RU2533801C1 - Device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids - Google Patents

Device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids Download PDF

Info

Publication number
RU2533801C1
RU2533801C1 RU2013125186/10A RU2013125186A RU2533801C1 RU 2533801 C1 RU2533801 C1 RU 2533801C1 RU 2013125186/10 A RU2013125186/10 A RU 2013125186/10A RU 2013125186 A RU2013125186 A RU 2013125186A RU 2533801 C1 RU2533801 C1 RU 2533801C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anaerobic
aerobic
zone
liquid
gas
Prior art date
Application number
RU2013125186/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013125186A (en
Inventor
Дмитрий Александрович Ковалев
Евгений Николаевич Камайданов
Андрей Александрович Ковалев
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии)
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 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии)
Priority to RU2013125186/10A priority Critical patent/RU2533801C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533801C1 publication Critical patent/RU2533801C1/en
Publication of RU2013125186A publication Critical patent/RU2013125186A/en

Links

Images

Landscapes

  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: device consists of a vertical sealed housing. In the housing there is a cavity with an anaerobic zone provided with means of gas-dynamic stirring, and a cavity with an aerobic zone provided with gas means of gas-dynamic stirring and aeration, one above the other separated by a horizontal partition. The workspace of the zones is filled with the immobilising and is equipped with pipes for input and output of liquid and discharge of gaseous products with the ability to recycle them. The immobilising cap is made in the form of a combination of hollow vertical rods filled with low-boiling liquid. The outer surface of each of the rods at least in the anaerobic zone is provided with finning.
EFFECT: increasing cleaning efficiency with the possibility of adjusting the degree of removal of contaminants in the anaerobic and aerobic zones depending on the type of liquid, energy security of manufacturing and requirements to depth of cleaning.
2 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к области природоохранной техники, преимущественно сооружений для подготовки к утилизации бесподстилочного навоза, помета на фермах, животноводческих, птицеводческих комплексах, сооружений для обработки осадков и других отходов механобиологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод.The proposed device relates to the field of environmental technology, mainly facilities for the preparation for disposal of bedded manure, litter on farms, livestock, poultry complexes, facilities for the treatment of sediments and other wastes of mechanobiological treatment of household water and industrial wastewater close to them.

В частности, устройство может использоваться при очистке фугатов, надосадочных жидкостей, фильтратов, образующихся при механическом разделении на фракции бесподстилочного навоза, помета, осадков и илов очистных сооружений, а также для непосредственной очистки сточных вод перерабатывающей промышленности АПК.In particular, the device can be used in the treatment of centrifuges, supernatants, and filtrates formed by mechanical separation into fractions of bedless manure, litter, sludge and sludge from sewage treatment plants, as well as for the direct treatment of wastewater from the agricultural processing industry.

Известны устройства аналогичного назначения. Согласно патенту Германии №3228782, кл. CO2F 11/04, комбинированный аппарат для анаэробной и аэробной обработки концентрированных субстратов представляет собой моноблочную конструкцию с размещенными коаксиально анаэробной зоной (снаружи) и аэробной аэрируемой зоной (внутри). Исходные концентрированные воды подвергаются последовательной аэробной и анаэробной обработке с получением биогаза и очищенной стабильной жидкости - эффлюента, пригодного для последующей глубокой очистки перед сбросом в водоем и/или повторным использованием.Known devices for a similar purpose. According to German patent No. 3228782, class CO2F 11/04, a combined apparatus for anaerobic and aerobic treatment of concentrated substrates, is a monoblock design with a coaxial anaerobic zone (outside) and an aerobic aerated zone (inside). The initial concentrated water is subjected to sequential aerobic and anaerobic treatment to obtain biogas and purified stable fluid - an effluent suitable for subsequent deep purification before discharge into the reservoir and / or reuse.

