RU68919U1 - Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов - Google Patents
Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU68919U1 RU68919U1 RU2007126370/22U RU2007126370U RU68919U1 RU 68919 U1 RU68919 U1 RU 68919U1 RU 2007126370/22 U RU2007126370/22 U RU 2007126370/22U RU 2007126370 U RU2007126370 U RU 2007126370U RU 68919 U1 RU68919 U1 RU 68919U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- reactor
- power element
- organic waste
- mixing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к технологии переработки органических отходов, более конкретно, к устройствам для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов и может найти применение при создании биохимических реакторов для получения из отходов фермерских хозяйств товарных количеств биогаза и других целевых продуктов. Решаемой задачей является создание сравнительно простого, эффективного и многофункционального устройства для искусственного перемешивания органических отходов различной природы в реакторе анаэробного сбраживания за счет перемешивания и аэрации субстрата по всему объему реактора при одновременном воздействии на термодинамические параметры процесса для повышения выхода биогаза. Указанная задача решается тем, что в устройстве для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов, содержащем внешний привод и вертикальный вал с закрепленной в рабочем объеме реактора погружной мешалкой, согласно полезной модели, устройство дополнительно содержит средства для подогрева субстрата, выполненные в виде, по крайней мере, двух трубопроводов, прикрепленных к силовому элементу погружной мешалки с возможностью подачи в них горячей воды через вращающийся коллектор по каналам внутри вертикального вала, причем указанный силовой элемент выполнен в форме цилиндрической спирали, размещенной на расстоянии от внутренней поверхности реактора, а трубопроводы для подачи горячей воды прикреплены с противоположных сторон к силовому элементу погружной мешалки для формирования при ее вращении объемной циркуляции субстрата. Кроме того, силовой элемент погружной мешалки и трубопроводы для подачи горячей воды могут иметь, по преимуществу, овальное сечение и могут быть приварены друг к другу так, чтобы большие оси сечений и точки крепления трубопроводов к силовому элементу лежали на одной прямой. Кроме того, силовой элемент погружной мешалки может быть выполнен в виде трубы с отверстиями по ее длине с возможностью подачи в субстрат газа или жидкости через вращающийся коллектор по каналам внутри вертикального вала. Описание на 5 л., илл. 1 л.
Description
Полезная модель относится к технологии переработки органических отходов, более конкретно, к устройствам для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов и может найти применение при создании биохимических реакторов для получения из отходов фермерских хозяйств товарных количеств биогаза и других целевых продуктов.
Известно устройство для перемешивания пищевых продуктов, содержащее универсальный привод с редуктором, рабочую камеру и сменные органы для перемешивания, закрепленные на валу привода (см. Кирпичников В.П., Леенсон Г.Х. Справочник механика. Общественное питание. M., «Экономика», 1990 г., с.278).
Известный механизм МВП-П-1 выпускается отечественной промышленностью для равномерного перемешивания и взбивания различных пищевых продуктов. К недостаткам такого механизма можно отнести, в частности, отсутствие герметичности используемых сменных емкостей, что является препятствием для его применения в качестве устройства для перемешивания субстрата в реакторах анаэробного сбраживания органических отходов.
Наиболее близким техническим решением к предложенному, является устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов, содержащее внешний привод и вертикальный вал с закрепленной в рабочем объеме реактора погружной мешалкой (см. Баадер В., Доне Е., Бренндерфер M. Биогаз. Теория и практика. Пер. с нем. и предисловие Серебряного М.И. - M.: Колос, 1982 г., стр.32 - прототип).
Недостатками известного устройства являются сравнительно низкая эффективность перемешивания и аэрации субстрата в реакторе, связанная с малой глубиной погружения перемешивающего механизма и несовершенством имеющихся средств управления термодинамическими параметрами процесса анаэробного разложения отходов различного происхождения для получения товарных количеств целевых продуктов.
Решаемой задачей является создание сравнительно простого, эффективного и многофункционального устройства для искусственного перемешивания органических отходов различной природы в реакторе анаэробного сбраживания за счет перемешивания и аэрации субстрата по всему объему реактора при одновременном воздействии на термодинамические параметры процесса для повышения выхода биогаза.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов, содержащем внешний привод и вертикальный вал с закрепленной в рабочем объеме реактора погружной мешалкой, согласно полезной модели, устройство дополнительно содержит средства для подогрева субстрата, выполненные в виде, по крайней мере, двух трубопроводов, прикрепленных к силовому элементу погружной мешалки с возможностью подачи в них горячей воды через вращающийся коллектор по каналам внутри вертикального вала, причем указанный силовой элемент выполнен в форме цилиндрической спирали, размещенной на расстоянии от внутренней поверхности реактора, а трубопроводы для подачи горячей воды прикреплены с противоположных сторон к силовому элементу погружной мешалки для формирования при ее вращении объемной циркуляции субстрата.
Кроме того, силовой элемент погружной мешалки и трубопроводы для подачи горячей воды могут иметь, по преимуществу, овальное сечение и могут быть приварены друг к другу так, чтобы большие оси сечений и точки крепления трубопроводов к силовому элементу лежали на одной прямой.
