Przedmiotem wynalazku jest reaktor do metanowej fermentacji gnojowicy.The subject of the invention is a reactor for methane slurry fermentation.
Znane są reaktory do przeprowadzania metanowej fermentacji gnojowicy, które są w formie szczelnego zbiornika wyposażonego w urządzenia mieszające. Często gnojowicę dodaje się w reaktorze do innych składników będących substratami, na przykład kiszonki z kukurydzy lub z traw, biomasy stanowiącej pozostałości z przerobu warzyw i owoców.Reactors for carrying out methane slurry digestion are known, which are in the form of a sealed tank equipped with mixing devices. Often the slurry is added in the reactor to other substrate components, for example corn or grass silage, biomass left over from vegetable and fruit processing.
Reaktor do metanowej fermentacji gnojowicy, według wynalazku, w postaci szczelnego zbiornika wyposażonego w urządzenie wymuszające ciągłą cyrkulację gnojowicy, charakteryzuje się tym, że wypełniony jest kształtkami. Kształtki, korzystnie z tworzywa sztucznego, posiadają rozwinięte powierzchnie, na których znajdują się szczepy bakterii odpowiedzialnych za fermentację metanową gnojowicy. Korzystnym jest, gdy kształtka ma postać tulei, której zewnętrzna powierzchnia i wewnętrzna powierzchnia posiadają występy. Występy te w przekroju poprzecznym kształtki mają kształt zbliżony do trójkąta. Część kształtek znajdujących się w reaktorze może zawierać na obwodzie cylindryczne podtoczenia usytuowane równolegle względem siebie i prostopadle do osi symetrii kształtki.The reactor for methane slurry digestion, according to the invention, in the form of a sealed tank equipped with a device forcing continuous circulation of the slurry, is characterized by being filled with shaped pieces. The shaped pieces, preferably made of plastic, have developed surfaces on which there are strains of bacteria responsible for methane fermentation of the manure. It is advantageous if the shaped body is in the form of a sleeve, the outer surface and the inner surface of which have projections. These projections in the cross-section of the shaped body have a shape similar to a triangle. Some of the shaped pieces in the reactor may have cylindrical recesses along the periphery which are parallel to each other and perpendicular to the symmetry axis of the shaped piece.
Gnojowica cyrkuluje pomiędzy górną i dolną częścią reaktora wypełnionego kształtkami z częstotliwością dostosowaną do aktualnej zawartości w niej suchej masy organicznej.The slurry circulates between the upper and lower part of the reactor filled with fittings at a frequency adjusted to the current dry organic mass content.
W reaktorze według wynalazku parametry procesu fermentacji metanowej można dostosować do wartości metanotwórczej konkretnej gnojowicy. Gnojowica przepływając w cyklu ciągłym posiada bezpośredni kontakt ze szczepami bakterii znajdującymi się na powierzchniach kształtek, dzięki czemu szybciej i efektywniej następuje proces fermentacji metanowej. Kształtki pełnią rolę inkubatora bakterii.In the reactor according to the invention, the parameters of the methane fermentation process can be adapted to the methane formation value of a particular slurry. While flowing in a continuous cycle, the slurry has direct contact with bacterial strains on the surfaces of the fittings, thanks to which the methane fermentation process takes place faster and more effectively. The fittings act as an incubator for bacteria.
Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie reaktor, fig. 2 przedstawia kształtkę w widoku z boku, fig. 3 - kształtkę w widoku z przodu, fig. 4 - kształtkę w widoku z przodu mającą na obwodzie cylindryczne podtoczenia.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows schematically the reactor, Fig. 2 shows the shaped piece in a side view, Fig. 3 - the shaped piece in front view, Fig. 4 - the shaped piece in front view, the circumference of the cylindrical grooves.
Reaktor stanowi szczelny cylindryczny zbiornik wyposażony w pompę 1 oraz rurowy przewód 2 usytuowany na zewnątrz reaktora, który łączy dolną część reaktora z górną. Reaktor zawiera wlot 3 na gnojowicę oraz króciec 4 odprowadzający gnojowicę i przewód 5 odprowadzający biogaz. Reaktor wypełniony jest w całości plastykowymi kształtkami 6, 7. Kształtki 6, 7 mają postać tulei, której zewnętrzna powierzchnia 8 i wewnętrzna powierzchnia 9 posiadają występy 10. Występy te w przekroju poprzecznym kształtki mają kształt zbliżony do trójkąta. Kształtki 7 mają dodatkowo na obwodzie cylindryczne podtoczenia 11 usytuowane równolegle względem siebie. Kształtki 6, 7 posiadają rozwinięte powierzchnie, na których znajdują się szczepy bakterii odpowiedzialnych za fermentację metanową gnojowicy. Część reaktora położona w strefie dennej jest wypełniona kształtkami 7 mającymi podtoczenie 11. Pozostała część reaktora wypełniona jest kształtkami 6. Świeża gnojowica cyrkuluje w sposób ciągły za pomocą pompy 1 rurowym przewodem 2 do górnej części reaktora, skąd opada przemieszczając się między kształtkami 6, 7. Kształtki z podtoczeniami 11 ułatwiają przepływ gnojownicy. Częstotliwość cyrkulacji ustala się w zależności od aktualnej zawartości suchej masy organicznej w gnojowicy. Proces fermentacji w reaktorze trwa od kilku do kilkunastu dni.The reactor is a sealed cylindrical vessel equipped with a pump 1 and a tubular conduit 2 outside the reactor, which connects the bottom of the reactor to the top. The reactor comprises a slurry inlet 3 and a slurry outlet 4 and a biogas outlet 5. The reactor is completely filled with plastic moldings 6, 7. The moldings 6, 7 are in the form of a sleeve, the outer surface 8 and the inner surface 9 of which have projections 10. These projections have a shape similar to a triangle in the cross-section of the moldings. The moldings 7 additionally have cylindrical recesses 11 arranged parallel to each other around their circumference. The fittings 6, 7 have developed surfaces with strains of bacteria responsible for the methane fermentation of the manure. The part of the reactor located in the bottom zone is filled with the moldings 7 having undercut 11. The remaining part of the reactor is filled with the moldings 6. The fresh slurry circulates continuously by means of a pump 1 through a pipeline 2 to the upper part of the reactor, from where it falls between the moldings 6, 7. Shapes with recesses 11 facilitate the flow of the slurry. The circulation frequency is determined by the actual dry organic matter content of the slurry. The fermentation process in the reactor lasts from several to several days.