Объединение двух процессов в одном корпусе существенно снижает капитальные затраты, позволяет эффективно использовать тепловой потенциал аэробного процесса для поддержания требуемого температурного режима анаэробного процесса.The combination of two processes in one housing significantly reduces capital costs, allows you to effectively use the thermal potential of the aerobic process to maintain the required temperature regime of the anaerobic process.

Основным недостатком данного устройства является незначительное время удержания биомассы, что приводит к ее частичному преждевременному выносу и снижению тем самым удельной производительности аппарата. Другим недостатком является наличие значительного радиального градиента температуры биомассы в анаэробной зоне, что обуславливает ухудшение условий ведения термочувствительного анаэробного процесса и, как следствие, приводит к падению выхода биогаза и повышению нагрузки на аэробную степень, что в свою очередь ведет к повышению энергозатрат или снижению качества очистки.The main disadvantage of this device is the insignificant retention time of biomass, which leads to its partial premature removal and thereby reduce the specific productivity of the apparatus. Another disadvantage is the presence of a significant radial gradient of the biomass temperature in the anaerobic zone, which leads to a deterioration in the conditions of the heat-sensitive anaerobic process and, as a result, leads to a decrease in the biogas yield and an increase in the load on the aerobic degree, which in turn leads to an increase in energy consumption or a decrease in the quality of treatment .

В известной степени указанные недостатки устранены в А.С. №1301790, кл. CO2F 3/00. С целью увеличения продолжительности пребывания биомассы в аэробной и анаэробной зонах, в аппарате коаксиального типа предусмотрены средства для осуществления многоходового движения биомассы по спиральной траектории; при этом несколько улучшаются условия внутреннего и внешнего тепломассопереноса. Однако невозможность достижения значительного возраста и концентрации биомассы, устранения неравномерности обогрева анаэробной зоны не позволяют достигнуть высоких скоростей обработки исходного субстрата.To a certain extent, these shortcomings were eliminated in A.S. No. 1301790, class CO2F 3/00. In order to increase the length of time the biomass stays in the aerobic and anaerobic zones, coaxial type apparatus provides means for implementing multi-directional biomass movement along a spiral path; while the conditions of internal and external heat and mass transfer are somewhat improved. However, the impossibility of achieving a significant age and concentration of biomass, eliminating the uneven heating of the anaerobic zone does not allow to achieve high processing speeds of the initial substrate.

Общим недостатком рассмотренных аналогов является невозможность эксплуатации устройств в анаэробно-аэробном режиме обработки субстратов.A common disadvantage of the considered analogues is the impossibility of operating the devices in anaerobic-aerobic processing of substrates.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство согласно патента Великобритании №2276617, кл. CO2F 3/00.The closest in technical essence to the proposed invention is a device according to British patent No. 2276617, class. CO2F 3/00.

