvergiste afvalvloeistof in de bezinkruimte vrijwel laminair gaat stromen, waardoor een optimale afscheiding van vloeibare stoffen gewaarborgd wordt.

Een verbetering van de afscheiding van de vloeibare stoffen kan nog verkregen worden door in de bezinkruimte vloeistofstromingsbe-40 lemmeren- 790 7 8 97

Jfr* *.

-3- de organen aan te brengen, die bij voorkeur bestaan uit een met de bovenzijde van de reactor verbonden schot, dat zich in de bezink-ruimte uitstrekt tot beneden de bovenrand van de overloop.

Bijzonder voordelig is om de overloop te voorzien van uitspa-5 ringen, bij voorkeur tandvormige uitsparingen, waardoor een regel- -matige stroming van de voorvergiste afvalvloeistof ; bevorderd wordt.

Be uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een uit-voeringsvoorbeeld met behulp van de tekening, waarin schematisch een 10 reactor voor de anaerobe voorvergisting van waterige afvalvloeistoffen volgens de uitvinding is weergegeven.

In fig. 1 is een reactor 1 weergegeven, voorzien van een afval vloeistof toevoer 2, welke ongeveer in het midden van de reactor uitmondt via monding 3» waarbij nabij de monding een botsplaat 4 15 aangebracht is om een afscheiding van vaste stoffen uit de toegevoerde afvalvloeistoffen reeds te bevorderen.

Het onderste gedeelte van de reactor omvat een konische ruimte 5, waarin het slib opgenomen wordt, dat zich enerzijds afscheidt uit de afvalvloeistof tijdens de anaerobe vergisting en anderzijds 20 het tijdens de anaerobe voorvergisting gevormde eiwitrijke slib.

Yoor het afvoeren van dit slib is een slibafvoer 6 aanwezig.

In de eerste reactorzone 7 van de reactor 1, heerst bij gebruik van de reactor een hoge vaste stof concentratie, en veelal een lage pH van 3 tot 6 door de verzurende werking van de aanwezige pc - bacteriën. Baardoor zullen in de afvalvloeistof aanwezige eiwitten die bij lage pH onoplosbaar zijn bezinken, terwijl anderzijds zwevende deeltjes door de aanwezige vaste stof uitgefilterd worden.

Op de eerste reactorzone 7 sluit zich, gezien in de richting van de afvalvloeistofafvoer 9» een tweede reactorzone 8 aan, waarin 50 koolhydraten en eiwitten in de afvalvloeistoffen omgezet worden tot vluchtige vetzuren en alkohol. Be te reinigen en aan een voorver-gisting te onderwerpen afvalvloeistof stroomt uit de ruimte 7 via openingen 10 in de tweede vergistingsruimte 8.

In het midden van de reactor is door middel van ribben 10 55 een bezinkkonus 11 opgehangen waarin vaste stoffen uit de tweede reactorzone 8 kunnen bezinken, welke vaste stoffen dan via de konus-afvoer 12 terechtkomen in de eerste reactorzone 7» waarbij door de daar heersende lage pH de aanwezige eiwitten direct neerslaan en opgenomen worden in het slib dat zich in de konische afvoerruimte 5 ver- 790 78 97 -4- * *>· yerzamelt.

De ribben 10 onderbreken de in de tweede reactorzone 8 uitgevoerde roering zodat in de eerste reactorzone een goede bezinking van stoffen kan plaatsvinden.

5 De tweede reactorzone 8 is aan haar bovenzijde omgeven door een ringvormig uit gevoerde overloop 14» met een bovenrand 15 die hoger ligt dan de bovenzijde 16 van de afvoer 9 voor het afvoeren van voorvergiste afvalvloeistof.

Hierdoor ontstaat een bezinkruimte 17» voor het bevorderen van de bezinking van vaste stoffen wéQce zich in de voorvergiste afvalvloeistof bevinden, die over de bovenrand 15 van de overloop 14 wegstroomt.

