RU2391294C2 - Anaerobic treatment device - Google Patents

Anaerobic treatment device Download PDF

Info

Publication number
RU2391294C2
RU2391294C2 RU2007144080A RU2007144080A RU2391294C2 RU 2391294 C2 RU2391294 C2 RU 2391294C2 RU 2007144080 A RU2007144080 A RU 2007144080A RU 2007144080 A RU2007144080 A RU 2007144080A RU 2391294 C2 RU2391294 C2 RU 2391294C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
liquid
water
bar
tank
Prior art date
Application number
RU2007144080A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007144080A (en
Inventor
Шурд Хубертус Йозеф ВЕЛЛИНГА (NL)
Шурд Хубертус Йозеф ВЕЛЛИНГА
БУР Йелле Хендрик ДЕ (NL)
БУР Йелле Хендрик ДЕ
Антониус Йоханнес ЙОРНА (NL)
Антониус Йоханнес Йорна
Леонард Хубертус Альфонсус ХАБЕТС (NL)
Леонард Хубертус Альфонсус Хабетс
Original Assignee
Паквес Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Паквес Б.В. filed Critical Паквес Б.В.
Priority to RU2007144080A priority Critical patent/RU2391294C2/en
Publication of RU2007144080A publication Critical patent/RU2007144080A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2391294C2 publication Critical patent/RU2391294C2/en

Links

Images

Classifications

    • Y02W10/12

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to biological treatment of waste water. Waste water is fed through inlet apparatus 12 in the bottom part of a reservoir 14 to the mixing zone 2. Gas released during fermentation is collected in a system 4 for collecting and separating gas. The liquid to be purified rises through an ascending pipe 5 to a device 6, where the gas is separated from the liquid and removed through an outlet 7. Due to hydrostatic pressure at least equal to approximately 1.4 m of a water column (approximately 0.14 bars) in the descending pipe 8 on the level of the liquid surface 21, a gas-raising effect is maintained in the ascending pipe 5, and the liquid returns to the bottom part of the reservoir 14. Purified water is removed from the reactor through drain troughs 11.
EFFECT: invention improves mixture and fluidisation of semi-liquid wastes at the bottom of the reactor.
13 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для анаэробной очистки для очистки текучей среды, предназначенной для очистки, такой как сточные воды. Устройство для анаэробной очистки включает:The present invention relates to an anaerobic treatment device for cleaning a fluid intended for treatment, such as wastewater. An anaerobic treatment device includes:

- резервуар реактора;- reactor tank;

- средство ввода для введения в резервуар текучей среды, предназначенной для очистки, расположенное в нижней части резервуара;- input means for introducing into the tank a fluid intended for cleaning, located in the lower part of the tank;

- средство для сбора воды, такое как сливной желоб, для сбора очищенной воды, расположенное в верхней части резервуара и служащее для определения уровня поверхности жидкости в резервуаре реактора;- a means for collecting water, such as a drain trough, for collecting purified water located in the upper part of the tank and used to determine the surface level of the liquid in the reactor tank;

- по меньшей мере, одну систему для сбора газа для отделения газа от текучей среды, находящейся в реакторе, расположенную ниже уровня средства для сбора воды;at least one gas collection system for separating gas from a fluid in a reactor located below the level of the water collecting means;

- устройство для отделения газа от жидкости, расположенное на уровне выше средства для сбора воды;- a device for separating gas from a liquid located at a level above the means for collecting water;

- по меньшей мере, одну восходящую трубу, имеющую разгрузочное отверстие, открывающееся в устройство для отделения, соединенное с, по меньшей мере, одной системой для сбора газа для поднятия текучей среды, находящейся в резервуаре, под действием газоподъемного эффекта, обеспечиваемого газом, собираемым в, по меньшей мере, одной системе для сбора газа;- at least one ascending pipe having a discharge opening opening into the separation device, connected to at least one gas collection system for raising the fluid in the tank under the action of the gas lifting effect provided by the gas collected in at least one gas collection system;

- нисходящую трубу, имеющую вход, открывающийся в устройство для отделения, и выход, открывающийся в нижнюю часть резервуара для возвращения жидкости, отделенной в устройстве для отделения, в нижнюю часть резервуара.- a downward pipe having an inlet opening into the separation apparatus and an outlet opening into the lower part of the reservoir to return the liquid separated in the separation apparatus to the lower part of the reservoir.

Подобное устройство описано в ЕР-А-170332. Согласно этой публикации сточные воды, которые содержат органический материал, подвергаются обработке, при которой растворенный органический материал разрушается в анаэробных условиях. Метан, который отделяется от жидкости, получают путем взаимодействия с биомассой, которая содержит метанпродуцирующие микроорганизмы. Вода, подвергнутая обработке, удаляется через переливные желоба. В документе ЕР-А-170332 в качестве отправной точки для данного изобретения на странице 1 строках 21-32 написано следующее: "Было обнаружено, что для достижения степени очистки вплоть до 90% необходимо время пребывания порядка нескольких часов. Возможность поддержания подобной эффективности очистки в течение длительного периода также зависит от эффективности отстаивания осадка. Конкретно необходимо обратить внимание на то, чтобы в среднем из реактора вымывалось не больше осадка, чем образовывалось за определенный период времени. При использовании гидравлического потока высокой интенсивности с низкой ХПК (химическая потребность в кислороде) для текучей среды, предназначенной для очистки, существует значительный риск вымывания осадка из внутреннего отстойного резервуара. В связи с этим важным фактором является гидравлическая нагрузка на единицу площади отстойного резервуара". На следующей странице ЕР-А-170332 объясняется, что восходящий поток воды и поднимающиеся пузырьки газа могут вызывать интенсивное замутнение хлопьев и частиц биомассы. Они могут попадать в самую верхнюю часть реактора, где расположена система для сбора газа. Таким образом, образующаяся турбулентность может приводить к вымыванию из реактора избыточных количеств биомассы. Это в значительной степени ограничивает нагрузочную способность реактора.A similar device is described in EP-A-170332. According to this publication, wastewater that contains organic material is treated in which dissolved organic material is destroyed under anaerobic conditions. Methane, which is separated from the liquid, is obtained by reacting with biomass, which contains methane-producing microorganisms. Processed water is removed through overflow troughs. In EP-A-170332, as a starting point for this invention, on pages 1 to lines 21-32, the following is written: "It was found that to achieve a degree of purification of up to 90%, a residence time of the order of several hours is required. The ability to maintain such a cleaning efficiency in for a long period also depends on the effectiveness of sedimentation. It is necessary to pay attention to the fact that on average no more sediment is washed out of the reactor than formed over a certain period of time. SRI hydraulic flow with high intensity low COD (chemical oxygen demand) of the fluid to be cleaned, there is a considerable risk of leaching of sludge from the interior of the settling tank. In this regard, an important factor is the hydraulic load per unit area of the settling tank. " The next page of EP-A-170332 explains that the rising water flow and rising gas bubbles can cause intense clouding of flakes and biomass particles. They can enter the very top of the reactor where the gas collection system is located. Thus, the resulting turbulence can lead to leaching of excess biomass from the reactor. This greatly limits the load capacity of the reactor.