Устройство-прототип представляет собой вертикально ориентированный аппарат, разделенный горизонтальной перегородкой на анаэробную и аэробную зоны. Каждая из зон имеет выходные патрубки для газов, а также патрубки для подведения исходной и отведении обработанной жидкости. Внутренние полости зон заполнены средствами иммобилизации анаэробной и аэробной микрофлорой, согласно патенту, данные средства могут представлять собой зернистый материал, в поровом пространстве которого осуществляется перемещение газожидкостного потока. Перемешивание в анаэробной зоне осуществляется биогазом. Перемешивание в аэробной зоне осуществляется аэрирующим агентом - воздухом, кислородсодержащим газом, кислородом. При концентрации кислорода 0,5-5,0 мг/л, времени контакта от 5 до 30 мин и кратности циркуляции потока в аэробной зоне от 2 до 30 раз и времени пребывания в анаэробной зоне 8-48 час массообмен системе «жидкость - биомасса (биопленка) - газообразные продукты метаболизма» осуществляется по всему объему аппарата с достаточно высокой равномерностью и скоростью, что позволяет существенно снизить объем аппарата и осуществлять его эксплуатацию в проточном режиме. Другим преимуществом прототипа в сравнении с устройствами аналогами является компактность, относительная простота конструкции, возможность маневрирования жидкостными и газовыми потоками, а также создание многокорпусных (от 2 до 30) установок на базе унифицированного аэробно-анаэробного модуля. Устройство может работать как анаэробно-аэробном, так и в аэробно-анаэробном режимах. Указанный в патенте типоразмерный ряд имеет высоту 2-30 м и диаметр 1-20 м.The prototype device is a vertically oriented apparatus, divided by a horizontal partition into anaerobic and aerobic zones. Each of the zones has outlet nozzles for gases, as well as nozzles for supplying the source and discharge of the treated fluid. The inner cavities of the zones are filled with means of immobilization with anaerobic and aerobic microflora, according to the patent, these means can be granular material, in the pore space of which the gas-liquid flow is moving. Mixing in the anaerobic zone is carried out by biogas. Mixing in the aerobic zone is carried out by an aerating agent - air, oxygen-containing gas, oxygen. At an oxygen concentration of 0.5-5.0 mg / l, a contact time of 5 to 30 minutes and a flow rate in the aerobic zone of 2 to 30 times and a residence time in the anaerobic zone of 8-48 hours, the mass transfer system is “liquid - biomass ( biofilm) - gaseous metabolic products ”is carried out over the entire volume of the apparatus with a fairly high uniformity and speed, which can significantly reduce the volume of the apparatus and carry out its operation in flow mode. Another advantage of the prototype in comparison with analog devices is compactness, relative simplicity of design, the ability to maneuver liquid and gas flows, as well as the creation of multi-body (from 2 to 30) units based on a unified aerobic-anaerobic module. The device can operate both anaerobic-aerobic and aerobic-anaerobic modes. The size range indicated in the patent has a height of 2-30 m and a diameter of 1-20 m.

Основным недостатком устройства прототипа являются:The main disadvantage of the prototype device are:

- недостаточная равномерность (однородность) температурного поля в анаэробной зоне, что может вызвать снижение интенсивности анаэробной ферментации при колебаниях температур исходной жидкости и/или окружающей среды;- insufficient uniformity (uniformity) of the temperature field in the anaerobic zone, which can cause a decrease in the intensity of anaerobic fermentation during temperature fluctuations of the original liquid and / or environment;

- необходимость в специальных конструктивных решениях для загрузки и выгрузки иммобилизирующего материала (разгрузочные люки, гидрозатворы), длительность и сложность данных процедур.- the need for special design solutions for loading and unloading immobilizing material (unloading hatches, hydraulic locks), the duration and complexity of these procedures.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.The task of the invention is to remedy these disadvantages.

Посредством введения унифицированного конструктивного элемента - двухфазного термосифона достигается необходимая температурная стабильность анаэробного процесса. При этом полезно используется биологическое тепло, выделяемое при введении сопряженного аэробного процесса. Основная проблема, возникающая при эксплуатации поверхностных теплообменных элементов, а именно загрязнение поверхности теплообмена органическими отложениями, устраняется в данном случае за счет эффекта биорегенерации поверхности вследствие метаболической деятельности соответствующих групп бактерий, использующих органические загрязнения в качестве питания. Необходимая поверхность тепло-, массообмена достигается за счет введения продольного оребрения с характеристиками, обусловленными эксплуатационными (наличие критической скорости) и конструктивными (технологии изготовления) ограничениями.By introducing a unified structural element - a two-phase thermosiphon, the necessary temperature stability of the anaerobic process is achieved. In this case, the biological heat generated during the introduction of the conjugated aerobic process is useful. The main problem that arises during the operation of surface heat-exchange elements, namely, pollution of the heat exchange surface by organic deposits, is eliminated in this case due to the effect of surface bioregeneration due to the metabolic activity of the corresponding groups of bacteria using organic pollution as food. The required surface of heat and mass transfer is achieved by introducing longitudinal finning with characteristics determined by operational (critical speed) and structural (manufacturing technology) limitations.

