RU115350U1

RU115350U1 - INSTALLATION OF ANAEROBIC PROCESSING OF ORGANIC WASTE

Info

Publication number: RU115350U1
Application number: RU2011124487/05U
Authority: RU
Inventors: Юлия Викторовна Караева; Галия Рахимовна Халитова; Ирина Александровна Трахунова
Original assignee: Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр РАН
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-04-27

Abstract

Установка анаэробной переработки органических отходов, содержащая систему подготовки сырья, реактор, систему удаления биогаза с вакуум-насосом, систему удаления шлама, отличающаяся тем, что перемешивание в реакторе осуществляется за счет рециркуляции субстрата, при этом реактор оборудован двумя подводящими патрубками, в подводящем патрубке верхней крышки корпуса реактора находится аксиально-лопаточный закручиватель. An installation for anaerobic processing of organic waste, containing a raw material preparation system, a reactor, a biogas removal system with a vacuum pump, a sludge removal system, characterized in that mixing in the reactor is carried out by recirculating the substrate, while the reactor is equipped with two inlet pipes, in the upper inlet pipe of the reactor vessel cover there is an axial-blade twist.

Description

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам для переработки органических отходов в анаэробных условиях и может быть использована на предприятиях агропромышленного комплекса для производства биогаза и органических удобрений.The utility model relates to agriculture, namely, plants for the processing of organic waste under anaerobic conditions and can be used at enterprises of the agricultural complex for the production of biogas and organic fertilizers.

Известно устройство для перемешивания субстрата, содержащее герметичную емкость с подогревателем, трубопроводы подачи сырья и удаления сброженной массы, газопровод, циркуляционный трубопровод (патент RU №2088322 C1, B01F 5/10, C02F 11/04, 1994). Недостатком данного устройства являются сложность конструкции и высокая энергоемкость процесса перемешивания.A device for mixing a substrate is known, containing a sealed container with a heater, pipelines for supplying raw materials and removing fermented mass, a gas pipeline, a circulation pipe (patent RU No. 2088322 C1, B01F 5/10, C02F 11/04, 1994). The disadvantage of this device is the design complexity and high energy intensity of the mixing process.

Известна система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза (патент RU №2374814 C1, A01C 3/00, 2008), состоящая из скребкового транспортера, канала, насосов, двух метантенков, бункера, хранилища, агрегата для забора навоза из хранилища. В верхней части реакторов - метантенков на раме установлены форсунки для дробления корки навоза за счет жидкой фракции. Недостатком этой системы является то, что загрузка метантенка навозом и его выгрузка осуществляется грейфером, отсутствует система перемешивания, высокая вероятность налипания частиц твердой фазы, находящихся в жидкой фракции, нарушает работу форсунок.A known system for the removal, processing and disposal of liquid manure (patent RU No. 2374814 C1, A01C 3/00, 2008), consisting of a scraper conveyor, channel, pumps, two digesters, a hopper, storage, a unit for collecting manure from the storage. In the upper part of the digesters, on the frame, nozzles are installed for crushing the crust of manure due to the liquid fraction. The disadvantage of this system is that the digester is loaded with manure and unloaded by a grab, there is no mixing system, the high probability of adhesion of solid particles in the liquid fraction disrupts the operation of the nozzles.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату от его использования является известный способ анаэробной переработки органических отходов и установка для его осуществления (патент RU №2315721 C1, C02F 3/28, C02F 11/04, 2006). Недостатками данного способа являются: конструктивная сложность организации механизма перемешивания; снижение производительности по биогазу из-за наличия теплообменника внутри реактора, нарушающего оптимальные условия жизнедеятельности микроорганизмов; расположение патрубка для выгрузки сырья в верхней части корпуса реактора, что затрудняет опорожнение реактора на период профилактического ремонта.The closest technical solution to the claimed method according to the technical essence and the achieved result from its use is the known method of anaerobic processing of organic waste and installation for its implementation (patent RU No. 2315721 C1, C02F 3/28, C02F 11/04, 2006). The disadvantages of this method are: the structural complexity of the organization of the mixing mechanism; decrease in biogas productivity due to the presence of a heat exchanger inside the reactor, which violates the optimal living conditions of microorganisms; the location of the pipe for unloading raw materials in the upper part of the reactor vessel, which makes it difficult to empty the reactor for the period of preventive repair.

Задачей полезной модели является обеспечение равномерного распределения твердой фазы субстрата по всему объему реактора и создание условий, препятствующих образованию корки на свободной поверхности и формированию осадка на дне реактора.The objective of the utility model is to ensure uniform distribution of the solid phase of the substrate throughout the reactor volume and to create conditions that prevent the formation of a crust on the free surface and the formation of a precipitate at the bottom of the reactor.