Изобретение согласно ЕР-А-170332 направлено на преодоление только что описанных недостатков и на создание реактора, в котором основная нагрузка, создаваемая газом, не оказывает действия на верхнюю систему для сбора газа. Для достижения данной задачи в этом документе предлагается, по меньшей мере, одна дополнительная система для сбора газа, причем дополнительная система расположена на некотором расстоянии ниже верхней системы для сбора газа. Дополнительная система имеет гидравлический связующий элемент с, по меньшей мере, одной восходящей трубой для подачи жидкости под действием газоподъемного эффекта, этой трубой, обеспечивающей подачу в, по меньшей мере, одно устройство для отделения газа от жидкости. В свете того факта, что газ задерживается на расстоянии значительно ниже уровня жидкости и направляется дальше по трубе, в верхней части реактора может возникать поток, в котором почти отсутствует турбулентность. Это увеличивает нагрузочную способность, в то время как в верхней части реактора получают чистую текучую среду. Важным является то, что жидкость, которая вместе с газом поступает в трубу, отделяется и возвращается в реактор: так как в верхней части реактора поток должен быть почти безвихревым, то необходимо очень хорошее перемешивание полужидких отходов и текучей среды на дне реактора. Для достижения данной цели необходима флюидизация тяжелых полужидких отходов вблизи дна. В предпочтительном варианте осуществления согласно ЕР-А-170332 такая флюидизация в донной части реактора может быть достигнута с помощью энергии, получаемой при поднятии жидкости под действием газоподъемного эффекта в трубе. Поднимаемая жидкость отделяется от газа и под действием гидравлического гравитационного давления возвращается в устройство для отделения по нисходящей трубе в донную часть камеры реактора.The invention according to EP-A-170332 is aimed at overcoming the shortcomings just described and at creating a reactor in which the main load created by the gas does not affect the upper system for collecting gas. To achieve this objective, this document proposes at least one additional system for collecting gas, and the additional system is located at some distance below the upper system for collecting gas. The additional system has a hydraulic connecting element with at least one ascending pipe for supplying liquid under the action of a gas-lifting effect, this pipe providing for supplying to at least one device for separating gas from the liquid. In light of the fact that the gas is held at a distance well below the liquid level and is directed further down the pipe, a stream can occur in the upper part of the reactor in which there is almost no turbulence. This increases the load capacity, while a clean fluid is obtained at the top of the reactor. It is important that the liquid, which together with the gas enters the pipe, is separated and returned to the reactor: since the flow in the upper part of the reactor should be almost vortex-free, very good mixing of the semi-liquid waste and the fluid at the bottom of the reactor is necessary. To achieve this goal, fluidization of heavy semi-liquid waste near the bottom is necessary. In a preferred embodiment, according to EP-A-170332, such fluidization in the bottom of the reactor can be achieved by the energy obtained by raising the liquid under the influence of the gas-lifting effect in the pipe. The liquid to be lifted is separated from the gas and, under the influence of hydraulic gravitational pressure, is returned to the device for separation via a downward pipe into the bottom of the reactor chamber.

В силу экономических причин все больший интерес привлекает к себе реактор колонного типа максимально возможной высоты. В данном случае увеличивается объем реактора и количество биомассы, в то время как площадь у основания - квадратные метры площади поверхности занимаемой реактором - остается такой же. С другой стороны, при увеличении высоты реактора увеличивается вес столба биомассы. При увеличении веса столба биомассы поддержание хорошего перемешивания и флюидизация вблизи дна реактора затруднены. В некоторых случаях утяжеление смеси биомассы может произойти благодаря осаждению неорганических материалов. И в данном случае также затруднено поддержание хорошей флюидизации.For economic reasons, the column reactor of the highest possible height is attracting increasing interest. In this case, the volume of the reactor and the amount of biomass increase, while the area at the base — square meters of the surface area occupied by the reactor — remains the same. On the other hand, with increasing reactor height, the weight of the biomass column increases. With increasing weight of the biomass column, maintaining good mixing and fluidization near the bottom of the reactor is difficult. In some cases, the weighting of the biomass mixture may occur due to the deposition of inorganic materials. And in this case, maintaining good fluidization is also difficult.

Решением данной проблемы могло бы быть увеличение гидростатического напора. Однако согласно предшествующему уровню техники и полученному опыту для обеспечения хорошего перемешивания на дне реактора и эффективного функционирования всего реактора при данном уровне поверхности жидкости гидравлический напор в нисходящей трубе должен составлять приблизительно от 0,8 до 1 м водного столба (т.е. приблизительно 0,08-0,1 бар) для компенсирования потери напора, затрачиваемого на равномерное распределение слоя осадка на дне. Слишком низкий гидростатический напор приводит к неоптимальному перемешиванию на дне реактора и/или к ухудшению рабочих характеристик реактора в отношении «процесса, проводимого в реакторе» в целом, в то же время слишком высокий гидростатический напор вызывает очень высокие сдвиговые усилия, прилагаемые к частицам биомассы, и, следовательно, вызывает деструкцию зернистого материала.The solution to this problem could be to increase the hydrostatic pressure. However, according to the prior art and the experience gained, in order to ensure good mixing at the bottom of the reactor and effective functioning of the entire reactor at a given liquid surface level, the hydraulic head in the downcomer should be approximately 0.8 to 1 m water column (i.e., approximately 0, 08-0.1 bar) to compensate for the pressure loss spent on the uniform distribution of the sediment layer at the bottom. Too low a hydrostatic head leads to suboptimal mixing at the bottom of the reactor and / or to a deterioration in the performance of the reactor with respect to the "process carried out in the reactor" in general, while a too high hydrostatic head causes very high shear forces applied to the biomass particles, and, therefore, causes the destruction of the granular material.

На практике, по меньшей мере, 80% гидростатического напора составляет гидравлическое давление, в то время как почти 20% гидростатического напора представляет собой давление газа, нагнетаемое при загрузке в процессе эксплуатации. Однако в конкретных случаях это приводит к затруднениям при флюидизации полужидких отходов на дне реактора и/или к появлению совершенно нерегулярных газовых потоков.In practice, at least 80% of the hydrostatic pressure is hydraulic pressure, while almost 20% of the hydrostatic pressure is the gas pressure pumped during loading during operation. However, in specific cases, this leads to difficulties in the fluidization of semi-liquid waste at the bottom of the reactor and / or to the appearance of completely irregular gas flows.

Таким образом, в силу экономических причин является привлекательным создание реактора колонного типа максимально возможной высоты, на практике высота реактора ограничена вследствие только что упомянутых эффектов и идей.Thus, for economic reasons, it is attractive to create a column reactor of the maximum possible height; in practice, the height of the reactor is limited due to the effects and ideas just mentioned.

Объектом настоящего изобретения является устройство для анаэробной очистки для очистки текучей среды, предназначенной для очистки, такой как сточные воды, с улучшенной флюидизацией на дне реактора, что также позволяет увеличить высоту реактора.The object of the present invention is an anaerobic treatment device for cleaning a fluid intended for treatment, such as wastewater, with improved fluidization at the bottom of the reactor, which also allows to increase the height of the reactor.

Согласно изобретению задача достигается посредством устройства для анаэробной очистки для очистки текучей среды, предназначенной для очистки, такой как сточные воды, включающего:According to the invention, the task is achieved by means of an anaerobic treatment device for cleaning a fluid intended for treatment, such as wastewater, including:

- резервуар реактора;- reactor tank;

- средство для введения в резервуар текучей среды, предназначенной для очистки, расположенное в нижней части резервуара;- means for introducing into the tank a fluid intended for cleaning, located in the lower part of the tank;

- средство для сбора воды, такое как сливной желоб, для сбора очищенной воды, расположенное в верхней части резервуара и служащее для определения уровня поверхности жидкости в резервуаре реактора;- a means for collecting water, such as a drain trough, for collecting purified water located in the upper part of the tank and used to determine the surface level of the liquid in the reactor tank;

- по меньшей мере, одна система для сбора газа для отделения газа от текучей среды, находящейся в реакторе, расположенная ниже уровня средства для сбора воды;at least one gas collection system for separating gas from a fluid in a reactor located below the level of the water collecting means;

- устройство для отделения газа от жидкости, расположенное на уровне выше средства для сбора воды;- a device for separating gas from a liquid located at a level above the means for collecting water;

- по меньшей мере, одну восходящую трубу, имеющую разгрузочное отверстие, открывающееся в устройство для отделения, соединенное с, по меньшей мере, одной системой для сбора газа для поднятия текучей среды, находящейся в резервуаре, под действием газоподъемного эффекта, обеспечиваемого газом, собираемым в, по меньшей мере, одной системе для сбора газа;- at least one ascending pipe having a discharge opening opening into the separation device, connected to at least one gas collection system for raising the fluid in the tank under the action of the gas lifting effect provided by the gas collected in at least one gas collection system;

- нисходящую трубу, имеющую вход, открывающийся в устройство для отделения, и выход, открывающийся в нижнюю часть резервуара для возвращения жидкости, отделенной в устройстве для отделения, в нижнюю часть резервуара;- a downward pipe having an inlet opening into the separation apparatus and an outlet opening into the lower part of the reservoir to return the liquid separated in the separation apparatus to the lower part of the reservoir;

отличающегося тем, чтоcharacterized in that

устройство для очистки выполнено так, чтобы определять в нисходящей трубе на уровне поверхности жидкости гидростатический напор, по меньшей мере, приблизительно 1,4 м (м означает метра) водного столба (приблизительно 0,14 бар).the cleaning device is designed to determine in a downward pipe at the level of the liquid surface the hydrostatic pressure of at least about 1.4 m (m means meter) of water (about 0.14 bar).