Om een zo gelijkmatig mogelijke toestroming in de bezinkruimte 17 te waarborgen, is de overloop 14 over zijn omtrek verlaagd uit-15 gevoerd door middel van de tandvormige uitsparingen 18.

Om opdrijvende oliedeeltjes betër 'tegen te hóuden, is doelmatig een ringsohot 19 aangebracht aan de bovenzijde van de reactor, welk ringschot zich uitstrekt tot beneden de bovenrand 15 van de overloop 14. Doelmatig ligt dit ringschot ongeveer op 2/3 20 van de afstand liggende tussen de binnenwand van de reactor en de overloopwand 14. Bij voorkeur draagt het ringschot 19 gaten 27 voor het laten ontwijken vangassen en anderzijds tegenhouden van oliebestanddelen.

Tijdens de afbraak van eiwitten koolhydraten, welke als olie 25 en vaste stof suspenderende verbindingen werken die door overbelasting aanleiding kunnen geven tot storingen bij latere anaerobe vergisting in de hoofdreactor, zal de bezinking van vaste stoffen uit de afvalvloeistof verbeterd worden, zodat deze tezamen met het gevormde bacteriënmateriaal via de bezinkkonus 11 in de eerste 3® reactorzone 7 terechtkomen.

Daarnaast kunnen in de afvalvloeistoffen aanwezige olieachtige stoffen en eventueel tijdens de anaerobe vergisting gevormde olieachtige verbindingen afgetapt worden via de aftap 20.

Toor het goed regelen van de voor de anaerobe vergisting ge-35 wenste pH in de tweede reactorzone 8, mondt ongeveer in het midden van deze zone 8 een afnameleiding 21 uit, die aangesloten is op een pomp 22, welke op zijn beurt via leiding 23 aangesloten is op een tangentiale invoer 24, waardoor men weer vloeistof in de tweede reactorzone 8 terug kan brengen. Door de tangentiale invoer wordt een 7907897 ;* * -5- een goede roering in de ruimte 8 bereikt.

Yoor het regelen rran de pH wordt gebruik gemaakt van een loog-voorraadvat 25, dat via een loogtoevoerleiding 26 aansluit op de leiding 23.

5 Om schuim te breken, dat aanwezig kan zijn in de vloeistof die naar de bezinkruimte 17 stroomt, verdient het aanbeveling om een vloeistofverdelingssproeikoppen 29 op een ringleiding 30 aan te brengen, welke uitmondt boven de binnenomtrek begrensd door de overloop 14, welke ringleiding 30 aangesloten is via leiding 28 10 op de eerdergenoemde retourleiding 23.

In de eerste reactorzone 7 kunnen onder de daar heersende pH omstandigheden ook eiwitten gaan drijven, die dan terecht zouden komen in de tweede reactorzone 8.

Om dit te voorkomen is doelmatig een verzamelzone 35 gevormd 15 door een af dekplaat 30 die gebogen verloopt vanaf de reactorwand 3-1 tot in de bezinkkonus 11. Het randgebied 32 strekt zich uit tot beneden de bovenrand 13 van de bezinkkonus 11.

Yii. een eiwitaftapleiding 33 kan men opdrijvende eiwitten afvoeren die zich onder de afdekplaat 30 verzamelen. In de eiwit af-20 tapleiding 33 is een afsluiter 34 aangebracht.

- conclusies - 790 7 8 97

Claims (20)

1. Reactor., voor de anaerobe voorvergisting van waterige afvalvloeistoffen die men zuivert door het anaëroob omzetten va organisch materiaal, omvattende een afvalvloeistoftoevoer een vloeistofafvoer voor het afvoeren van voorvergiste afvalvloeistof, 5 een slibafvoer, met het kenmerk, dat de reactor tenminste één eerste en een tweede, in open verbinding met elkaar staande reactorzone (7,8) omvat, waarbij de afvalvloeistoftoevoer en de slibafvoer in de eerste reactorzone (7) uitmondt.