Реальная удельная поверхность иммобилизации может составлять 50-100 м23 и более. Компоновочное решение в виде единой сборки термосифонов с разделительной перегородкой позволяет обеспечить быстрый монтаж конструкции, а также ее извлечение из корпуса аппарата.The actual specific surface immobilization may be 50-100 m 2 / m 3 or more. The layout solution in the form of a single assembly of thermosiphons with a dividing wall allows for quick installation of the structure, as well as its removal from the device.

На фигуре 2 представлен ход температур рабочей среды (обрабатываемой жидкости, субстрата) вдоль тепломассообменной поверхности устройства для анаэробно-аэробной обработки концентрированных органических жидкостей. При отсутствии изотермических тепловодов в необогреваемом пространстве анаэробной зоны за счет теплоотвода в окружающую среду температура снижается на величину Δ Т а н п о т п р

Figure 00000001
, при этом возможен выход температуры процесса из «эффективного» диапазона и, как следствие, снижение выхода биогаза и степени очистки потока. В то же время, в аэробной зоне прототипа температура возрастает на значение Δ Т а э б и о п р
Figure 00000002
за счет выделения биологического тепла, при этом тепловая энергия бесполезно теряется с эффлюентом. При использовании заявляемого технического решения, за счет подведения тепловой энергии изотермическим тепловодом выходная температура потока в анаэробной зоне возрастает на величину Δ Т а н в ы х п р
Figure 00000003
, соответственно, температура на выходе из аэробной зоны снижается на Δ Т а н в ы х п р
Figure 00000004
. Таким образом, снижаются бесполезные потери в окружающую среду, повышаются степень очистки потока и и выход товарного биогаза.The figure 2 presents the temperature course of the working medium (processed fluid, substrate) along the heat and mass transfer surface of the device for anaerobic-aerobic treatment of concentrated organic liquids. In the absence of isothermal ducts in the unheated space of the anaerobic zone due to heat removal to the environment, the temperature decreases by Δ T but n P about t P R
Figure 00000001
At the same time, the process temperature may leave the “effective” range and, as a consequence, decrease the biogas yield and the degree of stream purification. At the same time, in the aerobic zone of the prototype, the temperature increases by a value Δ T but uh b and about P R
Figure 00000002
due to the release of biological heat, while thermal energy is uselessly lost with the effluent. When using the claimed technical solution, due to the supply of thermal energy by an isothermal heat sink, the output temperature of the flow in the anaerobic zone increases by Δ T but n at s x P R
Figure 00000003
accordingly, the temperature at the exit from the aerobic zone decreases by Δ T but n at s x P R
Figure 00000004
. Thus, useless losses to the environment are reduced, the degree of purification of the stream and the yield of commercial biogas are increased.

Работоспособность конструкций «теплообменная поверхность - иммобилизирующая поверхность» подтверждена рядом работ. Так, в исследовании «The performance of a heat exchanger type anaerobic biofilm reactor» by Escalera C.R., Uchida S. Water Science technology, V.24, №5, установлено, что при температуре стенки теплообменника - анаэробного биореактора 25-37°C и температуре исходного потока 5-15°C эффективность удаления органических загрязнений составляет 70-98%.The operability of the structures “heat transfer surface - immobilizing surface” is confirmed by a number of works. So, in the study “The performance of a heat exchanger type anaerobic biofilm reactor” by Escalera CR, Uchida S. Water Science technology, V.24, No. 5, it was found that at the wall temperature of the heat exchanger - anaerobic bioreactor 25-37 ° C and at a temperature of the feed stream of 5-15 ° C, the efficiency of removing organic contaminants is 70-98%.