В соответствии с этим гидростатический напор определяется как разница давлений на уровне поверхности жидкости в реакторе (уровень которой определяется при помощи средства для сбора воды, такого как сливной желоб), между точкой внутри нисходящей трубы и точкой снаружи нисходящей трубы, но внутри резервуара.Accordingly, the hydrostatic head is defined as the pressure difference at the surface level of the liquid in the reactor (the level of which is determined by means of water collection, such as a drain chute), between the point inside the downward pipe and the point outside the downward pipe, but inside the tank.

Согласно предпочтительному варианту изобретения гидростатический напор составляет, по меньшей мере, 1,5 м водного столба (приблизительно 0,15 бар), предпочтительно 1,6 м водного столба (0,16 бар).According to a preferred embodiment of the invention, the hydrostatic head is at least 1.5 m water (approximately 0.15 bar), preferably 1.6 m water (0.16 bar).

Согласно следующему предпочтительному варианту изобретения гидростатический напор составляет, по меньшей мере, 1,8-2 м водного столба (приблизительно 0,18-0,2 бар), такое как 2,5-3 м водного столба (0,25-0,3 бар) или более.According to a further preferred embodiment of the invention, the hydrostatic head is at least 1.8-2 m water column (approximately 0.18-0.2 bar), such as 2.5-3 m water column (0.25-0, 3 bar) or more.

Изобретение, так же как и вышеуказанные предпочтительные варианты, описано ниже, так же как некоторые следующие варианты изобретения.The invention, as well as the above preferred embodiments, is described below, as well as some of the following embodiments of the invention.

Согласно изобретению были найдены решения для создания большего гидростатического напора без ухудшения рабочих характеристик реактора, как можно было ожидать, а вместо этого произошло их улучшение.According to the invention, solutions were found to create a greater hydrostatic head without impairing the performance of the reactor, as might be expected, but instead improved.

Согласно изобретению реактор может быть выполнен таким образом, чтобы гидростатический напор, обеспечиваемый самим устройством, составлял, по меньшей мере, 1,4 м водного столба, т.е. при эксплуатации гидростатический напор составлял бы, по меньшей мере, 1,4 м водного столба вследствие структурных особенностей устройства. Согласно изобретению существует несколько решений, каждое из которых обладает своими собственными структурными особенностями.According to the invention, the reactor can be designed so that the hydrostatic pressure provided by the device itself is at least 1.4 m water column, i.e. during operation, the hydrostatic head would be at least 1.4 m water column due to the structural features of the device. According to the invention, there are several solutions, each of which has its own structural features.

Первое решение заключается в размещении устройства для отделения газа от жидкости на более высокий уровень относительно резервуара реактора для получения большего гидравлического давления. Поднятие столба воды происходит не только вследствие удлинения части восходящей трубы, выступающей над поверхностью жидкости, но и также благодаря движущей силе газа. Это может быть достигнуто, например, увеличением длины трубы, находящейся ниже поверхности воды и/или снижением сопротивления при прохождении по трубе, например, изменением диаметра трубы. Снижение положения места введения газа в трубу создает большую движущую силу для поднятия водного столба к устройству для отделения. Верхний предел давления, создаваемый перемещением объема воды в восходящей трубе, генерирует движущую силу для подачи воды к устройству для отделения газа от воды.The first solution is to place the device for separating gas from the liquid at a higher level relative to the reactor vessel to obtain greater hydraulic pressure. Raising a column of water occurs not only due to the lengthening of the portion of the rising pipe protruding above the surface of the liquid, but also due to the driving force of the gas. This can be achieved, for example, by increasing the length of the pipe below the surface of the water and / or reducing the resistance when passing through the pipe, for example, by changing the diameter of the pipe. The decrease in the position of the gas injection point into the pipe creates a large driving force for raising the water column to the separation device. The upper pressure limit created by moving the volume of water in the ascending pipe generates a motive force for supplying water to the device for separating gas from the water.

Предпочтительный вариант согласно изобретению отличается тем, что, по меньшей мере, одна восходящая труба (5) имеет верхнюю часть (26), которая определяется как часть восходящей трубы (5), находящаяся выше поверхности жидкости (21), причем верхняя часть имеет длину (Н3), которая составляет, по меньшей мере, 1,2 м, предпочтительно, по меньшей мере, 1,4 м, такую как 1,6-2 м или более.The preferred embodiment according to the invention is characterized in that at least one ascending pipe (5) has an upper part (26), which is defined as a part of the ascending pipe (5) located above the surface of the liquid (21), the upper part having a length ( H3), which is at least 1.2 m, preferably at least 1.4 m, such as 1.6-2 m or more.

Другой вариант заключается в эксплуатации при более высоком давлении газа в устройстве для отделения газа от жидкости. Данный другой вариант может достигаться, например, организацией данного процесса разделения газа и жидкости в закрытом сосуде, снабженном устройством для поддержания давления газа при заданном пороговом значении. Этим способом может быть получен дополнительный гидростатический напор от 0,3 до 1,0 м водного столба и при необходимости даже больше. Согласно предпочтительному варианту изобретения указанная пороговая величина составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,25 м водного столба (приблизительно 0,025 бар), такое как, по меньшей мере, приблизительно 0,5 м водного столба (приблизительно 0,05 бар). Согласно другому предпочтительному варианту данного изобретения указанная пороговая величина составляет не более приблизительно 1,5 м водного столба, такая как не более 1,2 м водного столба (приблизительно 0,12 бар).Another option is to operate at a higher gas pressure in a device for separating gas from a liquid. This other option can be achieved, for example, by organizing a given process of gas and liquid separation in a closed vessel equipped with a device for maintaining gas pressure at a given threshold value. In this way, an additional hydrostatic head of 0.3 to 1.0 m water column and, if necessary, even more can be obtained. According to a preferred embodiment of the invention, said threshold value is at least about 0.25 m water column (about 0.025 bar), such as at least about 0.5 m water column (about 0.05 bar). According to another preferred embodiment of the present invention, said threshold value is not more than about 1.5 m water column, such as not more than 1.2 m water column (about 0.12 bar).

Третий вариант заключается в улучшении потока текучей среды, протекающей через нисходящую трубу. Это может быть достигнуто, например, посредством средств, которые позволяют текучей среде входить в нисходящую трубу непрерывно и беспрепятственно. Согласно этому третьему варианту устройство для отделения воды от жидкости включает сосуд, в котором входное отверстие нисходящей трубы имеет коническую форму по отношению к вертикальной оси и сужается в направлении сверху вниз, причем разгрузочное отверстие, по меньшей мере, одной нисходящей трубы расположено так, чтобы создать тангенциальный поток текучей среды в сосуд вокруг входного отверстия нисходящей трубы конической формы.The third option is to improve the flow of fluid flowing through the downward pipe. This can be achieved, for example, by means that allow fluid to enter the downward pipe continuously and unhindered. According to this third embodiment, the device for separating water from the liquid includes a vessel in which the inlet of the downward pipe has a conical shape with respect to the vertical axis and tapers in a downward direction, wherein the discharge opening of at least one downward pipe is arranged so as to create tangential flow of fluid into the vessel around the inlet of the downward pipe of a conical shape.

Четвертый вариант заключается в объединении одного или более из трех вышеупомянутых вариантов или других возможных вариантов.A fourth option is to combine one or more of the three above options or other possible options.