Кроме того, силовой элемент погружной мешалки может быть выполнен в виде трубы с отверстиями по ее длине с возможностью подачи в субстрат газа или жидкости через вращающийся коллектор по каналам внутри вертикального вала.
Такое выполнение устройства для перемешивания органических отходов различной природы в реакторе анаэробного сбраживания позволяет повысить его эффективность за счет обеспечения интенсивной объемной циркуляции субстрата, минимизации мертвых зон, использования мелкопузырчатой пневматической системы аэрации и повышения выхода биогаза путем оптимизации температуры процесса и сокращения времени нагрева субстрата.
На фиг.1 представлен общий вид реактора анаэробного сбраживания органических отходов с трубопроводами для подачи горячей воды.
Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов содержит внешний привод 1 и вертикальный вал 2 с закрепленной в объеме реактора 3 погружной мешалкой 4. Устройство дополнительно содержит средства для подогрева субстрата, выполненные в виде двух трубопроводов 5, 6, прикрепленных к силовому элементу 7 мешалки 4 с возможностью подачи в них горячей воды из системы оборотного водоснабжения (не показана) через вращающийся коллектор 8 по каналам внутри вертикального вала (не показаны).
Силовой элемент 7 мешалки 4 выполнен в форме цилиндрической спирали, размещены вдоль оси реактора 3 на расстоянии от его внутренней поверхности эквидистантно ее профилю. Трубопроводы 5, 6 приварены с противоположных сторон к силовому элементу 7 погружной мешалки 4 для создания при ее вращении объемной циркуляции субстрата за счет одновременного формирования радиальной и вертикальной компонентов скорости объемов субстрата.
Для повышения жесткости силового элемента 7 и трубопроводов 5, 6, а также для увеличения эффективности объемного перемешивания субстрата упомянутые элементы имеют, преимущественно, овальное сечение и, в данном случае, приварены друг к другу так, чтобы большие оси сечений и точки крепления трубопроводов к силовому элементу лежали на одной прямой. Сечения силового элемента 7 и трубопроводов 5, 6 могут также иметь форму крыла, овальной пластины, эллипса и др. при значительных отношениях длины к ширине.
Для дополнительной аэрации субстрата силовой элемент 7 мешалки 4 выполнен в виде трубы с отверстиями 9, расположенными по ее длине, с возможностью подачи в субстрат газа, например, воздуха, через отверстия 9 по каналам внутри вертикального вала (не показаны) и вращающийся коллектор 8. Отверстия 9 могут быть размещены с нижней, верхней или с обеих сторон сечения силового элемента 7 мешалки 4. В некоторых случаях через отверстия 9 по указанным каналам может подаваться жидкость, насыщенная кислородом или иным газом, стимулирующим процесс анаэробного разложения различных органических и сельскохозяйственных отходов.
Элементы мешалки могут быть изготовлены из высококачественной нержавеющей стали с любой степенью обработки поверхностей. Сечение вертикального вала 2 привода и конструкция узлов крепления мешалки 4 выбираются из условия механической прочности для всех режимов работы устройства.
Корпус реактора 3 в средней части 10 имеет цилиндрическую форму, в нижней части 11 - коническую. Последняя имеет патрубок 12 для ввода в рабочий объем реактора 3 органических отходов и вывода переработанных отходов. В верхней части корпуса имеется люк 13 для проведения профилактических работ по очистке реактора 3, а поз.14 обозначены опоры корпуса реактора 3. Для достижения более равномерного поля температур в рабочем объеме реактора 3, в его цилиндрической части 10 размещают водяную рубашку для нагрева отходов через стенку реактора.
Для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов в субстрате и ускорения процесса образования биогаза необходимо периодически или постоянно удалять газ из всей массы перерабатываемого сырья для ликвидации зон с пересыщенным содержанием биогаза вблизи гранул с иммобилизованными на них бактериями. Удаление этих зон в данной системе обеспечивается за счет организации конвективных потоков при интенсивном механическом перемешивании сырья. Предложенное устройство обеспечивает необходимую оптимизацию режимов проведения процесса, а также дополнительное выравнивание температурных и гидродинамических условий анаэробного сбраживания органических отходов.
Устройство для перемешивания субстрата работает следующим образом. После проведения профилактических работ в рабочий объем реактора 3 подают через патрубок 12 свежую порцию органических отходов. Затем включают электродвигатель внешнего привода 1, который через механическую передачу приводит во вращение вертикальный вал 2 с закрепленной в объеме реактора 3 погружной мешалкой 4.
Одновременно осуществляют подачу горячей воды в водяную рубашку корпуса реактора 3 и вращающиеся трубопроводы 5, 6 через каналы в валу 2 и в коллекторе 8. Горячая вода при заданной температуре подается в реактор 3 с помощью насосов, например, из системы оборотного водоснабжения. Указанное выполнение силового элемента 7 погружной мешалки 4 в форме цилиндрической спирали с приваренными к ней трубопроводами 5, 6, обеспечивает объемную циркуляцию субстрата. Его равномерное перемешивание приводит к выравниванию поля температур в рабочем объеме реактора.