2. Reactor volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, 10 dat middelen (25, 26, 23) aanwezig zijn voor het regelen van de pH in de tweede reactorzone (8).

3. Reaotor volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de afvalvloeistoftoevoer (2) nabij de binnen de reactor gelegen monding (3) een botsplaat (4) draagt.

154. Reactor volgens conclusies 1 tot 3, met het ken- m e rk, dat zioh een centraal opgehangen bezinkkonus (11) tussen de eerste (7) en tweede (8) reactorzone bevindt.

5. Reactor volgens conclusies 1-4, met het ken merk, dat de tweede reactorzone (8) voorzien is van aftapleiding 20 (21) en van een, bij voorkeur tangentiaal geplaatste, retourtoevoer (24).

6. Reactor volgens conclusies 1-5,met het ken merk, dat de reactor voorzien is van voor de vloeistof afvoer (9) gelegen vaste stof afscheiding bevorderende middelen.

7. Reactorsvolgens conclusies 1-6,met het ken merk, dat de reactor voorzien is van een op de vloeistofafvoer (9) aangesloten hezinkruimte (17)·

8. Reactor volgens conclusie 7,met het kenmerk, dat de bezinkruimte (17) via een overloop (14) in verbinding staat 30 met de tweede reactorzone (8). 790 7 8 97 -7-

9. Reactor volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat een ringvormige bezinkruimte (17) aanwezig is.

10. Reactor volgens conclusies 7 tot 9» met het kenmerk, dat de bezinkruimte (17) begrensd is door een overloop 5 14» die met zijn bovenrand (15) uitsteekt boven het vlak gaande door het hoogste punt (16) van de vloeistofafvoer.

11. Reactor volgens één of meer der conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de overloop (14) tenminste in een gedeelte van kleinere hoogte bezit.

12. Reactor volgens conclusie 11, met het ken merk, dat de overloop tenminste plaatselijk van, bij voorkeur tandvormige, uitsparingen voorzien is.

13. Reactor volgens één of meer der voorgaande conclusies . 6-12, met het kenmerk, dat vloeistof stromingbelemmerende 15 organen (19) aanwezig zijn in de bezinkruimte (17)» welke bij voorkeur bestaan uit een met de bovenzijde van de reactor verbonden schot (19) dat zich in de bezinkruimte (17) uitstrekt tot beneden de bovenrand (15) van de overloop (14).

14. Reactor volgens één of meer der voorgaande conclusies, 20 met het kenmerk, dat de reactor aan haar bovenzijde een aftap (20) draagt voor het afvoeren van 3toffen met een lagere dichtheid dan water.

15. Reactor volgens conclusie 14, m e t het kenmerk, dat het schot (19) voorzien is van uitsparingen voor het laten 25 ontwijken van gassen.

16. Reactor volgens conclusies 7 tot 14, m e t het kenmerk, dat in of boven de de bezinkruimte (17) een vloeit stofverdeelorgaan (27) aanwezig is. 790 7 8 97 V -8-

17. Reactor volgens een of meer der vóórgaands conclusies, met het kenmerk, dat een verzamelzone (35) aanwezig is voor het verzamelen van in de eerste reactorzone (7) opdrijvende eiwitten.

18. Reactor volgens conclusie 17,met het ken -5 m e r k, dat de verzamelzone (35) gevormd is door een afdekplaat (30) die zich vanaf de reactorwand (31) uitstrekt tot de bezink-konus (11).

19. Reactor volgens conclusie 17 of 18, me the t kenmerk, dat de, de verzamelzone (35) vormende, afdekplaat (30) zich 10 tot beneden de bovenrand van de bezinkkonus uitstrekt.

20. Reactor volgens conclusies 17 tot 19, m e t het kenmerk, dat een eiwitaftapleiding (33) in de genoemde verzamelzone uitmondt. 790 7 8 97