Важным фактором влияния является количество газа, полученного в реакторе, которое обеспечивается загрузкой по ХПК и скоростью конверсии по ХПК. Более высокая производительность газа на единицу поверхности реактора (например, выражаемая в м3 газ/м2·ч) приводит к поднятию газа с большей скоростью, тогда как при более низкой производительности газа поднятие газа замедляется и, наконец, может остановиться. При использовании реактора колонного типа большей высоты теоретически будет вырабатываться больше м3 газ/м2·ч будут доступны дополнительные движущие силы для более интенсивного внутреннего циркулирования потока или для поднятия воды к расположенному выше устройству для отделения газа от жидкости. Было обнаружено, что, в противоположность ожиданиям, данной доступной дополнительной движущей силы почти достаточно, чтобы достигать увеличения гидростатического напора, в противоположность превалирующим мнениям, простым изменением размера устройства для анаэробной очистки.An important influence factor is the amount of gas produced in the reactor, which is provided by COD loading and COD conversion rate. Higher gas productivity per unit surface area of the reactor (for example, expressed in m 3 gas / m 2 · h) leads to a rise in gas at a higher speed, whereas at a lower gas productivity, gas rise slows down and finally can stop. When using a column reactor of a higher height, theoretically more than 3 m 3 gas / m 2 · h will be generated, additional driving forces will be available for more intensive internal circulation of the flow or for raising water to the device located above to separate the gas from the liquid. It was found that, contrary to expectations, this available additional driving force is almost enough to achieve an increase in hydrostatic pressure, in contrast to the prevailing opinions, by simply resizing the anaerobic cleaning device.

Так как эксплуатация реакторов возможна в очень широком диапазоне объемных скоростей загрузки (ОСЗ), в основном от 5 до 35 кг ХПК/м3, конкретные размеры должны соответствовать наиболее вероятным условиям эксплуатации.Since the operation of the reactors is possible in a very wide range of volumetric loading rates (NEZ), mainly from 5 to 35 kg COD / m 3 , the specific dimensions should correspond to the most probable operating conditions.

В настоящее время в силу экономических причин часто обеспечивают реакторы более 20 м в высоту, было обнаружено, что внутренняя циркуляция может быть поддержана и даже улучшена путем принятия конкретных мер. Принимая во внимание то, что плотность осадка биомассы выше плотности воды, то, что нисходящая труба также как вход системы распределения приводит к потери давления и что слой осадка имеет определенную устойчивость к флюидизации, было обнаружено, что при «нормальном» давления газа от 20 до 30 см водного столба, столб воды под действием газоподъемного эффекта должен подняться на уровень, по меньшей мере, 1,2 м выше уровня воды в реакторе, предпочтительно от 1,4 до 1,6 м и в некоторых случаях даже выше 2,2 м. Для приведения этого в соответствие со средними загрузками реактора от 15 до 30 кг КОД/м3·д необходимо выбрать такую общую длину восходящей трубы, чтобы верхняя часть восходящей трубы находилась выше поверхности жидкости, т.е. на некотором расстоянии выше средства для сбора, такого как сливной желоб, составляла от, по меньшей мере, 10%, такой как, по меньшей мере, 15% и/или не более 30%, такой как не более 25% от общей длины восходящей трубы. Альтернативно давление газа может быть увеличено до 60 или 70 см водного столба или даже свыше 1,0 м водного столба. Также возможно принятие в сочетании двух мер, например, поднятие водного столба под действием газоподъемного эффекта до 1,6 м и увеличения давления газа до 60 см водного столба для получения общего давления или гидростатического напора 2,2 м водного столба. Принимая во внимание данные измерения, высота реактора может находиться в интервале от 24 до 36 м или даже более.Currently, for economic reasons, reactors are often provided over 20 m in height, and it has been found that internal circulation can be maintained and even improved by taking specific measures. Taking into account the fact that the density of the biomass sediment is higher than the density of water, the fact that the downstream pipe as well as the inlet of the distribution system leads to pressure loss and that the sediment layer has a certain resistance to fluidization, it was found that at “normal” gas pressure from 20 to 30 cm of water column, the column of water under the influence of the gas lifting effect should rise to a level of at least 1.2 m above the water level in the reactor, preferably from 1.4 to 1.6 m and in some cases even above 2.2 m To bring this into line with the environments Reactor loadings of 15 to 30 kg COD / m3 · d must choose a total length of the ascending pipe to the upper part of the ascending tube is above the liquid surface, i.e. at some distance above the collection means, such as a drain trough, was at least 10%, such as at least 15% and / or not more than 30%, such as not more than 25% of the total ascending length pipes. Alternatively, the gas pressure may be increased to 60 or 70 cm of water or even more than 1.0 m of water. It is also possible to take two measures in combination, for example, raising the water column under the action of the gas lifting effect to 1.6 m and increasing the gas pressure to 60 cm water column to obtain a total pressure or hydrostatic pressure of 2.2 m water column. Taking into account the measurement data, the height of the reactor can be in the range from 24 to 36 m or even more.

Согласно предпочтительному варианту изобретения устройство дополнительно включает верхнее средство (10) для сбора газа для сбора и удаления газа из текучей среды, находящееся в резервуаре (14), верхнее средство (10) для сбора газа находится между средством (11) для сбора воды и, по меньшей мере, одной системой для сбора газа (4).According to a preferred embodiment of the invention, the device further includes upper means (10) for collecting gas for collecting and removing gas from the fluid located in the tank (14), upper means (10) for collecting gas is between the means (11) for collecting water and, at least one gas collection system (4).

Настоящее изобретение также относится к использованию устройства для анаэробной очистки согласно изобретению.The present invention also relates to the use of an anaerobic cleaning device according to the invention.

Настоящее изобретение также относится к способу эксплуатации устройства для анаэробной очистки для очистки текучей среды, предназначенной для очистки, такой как сточные воды, анаэробное устройство для очистки включает:The present invention also relates to a method for operating an anaerobic treatment device for cleaning a fluid intended for treatment, such as wastewater, an anaerobic treatment device, comprising:

- резервуар реактора;- reactor tank;

- средство для введения в резервуар текучей среды, предназначенной для очистки, расположенное в нижней части резервуара;- means for introducing into the tank a fluid intended for cleaning, located in the lower part of the tank;

- средство для сбора воды, такое как сливной желоб, для сбора очищенной воды, расположенное в верхней части резервуара и служащее для определения уровня поверхности жидкости в резервуаре реактора;- a means for collecting water, such as a drain trough, for collecting purified water located in the upper part of the tank and used to determine the surface level of the liquid in the reactor tank;

- по меньшей мере, одну систему для сбора газа для отделения газа от текучей среды, находящейся в реакторе, расположенную ниже уровня средства для сбора воды;at least one gas collection system for separating gas from a fluid in a reactor located below the level of the water collecting means;

- устройство для отделения газа от жидкости, расположенное на уровне выше средства для сбора воды;- a device for separating gas from a liquid located at a level above the means for collecting water;

- по меньшей мере, одну восходящую трубу, имеющую разгрузочное отверстие, открывающееся в устройство для отделения, соединенное с, по меньшей мере, одной системой для сбора газа для поднятия текучей среды, находящейся в резервуаре, под действием газоподъемного эффекта, обеспечиваемого газом, собираемым в, по меньшей мере, одной системе для сбора газа;- at least one ascending pipe having a discharge opening opening into the separation device, connected to at least one gas collection system for raising the fluid in the tank under the action of the gas lifting effect provided by the gas collected in at least one gas collection system;

- нисходящую трубу, имеющую вход, открывающийся в устройство для отделения, и выход, открывающийся в нижнюю часть резервуара для возвращения жидкости, отделенной в устройстве для отделения, в нижнюю часть резервуара;- a downward pipe having an inlet opening into the separation apparatus and an outlet opening into the lower part of the reservoir to return the liquid separated in the separation apparatus to the lower part of the reservoir;

отличающегося тем, чтоcharacterized in that

работу устройства для анаэробной очистки проводят при гидростатическом напоре, по меньшей мере, 1,4 м водного столба (приблизительно 0,14 бар), указанный гидростатический напор превалирует в нисходящей трубе на уровне поверхности жидкости.the anaerobic treatment device is operated at a hydrostatic pressure of at least 1.4 m water column (approximately 0.14 bar), said hydrostatic pressure prevails in the downward pipe at the level of the liquid surface.

Преимущества использования согласно изобретению, так же как способ согласно изобретению и его предпочтительные варианты согласно п.14-17, будут очевидны из предшествующего объяснения, касающегося устройства согласно изобретению.The advantages of using the invention, as well as the method according to the invention and its preferred variants according to 14-17, will be apparent from the foregoing explanation regarding the device according to the invention.

В последующем настоящее изобретение будет дополнительно пояснено со ссылкой на чертежи.In the following, the present invention will be further explained with reference to the drawings.