Вследствие значительной вязкости субстрата конструкция элементов погружной мешалки должна обладать повышенной прочностью. Силовой элемент 7 и трубопроводы 5, 6 имеют общую повышенную прочность и жесткость в радиальном направлении благодаря выбранному типу сечения элементов 5, 6, 7 мешалки 4 и способу их крепления друг к другу.
Дополнительная аэрации субстрата осуществляется подачей в субстрат газа, например, воздуха, через отверстия 9, которые размещены с нижней и верхней сторон сечения трубчатого силового элемента 7 по всей его длине. Через отверстия 9 по упомянутым каналам может подаваться также жидкость, насыщенная кислородом для стимулирования процесса анаэробного разложения различных органических отходов.
Повышение выхода биогаза связано с эффективностью воздействия на гидродинамические и термодинамические параметры процесса анаэробного разложенияи отходов за счет интенсивной объемной циркуляции субстрата, минимизации мертвых зон, использования мелкопузырчатой пневматической системы аэрации. Предложенное устройство имеет сравнительно простую конструкцию, надежно в эксплуатации и является многофункциональным с точки зрения использования для переработки органических отходов различной природы.
Предложенное многофункциональное устройство для искусственного перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов различного типа было разработано и прошло экспериментальные и пусковые испытания на базе Марийского ГТУ. При этом была решена общая задача создания эффективной системы биохимической переработки органических отходов для получения коммерческих количеств целевых продуктов из компонентов биогаза.
Claims (3)
1. Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов, содержащее внешний привод и вертикальный вал с закрепленной в рабочем объеме реактора погружной мешалкой, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит средства для подогрева субстрата, выполненные в виде, по крайней мере, двух трубопроводов, прикрепленных к силовому элементу погружной мешалки с возможностью подачи в них горячей воды через вращающийся коллектор по каналам внутри вертикального вала, причем указанный силовой элемент выполнен в форме цилиндрической спирали, размещенной на расстоянии от внутренней поверхности реактора, а трубопроводы для подачи горячей воды прикреплены с противоположных сторон к силовому элементу погружной мешалки для формирования при ее вращении объемной циркуляции субстрата.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что силовой элемент погружной мешалки и трубопроводы для подачи горячей воды имеют, по преимуществу, овальное сечение и приварены друг к другу так, что большие оси сечений и точки крепления трубопроводов к силовому элементу лежат на одной прямой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007126370/22U RU68919U1 (ru) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007126370/22U RU68919U1 (ru) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU68919U1 true RU68919U1 (ru) | 2007-12-10 |
Family
ID=38904111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007126370/22U RU68919U1 (ru) | 2007-07-11 | 2007-07-11 | Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU68919U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195674U1 (ru) * | 2019-11-21 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья |
-
2007
- 2007-07-11 RU RU2007126370/22U patent/RU68919U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195674U1 (ru) * | 2019-11-21 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" | Биогазовый реактор непрерывной загрузки сырья |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2449086T3 (en) | Device for the production of biogas from organic waste | |
NO320784B1 (no) | Innretning for omroring og innblanding av luft i en vaeske og eliminering av skum i en tank for behandling av nevnte vaeske | |
KR102054380B1 (ko) | 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치 | |
KR102284180B1 (ko) | 유기성 슬러지 교반장치 | |
CN104109632B (zh) | 一种大型外驱动整体卧式旋转连续沼气干式发酵装置及方法 | |
US20220325220A1 (en) | Bioreactors for growing micro-organisms | |
RU68919U1 (ru) | Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов | |
RU2408546C2 (ru) | Метантенк для анаэробной обработки органических отходов | |
RU152918U1 (ru) | Биореактор | |
CN216808651U (zh) | 一种生物肥生产用发酵装置 | |
RU81906U1 (ru) | Устройство для перемешивания субстрата в реакторе анаэробного сбраживания органических отходов | |
CN213037784U (zh) | 一种乳制品发酵用的生产设备 | |
RU2579787C1 (ru) | Система ускоренной аэробной переработки биомассы | |
WO2013156784A1 (en) | Anaerobic digestor reactor and methods for the treatment of aqueous organic waste streams | |
RU2605312C1 (ru) | Биогазовая установка | |
CN220766963U (zh) | 一种实验用恒温好氧发酵装置 | |
RU174157U1 (ru) | Биореактор | |
JP6518333B2 (ja) | 温度制御装置 | |
CN219603274U (zh) | 一种用于废水处理的聚合釜 | |
JP2002336826A (ja) | 水平螺旋羽根攪拌式メタン発酵槽 | |
RU2456247C2 (ru) | Метантенк | |
CN108484230A (zh) | 一种水泡粪便发酵塔 | |
CN216785947U (zh) | 一种污泥厌氧消化装置 | |
CN218115243U (zh) | 一种禽类粪便厌氧发酵搅拌器 | |
CN208200715U (zh) | 生活垃圾水解仓 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080712 |