Технический результат достигается тем, что устройство для анаэробной и аэробной обработки концентрированных органических жидкостей состоит из вертикального корпуса, в котором размещены разделенные горизонтальной перегородкой полости с анаэробной зоной, снабженной средствами газодинамического перемешивания, аэробной зоной, снабженной средствами газодинамического перемешивания и аэрации. Рабочее пространство зон заполнено иммобилизирующей насадкой и снабжено патрубками для ввода и вывода жидкости и отвода газообразных продуктов с возможностью их рециркуляции. Иммобилизирующая насадка выполнена в виде совокупности голых вертикальных стержней, заполненных легкокипящей жидкостью, причем наружная поверхность стержней по крайней мере в анаэробной зоне снабжена оребрением.The technical result is achieved by the fact that the device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids consists of a vertical casing, in which cavities separated by a horizontal partition are placed with an anaerobic zone equipped with gas-dynamic mixing means, an aerobic zone equipped with gas-dynamic mixing and aeration tools. The working space of the zones is filled with an immobilizing nozzle and equipped with nozzles for introducing and discharging liquid and venting gaseous products with the possibility of their recirculation. The immobilizing nozzle is made in the form of a set of bare vertical rods filled with boiling liquid, and the outer surface of the rods, at least in the anaerobic zone, is equipped with fins.

Принципиальная конструктивно-технологическая схема устройства для анаэробной и аэробной обработки концентрированных органических жидкостей представлена на фигуре 1. Аппарат состоит из вертикального герметичного корпуса 1, снабженного крышкой 2 и перегородкой 3. Перегородка 3 разделяет корпус 1 на анаэробную 4 и аэробную 5 зоны. Анаэробная зона 4 снабжена патрубками 6 и 7 для подведения и отведения жидкости и патрубком 8 отведения биогаза. Аэробная зона 5 снабжена патрубками 9 и 10 для подведения и отведения жидкости и патрубком 11 отведения газообразных продуктов метаболизма. Внутри аэробной и анаэробной зон размещены вертикально ориентированные тепло-, массообменные элементы - термосифоны 12, объединенные посредством перегородки 3 и скрепляющих элементов в единую легкоизвлекаемую сборку 13. Каждый термосифон, по крайней мере в анаэробной зоне 4, снабжен наружными ребрами 14 вертикального типа. Внутри герметичной полости термосифона 12 предусматривается легкокипящая жидкость, например фреон, которая при конденсации - испарении образует пленку 15. В свою очередь на поверхности ребер 14 и труб термосифонов 12 образуется биопленка, которая, вступая в биодинамический обмен с очищаемой средой, поглощает из нее органические и минеральные компоненты, кислород (в аэробной зоне) и выделяет в нее продукты метаболизма - биогаз (в анаэробной зоне), диоксид углерода (в аэробной зоне), избыточную биомассу. Часть активной микрофлоры располагается в свободном пространстве и также принимает активное участие в массообменных процессах. Аэробная зона 5 снабжена средствами аэрации 17. Предусматривается маневрирование потоками жидкости посредством распределительного устройства 18. При необходимости аппарат оснащается дополнительно средствами предварительной обработки субстрата, например реакторами аэробного, аноксидного или анаэробного гидролиза 19, механическими сгустителями 20. Анаэробный блок оснащается газохранилищем 21 и компрессором 22. Аэробный блок оснащается воздуходувкой 23. Биогаз для перемешивания подается в газораспределительное устройство 24. Наружная поверхность аппарата снабжается теплоизоляцией 25.The basic structural and technological scheme of the device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids is presented in figure 1. The apparatus consists of a vertical sealed housing 1, equipped with a cover 2 and a partition 3. The partition 3 divides the housing 1 into anaerobic 4 and aerobic 5 zones. The anaerobic zone 4 is equipped with nozzles 6 and 7 for supplying and discharging liquid and a nozzle 8 for biogas removal. The aerobic zone 5 is equipped with pipes 9 and 10 for supplying and discharging fluid and a pipe 11 for discharging gaseous metabolic products. Vertically oriented heat and mass transfer elements are placed inside the aerobic and anaerobic zones - thermosyphons 12, combined by means of a partition 3 and fastening elements into a single easily removable assembly 13. Each thermosyphon, at least in anaerobic zone 4, is equipped with outer ribs 14 of a vertical type. A low-boiling liquid, for example freon, is provided inside the sealed cavity of the thermosiphon 12, which, when condensed by evaporation, forms a film 15. In turn, a biofilm is formed on the surface of the ribs 14 and thermosiphon tubes 12, which, when entering into biodynamic exchange with the medium being cleaned, absorbs organic and mineral components, oxygen (in the aerobic zone) and releases metabolic products into it - biogas (in the anaerobic zone), carbon dioxide (in the aerobic zone), excess biomass. Part of the active microflora is located in free space and also takes an active part in mass transfer processes. The aerobic zone 5 is equipped with aeration means 17. It is contemplated to maneuver the fluid streams through the distributor 18. If necessary, the apparatus is equipped with additional means of preliminary processing of the substrate, for example, aerobic, anoxide or anaerobic hydrolysis reactors 19, mechanical thickeners 20. The anaerobic unit is equipped with a gas storage 21 and a compressor 22. The aerobic unit is equipped with a blower 23. Biogas for mixing is fed into the gas distribution device 24. Outdoor ited apparatus is provided with a thermal insulation 25.