На фиг.1 схематично показано устройство для анаэробной очистки согласно изобретению;Figure 1 schematically shows a device for anaerobic cleaning according to the invention;

на фиг.2А и 2В схематично показана часть устройства для очистки согласно изобретению для пояснения термина «гидростатический напор».on figa and 2B schematically shows part of a cleaning device according to the invention to explain the term "hydrostatic pressure".

Устройство для анаэробной очистки, показанное на фиг.1, включает высокий контейнер 14, называемый резервуаром реактора.The anaerobic cleaning device shown in FIG. 1 includes a tall container 14, called a reactor reservoir.

В донной части резервуара 14 реактора находится зона 2 перемешивания для введения текучей среды, предназначенной для очистки, через средство 12 ввода. Как известно специалисту в данной области, подобная зона 2 перемешивания может быть создана несколькими способами. Один предпочтительный способ создания зоны перемешивания представляет собой предложение системы впуска согласно WO 92/01637.In the bottom of the reactor tank 14 there is a mixing zone 2 for introducing a fluid intended for cleaning through the input means 12. As is known to those skilled in the art, such a mixing zone 2 can be created in several ways. One preferred way to create a mixing zone is to provide an intake system according to WO 92/01637.

В верхней части резервуара реактора расположено средство для сбора воды, представляющее собой сливные желоба или другое установленное устройство, которые подведены к сливной трубе 15 для текучей среды, по которой происходит сброс очищенной текучей среды. Средство для сбора воды определяет уровень поверхности 21 жидкости в резервуаре 14 реактора. В случае средств для сбора воды, таких как сливные желоба 11, данный уровень поверхности 21 жидкости будет определяться порогом водослива желобов 11.In the upper part of the reactor tank, there is a means for collecting water, which is a drain trough or other installed device, which is connected to a drain pipe 15 for a fluid through which the purified fluid is discharged. The water collecting means determines the level of the liquid surface 21 in the reactor tank 14. In the case of means for collecting water, such as drain troughs 11, this level of the surface 21 of the liquid will be determined by the threshold of the weir of the gutters 11.

Внутри резервуара 14 реактора размещены два средства 4 и 10 для сбора газа для сбора и удаления поступающего газа. Каждое из средств для сбора газа включает множество насадок 19. Для средства для сбора газа насадки могут быть расположены в одном слое или в нескольких слоях, как, например, в трех слоях, как показано на данной фигуре. Позицией 10, в частности в формуле изобретения, обозначено верхнее средство для сбора газа, и позицией 4 обозначена, в частности в формуле изобретения, по меньшей мере, одна система для сбора газа. На фиг.1 показана только одна система 4 для сбора газа, но внутри корпуса согласно изобретению также может быть расположено две, три или более систем для сбора газа. Если текучая среда на данной высоте резервуара обеднена газом, нет необходимости в соединении средства 10 для сбора газа с восходящей трубой 5 (стояк), и оно вообще может отсутствовать, или его содержимое может сбрасываться отдельно в устройство 6 для отделения газа от жидкости или в другое место.Inside the tank 14 of the reactor there are two means 4 and 10 for collecting gas for collecting and removing incoming gas. Each of the gas collection means includes a plurality of nozzles 19. For the gas collection means, the nozzles may be located in one layer or in several layers, such as, for example, in three layers, as shown in this figure. Position 10, in particular in the claims, indicated the upper means for collecting gas, and position 4, in particular in the claims, at least one system for collecting gas. 1 shows only one gas collection system 4, but two, three or more gas collection systems may also be located within the housing of the invention. If the fluid at a given height of the tank is gas depleted, there is no need to connect the gas collection means 10 to the riser pipe 5 (riser), and it may be absent altogether, or its contents may be separately discharged to the device 6 for separating gas from the liquid or to another a place.

Реактор снабжен устройством 6 для отделения газа от жидкости. Данное устройство для отделения газа от жидкости включает по существу закрытый сосуд 16, хотя также возможно использование открытого сосуда, см. фиг.2b, имеющий выход 7 для газа для сброса газа, такого как биогаз, выход 17 для жидкости и вход для подачи текучей среды, содержащей газ, и жидкости для отделения. Выход 17 для жидкости представляет собой верхний конец нисходящей трубы 8, или обозначенный иначе выход нисходящей трубы 8. Верхний конец восходящей трубы 5, или обозначенное иначе разгрузочное отверстие 18 трубы 5 является входом для сосуда 16 устройства 6 для разделения. Выход 7 для газа при желании может быть снабжен устройством 22 для поддержания давления газа в сосуде при определенном пороговом значении. Предпочтительно минимальная величина порогового значения будет составлять приблизительно 0,25 м водного столба (0,025 бар). При желании пороговое значение может иметь максимальную величину приблизительно 1,5 м водного столба (приблизительно 0,15 бар).The reactor is equipped with a device 6 for separating gas from liquid. This device for separating gas from a liquid includes a substantially closed vessel 16, although it is also possible to use an open vessel, see FIG. 2b, having a gas outlet 7 for discharging a gas such as biogas, a liquid outlet 17 and a fluid inlet containing gas and liquids for separation. The liquid outlet 17 is the upper end of the downward pipe 8, or otherwise designated the outlet of the downward pipe 8. The upper end of the ascending pipe 5, or otherwise indicated the discharge opening 18 of the pipe 5 is the inlet to the vessel 16 of the separation device 6. The gas outlet 7, if desired, can be equipped with a device 22 for maintaining the gas pressure in the vessel at a certain threshold value. Preferably, the minimum threshold value will be approximately 0.25 m water column (0.025 bar). If desired, the threshold value may have a maximum value of approximately 1.5 m water column (approximately 0.15 bar).

Восходящая труба 5 имеет нижний конец с входом для впуска текучей среды. Данная текучая среда входит под действием газоподъемного эффекта, обеспечиваемого газом, собранным, по меньшей мере, в одной системе 4 для сбора газа (нижний уровень разделения). Для данной цели насадки 19, по меньшей мере, одной системы 4 для сбора газа соединены с трубой таким образом, что собранный газ обеспечивает газоподъемный эффект в трубе. Все, что касается трубы, известно из уровня техники и может быть претворено в жизнь специалистом, квалифицированным в данной области.The ascending pipe 5 has a lower end with a fluid inlet. This fluid enters under the action of the gas-lifting effect provided by the gas collected in at least one gas collection system 4 (lower separation level). For this purpose, nozzles 19 of at least one gas collection system 4 are connected to the pipe in such a way that the collected gas provides a gas-lifting effect in the pipe. Everything related to the pipe is known from the prior art and can be implemented by a specialist qualified in this field.

Нисходящая труба 8 проходит от устройства 6 для отделения газа от жидкости до донной части резервуара 14. Под действием силы тяжести жидкость из устройства для отделения, которая в зависимости от расположения биомассы также может содержать биомассу, возвращается на дно резервуара. На дне резервуара данный возвращаемый поток приводит к флюидизации слоя биомассы.The downward pipe 8 extends from the device 6 for separating gas from the liquid to the bottom of the tank 14. Under the action of gravity, the liquid from the separation device, which depending on the location of the biomass may also contain biomass, returns to the bottom of the tank. At the bottom of the tank, this return flow leads to fluidization of the biomass layer.

На фиг.2А и 2В схематично показаны два различных варианта осуществления изобретения для объяснения термина "гидростатический напор", используемого в данной заявке. Для соответствующих частей были сохранены те же позиции для обозначения, что и на фиг.1.2A and 2B schematically show two different embodiments of the invention to explain the term “hydrostatic pressure” as used in this application. For the corresponding parts, the same positions for designation were retained as in FIG.

На обеих фиг.2А и 2В схематично представлены два различных варианта согласно изобретению для объяснения термина "гидростатический напор", используемого в данной заявке.Both FIGS. 2A and 2B schematically present two different embodiments according to the invention for explaining the term “hydrostatic pressure” used in this application.