Поставленная задача решается за счет того, что перемешивание в реакторе осуществляется рециркуляцией субстрата через два подводящих патрубка, при этом в верхнем подводящем патрубке находится аксиально-лопаточный закручиватель.The problem is solved due to the fact that mixing in the reactor is carried out by recycling the substrate through two inlet pipes, while in the upper inlet pipe there is an axial-blade swirl.

Заявляемая полезная модель пояснена чертежами, на которых:The inventive utility model is illustrated by drawings, in which:

- на фиг.1 показана установка анаэробной переработки органических отходов;- figure 1 shows the installation of anaerobic processing of organic waste;

- на фиг.2 показан аксиально-лопаточный закручиватель, выполненный в виде лопаток, расположенных радиально с зазором друг к другу под наклоном к оси патрубка.- figure 2 shows the axial-blade twist, made in the form of blades arranged radially with a gap to each other at an angle to the axis of the pipe.

Установка содержит: систему подготовки исходного сырья, выполненную в виде емкости для приема сырья (1), оснащенной устройством для измельчения (2), устройством для перемешивания и смешивания исходной биомассы со шламом (3) и теплообменником (4); систему подачи сырья (5); подводящие патрубки (6) и (7); реактор (8); аксиально-лопаточный закручиватель (9), систему удаления биогаза с вакуум-насосом (10), систему удаления шлама (11), патрубок для выгрузки шлама с фланцем и вентилем (12).The installation contains: a feedstock preparation system, made in the form of a tank for receiving raw materials (1), equipped with a grinding device (2), a device for mixing and mixing the initial biomass with sludge (3) and a heat exchanger (4); feed system (5); inlet pipes (6) and (7); reactor (8); axial-blade swirl (9), biogas removal system with vacuum pump (10), sludge removal system (11), sludge discharge pipe with flange and valve (12).

Заявляемая установка работает следующим образом.The inventive installation operates as follows.

Исходное сырье в виде влажной органической биомассы загружают в приемную емкость (1) системы подготовки исходного сырья, где его с помощью соответствующих устройств измельчают (2), перемешивают и смешивают со шламом (3) и подогревают с помощью теплообменника (4) до температуры режима сбраживания. Затем подготовленную биомассу подают с помощью насосов системы (5) через два подводящих патрубка (6) и (7) в реактор (8), причем один расположен в нижней части корпуса реактора, а второй - в верхней крышке корпуса реактора. Биомасса под давлением подается через подводящий патрубок (6) в придонную область реактора, препятствуя образованию осадка, и через подводящий патрубок (7) - на уровень зеркала жидкости, при этом наличие аксиально-лопаточного закручивателя (9) препятствует формированию корки на свободной поверхности в реакторе. В течение всего процесса биомасса непрерывно циркулирует и перемешивается внутри реактора. В течение всего процесса с помощью системы с вакуум-насосом (10) биогаз удаляется через патрубок в верхней крышке корпуса реактора, а через патрубок в верхней части стенки реактора жидкое органическое удобрение сливается самотеком в емкость для готового продукта систему удаления шлама (11). В нижней части реактора смонтирован патрубок для выгрузки шлама с фланцем и вентилем (12) для опорожнения реактора на период профилактического ремонта. Таким образом, обеспечивается непрерывный цикл процесса анаэробного сбраживания.The feedstock in the form of wet organic biomass is loaded into a receiving tank (1) of the feedstock preparation system, where it is crushed using suitable devices (2), mixed and mixed with sludge (3) and heated using a heat exchanger (4) to the temperature of the digestion mode . Then, the prepared biomass is fed using the pumps of the system (5) through two inlet pipes (6) and (7) into the reactor (8), one of which is located in the lower part of the reactor vessel, and the second in the upper cover of the reactor vessel. Biomass under pressure is fed through the inlet pipe (6) to the bottom region of the reactor, preventing the formation of sediment, and through the inlet pipe (7) to the level of the liquid mirror, while the presence of an axial-blade swirl (9) prevents the formation of a crust on the free surface in the reactor . Throughout the process, biomass is continuously circulated and mixed inside the reactor. Throughout the process, using a system with a vacuum pump (10), biogas is removed through a pipe in the upper cover of the reactor vessel, and liquid organic fertilizer is drained by gravity into the tank for the finished product through the pipe in the upper part of the reactor wall (11). In the lower part of the reactor, a nozzle for discharging sludge with a flange and a valve (12) is mounted to empty the reactor for the period of preventive repair. Thus, a continuous cycle of the anaerobic digestion process is ensured.

Использование предлагаемой установки позволяет: снизить затраты на изготовление таких установок за счет упрощения конструкции основных узлов.Using the proposed installation allows you to: reduce the cost of manufacturing such installations by simplifying the design of the main components.

Claims

An anaerobic organic waste processing plant containing a feed preparation system, a reactor, a biogas removal system with a vacuum pump, a sludge removal system, characterized in that the mixing in the reactor is carried out by recycling the substrate, while the reactor is equipped with two inlet pipes, in the inlet pipe of the upper the reactor vessel cover is an axial-blade swirl.