В анаэробно-аэробном режиме устройство функционирует следующим образом. Исходная сточная жидкость, образовавшаяся после обработки субстрата, например, бесподстилочного навоза, в реакторе гидролиза 19 и механическом сгустителе 20 поступает в анаэробную зону 4 герметичного корпуса 1 через патрубок 6 и вступает во взаимодействие с биопленкой, размещенной на поверхности ребер 14 и корпуса термосифона 12. В результате биохимических реакций происходит очистка жидкости от органических загрязнений, основная часть которых (до 90%) переходит в биогаз, отводимый через патрубок 8, и биопленку (не более 3%), которая, по достижении определенного возраста отторгается от поверхности, выносится с очищенной жидкостью и отделяется гравитационным способом. Поток жидкости распределяется вдоль поверхности сборки 13 таким образом, чтобы обеспечить равномерный контакт жидкости с биопленкой. Биогаз скапливается в верхней части аппарата под крышкой 2. При обработке субстрата с влажностью менее 99% в анаэробную зону 4 через газораспределительное устройство 24 подается биогаз компрессором 22 из газохранилища 21. Частично очищенная жидкость или дополнительный поток исходной сточной жидкости направляется в аэробную зону 5 корпуса 1, отделенную перегородкой 3 от анаэробной зоны 4, через распределительное устройство 18 и патрубок 9. Обработка производится активным илом и частично аэробной биопленкой. Основная масса загрязнений переходит в аэробную биомассу, которая частично выносится с очищенной жидкостью в аппарат гравитационного разделения известной конструкции (на схеме не показан). Аэробные условия создаются средствами аэрации 17, например фильтросной пластиной известного типа. Газообразные продукты метаболизма выводятся через патрубок 11.In anaerobic-aerobic mode, the device operates as follows. The initial wastewater generated after processing the substrate, for example, bedding manure, in the hydrolysis reactor 19 and the mechanical thickener 20 enters the anaerobic zone 4 of the sealed housing 1 through the pipe 6 and interacts with the biofilm located on the surface of the ribs 14 and the thermosyphon 12 body. As a result of biochemical reactions, the liquid is purified from organic contaminants, the main part of which (up to 90%) goes into biogas discharged through pipe 8 and a biofilm (not more than 3%), which, upon reaching certain age is torn away from the surface, taken out from the purified liquid and is separated by gravitational means. The fluid flow is distributed along the surface of the assembly 13 in such a way as to ensure uniform contact of the fluid with the biofilm. Biogas accumulates in the upper part of the apparatus under cover 2. When processing the substrate with a moisture content of less than 99%, biogas is supplied to the anaerobic zone 4 through the gas distribution device 24 by the compressor 22 from the gas storage 21. A partially purified liquid or an additional stream of the initial waste liquid is sent to the aerobic zone 5 of building 1 , separated by a partition 3 from the anaerobic zone 4, through a switchgear 18 and a pipe 9. Processing is carried out with activated sludge and partially aerobic biofilm. The bulk of the contaminants passes into aerobic biomass, which is partially carried out with the purified liquid into the gravity separation apparatus of a known design (not shown in the diagram). Aerobic conditions are created by means of aeration 17, for example, a filter plate of a known type. Gaseous metabolic products are discharged through pipe 11.