На обеих фиг.2А и 2В гидростатический напор Ргидр представляет собой разницу давлений в точках А и В. Точка А, имеющая давление РА, находится внутри нисходящей трубы 8 на уровне поверхности 21 жидкости в резервуаре 14. Точка В, имеющая давление РВ, находится вне нисходящей трубы, но внутри реактора на том же самом уровне поверхности жидкости. Давление, создаваемое столбом воды Нв выше точки А, называется РВод. Давление P1 представляет собой давление газа непосредственно над уровнем жидкости в устройстве 6 для отделения газа от жидкости. Р2 представляет собой давление газа непосредственно над уровнем жидкости 21 в резервуаре реактора. Все давления измерялись относительно атмосферного давления.In both FIGS. 2A and 2B, the hydrostatic head P hydr is the pressure difference at points A and B. Point A having a pressure P A is located inside the downward pipe 8 at the level of the liquid surface 21 in the tank 14. Point B having a pressure P B , is located outside the downward pipe, but inside the reactor at the same level of the liquid surface. The pressure created by a column of water H at a point A above is called P Water . Pressure P 1 is the gas pressure directly above the liquid level in the device 6 for separating gas from the liquid. P 2 represents the gas pressure directly above the liquid level 21 in the reactor vessel. All pressures were measured relative to atmospheric pressure.

В варианте согласно фиг.2А устройство 6 для отделения газа от жидкости включает закрытый сосуд 16. В этом закрытом сосуде давление газа P1. Резервуар 14 реактора имеет так называемый открытый верх. Это означает, что верхняя часть сообщается с окружающей средой таким образом, что давление газа Р2 в верхней части реактора приблизительно равно атмосферному давлению; так что приблизительно ноль относительно атмосферного давления. Однако резервуар реактора также может иметь закрытый верх, что обеспечивает давление газа Р2, отличное от атмосферного давления. Здесь приведено уравнение для гидростатического напора:In the embodiment of FIG. 2A, the device 6 for separating gas from a liquid includes a closed vessel 16. In this closed vessel, the gas pressure P 1 . The reactor tank 14 has a so-called open top. This means that the upper part communicates with the environment in such a way that the gas pressure P 2 in the upper part of the reactor is approximately equal to atmospheric pressure; so about zero relative to atmospheric pressure. However, the reactor vessel may also have a closed top, which provides a gas pressure P 2 different from atmospheric pressure. Here is the equation for hydrostatic head:

Ргидр=PAввод+P1-P2,P hydr = P A -P in = P water + P 1 -P 2 ,

где РА и РВ - давления в точках А и В соответственно, указанных на фигурах 2А и 2В.where P A and P B are the pressures at points A and B, respectively, indicated in figures 2A and 2B.

В варианте согласно фиг.2В устройство 6 для отделения газа от жидкости имеет открытый верх, а резервуар 14 реактора имеет закрытый верх. Кроме того, устройство для отделения газа от жидкости расположено внутри резервуара 14 реактора. Следовательно, давления P1 и Р2 равны.In the embodiment of FIG. 2B, the device 6 for separating gas from a liquid has an open top, and the reactor tank 14 has a closed top. In addition, a device for separating gas from liquid is located inside the tank 14 of the reactor. Therefore, the pressures P 1 and P 2 are equal.

Здесь приведено уравнение для гидростатического напора:Here is the equation for hydrostatic head:

РгидрАВвод12вод.P hydr = P A —P B = P water + P 1 —P 2 = P water .

Гидростатический напор согласно фиг.2В такой же, как и для открытого резервуара реактора.The hydrostatic head according to FIG. 2B is the same as for an open reactor vessel.

При работе в результате взаимодействия частиц осадка или хлопьев биомассы и водорастворимых веществ, таких как жирные кислоты, происходит ферментация в анаэробных условиях с образованием метана. Для получения равномерного потока без турбулентностей в самой верхней части реактора и для предотвращения вынесения полужидких отходов с потоком текучей среды на значительном расстоянии ниже сливных желобов 11 размещено, по меньшей мере, одно средство 4 для сбора газа. В устройстве 6 для отделения жидкость и газ отделяются друг от друга под действием силы тяжести, и жидкость собирается в донной части устройства для отделения и, как указано в примере, приведенном выше, возвращается в зону 2 перемешивания резервуара реактора через нисходящую трубу 8 для поддерживания перемешивания.When working as a result of the interaction of sediment particles or flakes of biomass and water-soluble substances such as fatty acids, fermentation occurs under anaerobic conditions with the formation of methane. At least one gas collecting means 4 is provided to obtain a uniform flow without turbulence in the uppermost part of the reactor and to prevent the passage of semi-liquid waste with a fluid flow at a considerable distance below the drain channels 11. In the separating device 6, the liquid and gas are separated by gravity, and the liquid is collected in the bottom of the separating device and, as indicated in the example above, is returned to the mixing zone 2 of the reactor vessel through a downward pipe 8 to maintain mixing .

Вследствие того факта, что газ поднимает воду значительно выше уровня текучей среды в резервуаре 14 реактора, столб жидкости в нисходящей трубе 8 вызывает достаточно мощный нисходящий поток в нисходящей трубе 8, что обеспечивает дополнительное перемешивание на дне реактора. Таким образом, наиболее простым способом достигается эффект равновесия в верхней части реактора и тщательного перемешивания под действием турбулентности тяжелого осадка и текучей среды, предназначенной для очистки, на дне реактора.Due to the fact that the gas raises water well above the fluid level in the reactor tank 14, the liquid column in the downward pipe 8 causes a sufficiently powerful downward flow in the downward pipe 8, which provides additional mixing at the bottom of the reactor. Thus, the simplest way is achieved the effect of equilibrium in the upper part of the reactor and thorough mixing under the influence of turbulence of the heavy sediment and the fluid intended for cleaning at the bottom of the reactor.

На фигурах позицией 20 обозначено положение, в котором газ, собираемый дополнительной системой для сбора газа, вводится в трубу, Н2 соответствует расстоянию по вертикали от точки введения газа 20 до уровня воды в средстве 11 для сбора (водосливы для среды/желоба), уровень которых по существу соответствует уровню жидкости 21 в резервуаре. Н3 соответствует расстоянию по вертикали от разгрузочного отверстия 18 восходящей трубы 5 до уровня воды в средстве для сбора. H1 по существу является суммой Н2 и Н3, т.е. Н1=Н2+Н3. Длина Н3 может находиться в интервале от 10 до 30% H1. Разгрузочное отверстие труб(ы) 18 предпочтительно расположено выше уровня текучей среды в устройстве для отделения газа от жидкости и проектируется таким образом, чтобы создать тангенциальный поток в устройстве 6 для отделения газа от жидкости для оптимизации процесса разделения. Входное отверстие нисходящей трубы 8 предпочтительно имеет коническую форму во избежание захватывания газа и устранения возможности образования постоянного нисходящего потока.In the figures, the position 20 denotes the position in which the gas collected by the additional gas collection system is introduced into the pipe, H2 corresponds to the vertical distance from the gas injection point 20 to the water level in the collection means 11 (weirs for the medium / gutter), the level of which essentially corresponds to the level of liquid 21 in the tank. H3 corresponds to the vertical distance from the discharge opening 18 of the ascending pipe 5 to the water level in the collection means. H1 is essentially the sum of H2 and H3, i.e. H1 = H2 + H3. The length of H3 may be in the range from 10 to 30% H1. The discharge opening of the pipe (s) 18 is preferably located above the fluid level in the device for separating gas from the liquid and is designed in such a way as to create a tangential flow in the device 6 for separating gas from the liquid to optimize the separation process. The inlet of the downward pipe 8 is preferably conical in order to prevent gas entrainment and to eliminate the possibility of a constant downward flow.

Согласно сущности изобретения возможны различные модификации. Воплощения описаны и схематично изображены с использованием только примеров. Все воплощения имеют одну общую особенность, заключающуюся в том, что значительная часть газа, выделяемого при ферментации, собирается до того, как она может достичь самой верхней части реактора, и в результате данного процесса жидкость, продвигаемая вверх под действием газоподъемного эффекта, отделяется от газа, и потенциальная энергия относительно тяжелого столба жидкости используется при рециркулировании потока, обеспечивающего возмущение, необходимое для тщательного перемешивания и флюидизации на дне реактора. Мощность, которая могла рассеиваться в верхней части реактора, теперь используется в его донной части. Нагрузочная способность реактора значительно увеличивается в результате создания равновесия наверху реактора рядом с выходом для воды и турбулентности на дне реактора рядом с входом для воды.According to the invention, various modifications are possible. Embodiments are described and schematically depicted using only examples. All embodiments have one common feature, namely that a significant part of the gas released during fermentation is collected before it can reach the very top of the reactor, and as a result of this process, the liquid propelled upward by the gas lifting effect is separated from the gas , and the potential energy of a relatively heavy column of liquid is used to recycle the stream, providing the perturbation necessary for thorough mixing and fluidization at the bottom of the reactor. Power that could be dissipated at the top of the reactor is now used at its bottom. The load capacity of the reactor increases significantly as a result of creating equilibrium at the top of the reactor near the water outlet and turbulence at the bottom of the reactor near the water inlet.