Выделяющаяся в ходе аэробных биохимических реакций тепловая энергия через поверхность термосифона 12 передается легкокипящей жидкости, которая под действием сил гравитации стекает из верхней (конденсационной) зоны аппарата в виде пленки 15. В результате теплоподвода жидкость закипает, образовавшиеся пары с малой плотностью поступают в конденсационную зону, где передают тепловую энергию анаэробной биомассе (биопленке) 16. Образовавшийся в ходе тепломассобмена конденсат стекает в нижнюю (испарительную) зону, и далее процесс повторяется. Распределительное устройство 18 обеспечивает рециркуляцию аэробного и анаэробного потоков, а также, в случае необходимости, перевод режима функционирования устройства из анаэробно-аэробного в аэробно-анаэробный режим.Thermal energy released during aerobic biochemical reactions is transmitted through the surface of the thermosyphon 12 to a low-boiling liquid, which, under the action of gravity, flows from the upper (condensation) zone of the apparatus in the form of a film 15. As a result of heat supply, the liquid boils, the formed vapors with low density enter the condensation zone, where heat is transferred to anaerobic biomass (biofilm) 16. Condensate formed during heat and mass transfer flows into the lower (evaporation) zone, and then the process is repeated. The distribution device 18 provides for the recirculation of aerobic and anaerobic flows, as well as, if necessary, transferring the operating mode of the device from anaerobic-aerobic to aerobic-anaerobic mode.

Предложенное устройство позволяет обрабатывать жидкости (фугаты, фильтраты, недосадочные жидкости) с высокой концентрацией органических загрязнений (до 5-60 г/л по ХПК) и эффективностью очистки (по ХПК) свыше 90%, причем, степень удаления загрязнений в анаэробной и аэробной зонах можно регулировать в зависимости от типа жидкости, энергообеспеченности производства и требований к глубине очистки.The proposed device allows you to process liquids (centrifuges, filtrates, non-precipitating liquids) with a high concentration of organic pollutants (up to 5-60 g / l COD) and a cleaning efficiency (COD) of more than 90%, moreover, the degree of contamination removal in anaerobic and aerobic zones can be adjusted depending on the type of liquid, energy supply of production and requirements for the depth of cleaning.

При техническим обслуживании крышка 2 аппарата снимается, и сборка 13 может быть извлечена из корпусов 1 посредством известных подъемных средств.During maintenance, the lid 2 of the apparatus is removed and the assembly 13 can be removed from the housings 1 by means of known lifting means.

Claims (1)

Устройство для анаэробной и аэробной обработки концентрированных органических жидкостей, состоящей из вертикального герметичного корпуса, в котором размещены разделенные горизонтальной перегородкой полости с анаэробной зоной, снабженной средствами газодинамического перемешивания, аэробной зоной, снабженной средствами газодинамического перемешивания и аэрации, причем рабочее пространство зон заполнено иммобилизирующей насадкой и снабжено патрубками для ввода и вывода жидкости и отвода газообразных продуктов с возможностью их рециркуляции, отличающийся тем, что иммобилизирующая насадка выполнена в виде совокупности полых вертикальных стержней, заполненных легкокипящей жидкостью, причем наружная поверхность стержней по крайней мере в анаэробной зоне снабжена оребрением.  A device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids, consisting of a vertical sealed enclosure, in which cavities separated by a horizontal partition are provided with an anaerobic zone equipped with gas-dynamic mixing means, an aerobic zone equipped with gas-dynamic mixing and aeration tools, and the working space of the zones is filled with an immobilizing nozzle and equipped with nozzles for input and output of liquid and removal of gaseous products with the possibility of their re circulation, characterized in that the immobilizing nozzle is made in the form of a set of hollow vertical rods filled with boiling liquid, and the outer surface of the rods, at least in the anaerobic zone, is equipped with finning.
RU2013125186/10A 2013-05-31 2013-05-31 Device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids RU2533801C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013125186/10A RU2533801C1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013125186/10A RU2533801C1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2533801C1 true RU2533801C1 (en) 2014-11-20
RU2013125186A RU2013125186A (en) 2014-12-10