Claims (13)

1. Устройство для анаэробной очистки для очистки текучей среды, предназначенной для очистки, такой как сточные воды, включающее:
резервуар (14) реактора,
средство (12) ввода для введения в резервуар (14) текучей среды, предназначенной для очистки, расположенное в нижней части резервуара (14),
средство (11) для сбора воды, такое как сливной желоб, для сбора очищенной воды, средство для сбора воды, расположенное в верхней части резервуара (14) и служащее для определения уровня поверхности (21) жидкости в резервуаре (14) реактора,
по меньшей мере, одну систему (4) для сбора газа для отделения газа от текучей среды, находящейся в реакторе (14), расположенную ниже уровня средства (11) для сбора воды,
устройство (6) для отделения газа от жидкости, расположенное на уровне выше средства (11) для сбора воды,
по меньшей мере, одну восходящую трубу (5), имеющую разгрузочное отверстие (18), открывающееся в устройство (6) для отделения, соединенную с, по меньшей мере, одной системой (4) для сбора газа для поднятия текучей среды, находящейся в резервуаре (14), под действием газоподъемного эффекта, обеспечиваемого газом, собираемым в, по меньшей мере, одной системе (4) для сбора газа, причем, по меньшей мере, одна восходящая труба (5) имеет верхнюю часть (26), которая образована как часть восходящей трубы (5), выступающая над поверхностью жидкости (21), причем верхняя часть имеет длину (Н3), которая составляет, по меньшей мере, 1,4 м,
нисходящая труба (8), имеющая вход (17), открывающийся в устройство (6) для отделения, и выход, открывающийся в нижнюю часть резервуара (14) для возвращения жидкости, отделенной в устройстве для отделения, в нижнюю часть резервуара, причем устройство для очистки установлено так, чтобы обеспечить в нисходящей трубе (8) на уровне поверхности (21) жидкости гидростатический напор, по меньшей мере, приблизительно 1,4 м водного столба (приблизительно 0,14 бар), как результат действия газоподъемного эффекта в восходящей трубе (5).
1. An anaerobic treatment device for cleaning a fluid intended for treatment, such as wastewater, including:
reactor tank (14),
input means (12) for introducing into the reservoir (14) a fluid intended for cleaning located in the lower part of the reservoir (14),
means (11) for collecting water, such as a drain trough, for collecting purified water, a means for collecting water located in the upper part of the tank (14) and used to determine the level of the surface (21) of the liquid in the tank (14) of the reactor,
at least one gas collection system (4) for separating gas from a fluid in a reactor (14) located below the level of the water collecting means (11),
a device (6) for separating gas from a liquid located at a level above the means (11) for collecting water,
at least one ascending pipe (5) having a discharge opening (18) opening into a separation device (6) connected to at least one gas collection system (4) for raising a fluid in a tank (14) under the action of the gas-lifting effect provided by the gas collected in at least one gas collection system (4), at least one ascending pipe (5) has an upper part (26), which is formed as part of the ascending pipe (5) protruding above the surface of the liquid (21), with the upper Part B has a length (H3) which is at least 1.4 m
a downward pipe (8) having an inlet (17) opening into the separation device (6) and an outlet opening to the lower part of the tank (14) to return the liquid separated in the separation device to the lower part of the tank, the device for purification is set so as to provide in the downward pipe (8) at the surface level (21) of the liquid a hydrostatic pressure of at least about 1.4 m water column (approximately 0.14 bar), as a result of the gas-lifting effect in the ascending pipe ( 5).
2. Устройство для анаэробной очистки по п.1, в котором гидростатический напор составляет, по меньшей мере, приблизительно 1,5 м водного столба (приблизительно 0,15 бар), предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 1,6 м водного столба (0,16 бар).2. The anaerobic treatment device according to claim 1, wherein the hydrostatic pressure is at least about 1.5 m water column (about 0.15 bar), preferably at least about 1.6 m water column ( 0.16 bar). 3. Устройство для анаэробной очистки по п.1, в котором гидростатический напор составляет, по меньшей мере, 1,8-2 м водного столба (приблизительно 0,18-0,2 бар), такой как 2,5-3 м водного столба (0,25-0,3 бар) или более.3. The anaerobic treatment device according to claim 1, wherein the hydrostatic pressure is at least 1.8-2 m water column (approximately 0.18-0.2 bar), such as 2.5-3 m water column (0.25-0.3 bar) or more. 4. Устройство для анаэробной очистки по одному из пп.1-3, в котором, по меньшей мере, одна восходящая труба (5) имеет верхнюю часть (26), которая образована как часть восходящей трубы (5), выступающая над поверхностью жидкости (21), причем верхняя часть имеет длину (Н3), которая составляет, по меньшей мере, приблизительно 10%, такую как, по меньшей мере, приблизительно 15% от общей длины (H1), по меньшей мере, одной восходящей трубы (5).4. An anaerobic cleaning device according to one of claims 1 to 3, in which at least one ascending pipe (5) has an upper part (26), which is formed as part of the ascending pipe (5) protruding above the surface of the liquid ( 21), the upper part having a length (H3), which is at least about 10%, such as at least about 15% of the total length (H1) of at least one ascending pipe (5) . 5. Устройство для анаэробной очистки по одному из пп.1-3, в котором, по меньшей мере, одна восходящая труба (5) имеет верхнюю часть (26), которая определяется как часть восходящей трубы (5), выступающая над поверхностью жидкости (21), причем верхняя часть имеет длину (Н3), которая составляет, по меньшей мере, приблизительно 30%, такую как, по меньшей мере, приблизительно 25% от общей длины (H1), по меньшей мере, одной восходящей трубы (5).5. An anaerobic cleaning device according to one of claims 1 to 3, in which at least one ascending pipe (5) has an upper part (26), which is defined as a part of the ascending pipe (5) protruding above the surface of the liquid ( 21), the upper part having a length (H3), which is at least about 30%, such as at least about 25% of the total length (H1) of at least one ascending pipe (5) . 6. Устройство для анаэробной очистки по одному из пп.1-3, в котором, по меньшей мере, одна восходящая труба (5) имеет верхнюю часть (26), которая определяется как часть восходящей трубы (5), выступающая над поверхностью (21) жидкости, причем верхняя часть имеет длину (Н3), которая составляет, по меньшей мере, приблизительно, 1,4 м, такую как 1,6-2 м или более.6. An anaerobic cleaning device according to one of claims 1 to 3, in which at least one ascending pipe (5) has an upper part (26), which is defined as the part of the ascending pipe (5) protruding above the surface (21 ) liquid, the upper part having a length (H3), which is at least about 1.4 m, such as 1.6-2 m or more. 7. Устройство для анаэробной очистки по одному из пп.1-3, в котором устройство (6) для отделения газа от жидкости включает, по существу, закрытый сосуд (16), снабженный устройством (22) для поддержания давления газа при заданной пороговой величине, составляющей от, по меньшей мере, приблизительно 0,25 м водного столба (приблизительно 0,025 бар) такой как, по меньшей мере, приблизительно 0,5 м водного столба (приблизительно 0,05 бар) до не более приблизительно 1,5 м водного столба (приблизительно 0,15 бар), такой как не более приблизительно 1,2 м водного столба (приблизительно 0,12 бар).7. An anaerobic cleaning device according to one of claims 1 to 3, in which the device (6) for separating gas from the liquid includes a substantially closed vessel (16) equipped with a device (22) for maintaining gas pressure at a predetermined threshold value constituting from at least about 0.25 m water column (about 0.025 bar) such as at least about 0.5 m water column (about 0.05 bar) to not more than about 1.5 m water column (approximately 0.15 bar), such as not more than approximately 1.2 m water column (ex blizitelno 0.12 bar). 8. Устройство для анаэробной очистки по одному из пп.1-3, которое дополнительно включает верхнее средство (10) для сбора газа для сбора и удаления газа из текучей среды, находящейся в резервуаре (14), причем верхнее средство (10) для сбора газа расположено между средством (11) для сбора воды и, по меньшей мере, одной системой (4) для сбора газа.8. An anaerobic cleaning device according to one of claims 1 to 3, which further includes upper means (10) for collecting gas for collecting and removing gas from the fluid in the tank (14), and the upper means (10) for collecting gas is located between the means (11) for collecting water and at least one system (4) for collecting gas. 9. Способ работы устройства для анаэробной очистки для очистки текучей среды, предназначенной для очистки, такой как сточные воды, причем устройство для анаэробной очистки включает:
резервуар (14) реактора,
средство (12) ввода для введения в резервуар (14) текучей среды, предназначенной для очистки, расположенное в нижней части резервуара (14),
средство (11) для сбора воды, такое как сливной желоб, для сбора очищенной воды, расположенное в верхней части резервуара (14) и служащее для определения уровня поверхности (21) жидкости в резервуаре (14) реактора,
по меньшей мере, одну систему (4) для сбора газа для отделения газа от текучей среды, находящейся в реакторе (14), расположенную ниже уровня средства (11) для сбора воды,
устройство (6) для отделения газа от жидкости, расположенное на уровне выше средства (11) для сбора воды,
по меньшей мере, одну восходящую трубу (5), имеющую разгрузочное отверстие (18), открывающееся в устройство (6) для отделения, соединенную с, по меньшей мере, одной системой (4) для сбора газа для поднятия текучей среды, находящейся в резервуаре (14), под действием газоподъемного эффекта, обеспечиваемого газом, собираемым в, по меньшей мере, одной системе (4) для сбора газа, причем, по меньшей мере, одна восходящая труба (5) имеет верхнюю часть (26), которая образована как часть восходящей трубы (5), выступающая над поверхностью жидкости (21), причем верхняя часть имеет длину (Н3), которая составляет, по меньшей мере, 1,4 м;
нисходящую трубу (8), имеющую вход (17), открывающийся в устройство (6) для отделения, и выход, открывающийся в нижнюю часть резервуара (14) для возвращения жидкости, отделенной в устройстве для отделения, в нижнюю часть резервуара, отличающийся тем, что работу устройства для анаэробной очистки проводят так, чтобы в нисходящей трубе (8) на уровне поверхности (21) жидкости устанавливался гидростатический напор, по меньшей мере, приблизительно 1,4 м водного столба (приблизительно 0,14 бар), как результат действия газоподъемного эффекта в восходящей трубе (5).
9. The method of operation of the device for anaerobic treatment for cleaning a fluid intended for treatment, such as waste water, and the device for anaerobic treatment includes:
reactor tank (14),
input means (12) for introducing into the reservoir (14) a fluid intended for cleaning located in the lower part of the reservoir (14),
means (11) for collecting water, such as a drain trough, for collecting purified water located in the upper part of the tank (14) and used to determine the level of the surface (21) of the liquid in the tank (14) of the reactor,
at least one gas collection system (4) for separating gas from a fluid in a reactor (14) located below the level of the water collecting means (11),
a device (6) for separating gas from a liquid located at a level above the means (11) for collecting water,
at least one ascending pipe (5) having a discharge opening (18) opening into a separation device (6) connected to at least one gas collection system (4) for raising a fluid in a tank (14) under the action of the gas-lifting effect provided by the gas collected in at least one gas collection system (4), at least one ascending pipe (5) has an upper part (26), which is formed as part of the ascending pipe (5) protruding above the surface of the liquid (21), with the upper Part B has a length (H3) which is at least 1.4 m;
a downward pipe (8) having an inlet (17) opening into the separation device (6) and an outlet opening to the lower part of the tank (14) for returning the liquid separated in the separation device to the lower part of the tank, characterized in that the operation of the anaerobic cleaning device is carried out in such a way that a hydrostatic pressure of at least about 1.4 m water column (approximately 0.14 bar) is established in the downward pipe (8) at the surface level (21) of the liquid, as a result of the action of the gas lift effect in ascending tubes (5).
10. Способ по п.9, в котором гидростатический напор составляет, по меньшей мере, приблизительно 1,5 м водного столба (приблизительно 0,15 бар), предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 1,6 м водного столба (приблизительно 0,16 бар).10. The method according to claim 9, in which the hydrostatic pressure is at least about 1.5 m water column (approximately 0.15 bar), preferably at least about 1.6 m water column (approximately 0, 16 bar). 11. Способ по п.9, в котором гидростатический напор составляет, по меньшей мере, 1,8-2 м водного столба (0,18-0,2 бар), такой как 2,5-3 м водного столба (0,25-0,3 бар) или более.11. The method according to claim 9, in which the hydrostatic pressure is at least 1.8-2 m water column (0.18-0.2 bar), such as 2.5-3 m water column (0, 25-0.3 bar) or more. 12. Способ по одному из пп.9-11, в котором устройство (6) для отделения газа от жидкости включает, по существу, закрытый сосуд (16), причем давление газа в сосуде (16) составляет, по меньшей мере, приблизительно 0,3 м водного столба (приблизительно 0,03 бар), такое как, по меньшей мере, приблизительно 0,5 м водного столба (приблизительно 0,05 бар).12. The method according to one of claims 9 to 11, wherein the device (6) for separating gas from the liquid comprises a substantially closed vessel (16), wherein the gas pressure in the vessel (16) is at least about 0 3 m water (about 0.03 bar), such as at least about 0.5 m water (about 0.05 bar). 13. Способ по п.12, в котором давление газа в сосуде (16) составляет не более приблизительно 1,5 м водного столба (приблизительно 0,15 бар), такое как, по меньшей мере, приблизительно 1,2 м водного столба (приблизительно 0,12 бар). 13. The method according to item 12, in which the gas pressure in the vessel (16) is not more than about 1.5 m water column (about 0.15 bar), such as at least about 1.2 m water column ( approximately 0.12 bar).
RU2007144080A 2005-06-10 2005-06-10 Anaerobic treatment device RU2391294C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144080A RU2391294C2 (en) 2005-06-10 2005-06-10 Anaerobic treatment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144080A RU2391294C2 (en) 2005-06-10 2005-06-10 Anaerobic treatment device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007144080A RU2007144080A (en) 2009-07-20
RU2391294C2 true RU2391294C2 (en) 2010-06-10

Family

ID=41046489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007144080A RU2391294C2 (en) 2005-06-10 2005-06-10 Anaerobic treatment device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2391294C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717518C1 (en) * 2016-09-02 2020-03-23 Паквес И.П. Б.В. Anaerobic cleaning device with variable water column

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАСАТКИН А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973, с.33, строки 7-28. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717518C1 (en) * 2016-09-02 2020-03-23 Паквес И.П. Б.В. Anaerobic cleaning device with variable water column

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007144080A (en) 2009-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI422538B (en) Anaerobic purification device
EP2346788B1 (en) Settling device, purifier comprising a settling device and methods for anaerobic or aerobic purification of waste water
KR101397780B1 (en) Process and reactor for anaerobic waste water purification
CA1257717A (en) Anaerobic purification equipment for waste water
KR101330339B1 (en) Process and reactor for anaerobic waste water purification
CN104556369B (en) Sewage disposal system
US8663468B2 (en) Reactor for anaerobic purification of waste water including multi-phase separator devices
RU2391294C2 (en) Anaerobic treatment device
US7332083B2 (en) Process and device for biological treatment of a suspension in a bioreactor
CN100546692C (en) The apparatus for treating sewage that contains solid impurity
JP7423414B2 (en) Carrier separation device, operating method of carrier separation device, multistage carrier separation device, and anaerobic treatment device
CN1010747B (en) Model of filtering chamber with floating filter medium
NZ562842A (en) Anaerobic purification device
CN217398700U (en) Industrial sewage treatment pond
UA91360C2 (en) Anaerobic purification device and the method for its exploitation
CN2511674Y (en) Suspending biochemical reactor

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120831

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200611