Family

ID=53381385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013125186/10A RU2533801C1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533801C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0070960A1 (en) * 1981-07-29 1983-02-09 Bayerische Milchindustrie eG Apparatus for the biological purification of organic waste water
US4551250A (en) * 1983-07-26 1985-11-05 Linde Aktiengesellschaft Process for the anaerobic biological purification of wastewater
SU1301790A1 (en) * 1985-03-22 1987-04-07 Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР Installation for decontamination of livestock breeding waste
GB2198123A (en) * 1986-11-22 1988-06-08 Ashbrook Simon Hartley Inc A method of and apparatus for treating waste water
GB2276617A (en) * 1993-04-01 1994-10-05 Jiti Zhou The multi-functional vertical tube biological reactor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0070960A1 (en) * 1981-07-29 1983-02-09 Bayerische Milchindustrie eG Apparatus for the biological purification of organic waste water
US4551250A (en) * 1983-07-26 1985-11-05 Linde Aktiengesellschaft Process for the anaerobic biological purification of wastewater
SU1301790A1 (en) * 1985-03-22 1987-04-07 Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР Installation for decontamination of livestock breeding waste
GB2198123A (en) * 1986-11-22 1988-06-08 Ashbrook Simon Hartley Inc A method of and apparatus for treating waste water
GB2276617A (en) * 1993-04-01 1994-10-05 Jiti Zhou The multi-functional vertical tube biological reactor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013125186A (en) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107759032B (en) Treatment method and device for denitrification and dephosphorization of rural domestic sewage
JP2009148705A (en) Method and apparatus for anaerobic treatment
CN207031204U (en) A kind of spiral biomembrane sewage-treating reactor
US8945378B2 (en) Apparatus for cleaning wastewater
RU2408546C2 (en) Sludge digestion tank for anaerobic treatment of organic wastes
RU2533801C1 (en) Device for anaerobic and aerobic treatment of concentrated organic liquids
CN102936082B (en) Short-range aeration sewage purifier
CN102101722A (en) Novel membrane bioreactor for treating pig farm wastewater
CN202164194U (en) Polycyclic aromatic hydrocarbon type polluted soil waste washing liquid treatment system
RU2579787C1 (en) System for accelerated aerobic processing of biomass
CN106115918A (en) Integration pillar high concentrated organic wastewater processor
CN103936140A (en) MBBR pretreatment method and system for high-ammonia nitrogen micro-polluted raw water
CN111115998B (en) Bioreactor device
CN106745708A (en) A kind of compound type sludge bed reactor and its application
CN103708688A (en) Method for promoting aerobic sludge granulation by using crystal micro-powder
RU2542107C2 (en) Device for environmentally safe recycling of organic substrates into biogas and fertilisers
CN209797698U (en) Micro-power sewage treatment system
RU2595426C1 (en) Method of processing organic wastes and biogas plant therefor
RU2456247C2 (en) Methane tank
WO2017203684A1 (en) Methane fermentation treatment system and methane fermentation treatment method
SU1301790A1 (en) Installation for decontamination of livestock breeding waste
CN210560464U (en) Organic waste fermentation and biogas slurry purification integrated device
CN102020397A (en) Circular attaching-suspending microorganism sewage purification system
RU2505488C2 (en) Apparatus for biochemical processing of liquid and semi-liquid organic substrates
CN202729877U (en) Biological reaction device for sewage treatment with high-adsorbability medium

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150601