SU1715715A1

SU1715715A1 - Reactor for anaerobic treatment of organic matter and producing methane

Info

Publication number: SU1715715A1
Application number: SU894762639A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Подгорный; Николай Николаевич Хавеев; Валерий Федорович Старков
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1992-02-28

Abstract

Изобретение относитс к области переработки , утилизации органических отходов производства. Может быть использовано при энергообеспечении малоэтажных с/х построек. Цель изобретени - повышение надежности, мощности и КПД реактора. Достигаетс это тем, что в реакторе отсутствуют вращающиес элементы, а перемешивание и перемещение перерабатываемой органической массы осуществл етс за счет газового потока, создаваемого неподвижной трубчатой спиралью, расположенной внутри реактора. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.The invention relates to the field of processing, recycling of organic waste. It can be used at power supply of low-rise agricultural structures. The purpose of the invention is to increase the reliability, power and efficiency of the reactor. This is achieved by the fact that there are no rotating elements in the reactor, and the mixing and movement of the processed organic mass is carried out due to the gas flow created by the fixed tubular coil located inside the reactor. 1 hp ff, 4 ill.

Description

Изобретение относитс к переработке, утилизации органических веществ и получению газообразного метана.This invention relates to the processing, utilization of organic matter and the production of methane gas.

Известен реактор дл анаэробной обработки органической массы и получени газо- образного метана, содержащий цилиндрический резервуар с перемешивающим устройством, впускным отверстием дл введени обрабатываемой органической массы у одного резервуара, расположенное у противоположного конца резервуара, выпускное отверстие дл удалени обрабатываемой массы и выпускное отверстие в верхней части резервуара дл выведени метана, а также приспособление дл возврата твердых веществ, осаждающихс на днище, из выпускного отверсти резервуара в его впускное отверстие.A known reactor for anaerobic treatment of organic matter and the production of methane gas contains a cylindrical tank with a mixing device, an inlet for introducing the processed organic matter in one tank, located at the opposite end of the tank, an outlet for removing the treated mass and an outlet in the upper part a reservoir for the removal of methane, as well as a device for returning solids deposited on the bottom of the outlet Varus its inlet.

Недостатком известного реактора вл етс сложность конструкции, обеспечивающей перемешивание органической массыThe disadvantage of the known reactor is the complexity of the design, providing mixing of organic matter

66

посредством вала с лопаст ми, что вызывает необходимость в высокой степени герметизации места выхода вала через торцовую крышку, использовани подшипников и передаточного устройства дл обеспечени оптимальной скорости вращени .by means of a shaft with blades, which necessitates a high degree of sealing of the point of shaft exit through the end cap, the use of bearings and a transfer device to ensure optimal rotational speed.

Сложность конструкции снижает надежность установки, ее КПД. Механическое перемешивание, как правило, значительно разрушает консорциумы метанообразую- щих бактерий, что снижает мощность реактора . ,The complexity of the design reduces the reliability of the installation, its efficiency. Mechanical mixing, as a rule, significantly destroys the consortia of methane-forming bacteria, which reduces the reactor power. ,

Цель изобретени - повышение надежности , мощности и КПД реактора.The purpose of the invention is to increase the reliability, power and efficiency of the reactor.

Цель достигаетс тем, что перемешивающее устройство выполнено в виде полой неподвижной спирали из трубы пр моугольного или круглого сечени с отверсти ми дл подачи в реактор газообразного метана, при этом отверсти расположены в спирали таким образом, что одна часть из них насл JThe goal is achieved by the fact that the mixing device is made in the form of a hollow fixed spiral from a rectangular or circular cross-section pipe with openings for supplying methane gas to the reactor, with the openings arranged in a spiral in such a way that one part of them is J

слcl

правлена в сторону продвижени массы по реактору, а друга часть перпендикул рно к этому направлению (в сторону продольной оси реактора), при этом резервуар установлен под углом к горизонту.It is directed towards the advancement of mass through the reactor, while the other part is perpendicular to this direction (towards the longitudinal axis of the reactor), while the tank is set at an angle to the horizon.

Кроме того, дл обеспечени зоны, благопри тной дл функционировани метано- образующих бактерий, перемешивающее устройство снабжено пористой структурой, закрепленной на спирали. Предложенный реактор отличаетс тем, что в нем отсутствуют вращающиес элементы, требующие особо сложной системы герметизации. Исчезает необходимость в сложном приводе.In addition, in order to provide a zone favorable for the functioning of methane-forming bacteria, the mixing device is provided with a porous structure fixed on a spiral. The proposed reactor is characterized in that it does not have rotating elements that require a particularly complex sealing system. There is no need for a complex drive.

На фиг.1 изображен реактор, продольный разрез; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - труба круглой формы с прикрепленной к ней пластиной, на которой закреплен материал (пориста структура), поперечное сечение; на фиг.4 - труба пр моугольной формы, поперечное сечение.Figure 1 shows the reactor, a longitudinal section; figure 2 - node I in figure 1; FIG. 3 shows a round-shaped tube with a plate attached to it, on which the material (porous structure) is fixed, the cross-section; 4 is a rectangular tube, cross section.

Реактор представл ет собой наклонный цилиндрический резервуар 1, имеющий цилиндрическую рубашку 2 и торцовые стенки 3 и 4, Внутри резервуара 1 расположена неподвижна пола спираль (труба) 5 пр моугольного или круглого сечени с приваренной к ней пластиной бис отверсти ми 7. На пластине б или непосредственно на трубе 5 закреплен материал 8 с пористой структурой, создающей благодар своей пористой поверхности благопри тные услови дл закреплени и функционировани метанообразующих бактерий. На торцовой стенке 3 расположен впускной патрубок 9 дл подачи органической массы и патрубок 10 дл вывода газа, а на торцовой стенке 4 -выпускной патрубок 11 дл выпуска обработанной массы. Патрубка 9-11 соединены системой рециркул ции, включающей в себ трубы 12 - 15, а также компрессор 16 и клапан 17.The reactor is an inclined cylindrical tank 1 having a cylindrical jacket 2 and end walls 3 and 4. Inside the tank 1 there is a fixed helix (pipe) 5 of rectangular or circular cross section with a plate welded to it with apertures 7. On the plate b or Material 8 with a porous structure is fixed directly on the pipe 5 and, due to its porous surface, creates favorable conditions for the fixation and functioning of methane-forming bacteria. On the end wall 3 there is an inlet 9 for the supply of organic matter and a pipe 10 for the discharge of gas, and on the end wall 4 an outlet for 11 to release the treated mass. Pipe 9-11 is connected by a recirculation system including pipes 12-15, as well as compressor 16 and valve 17.

Реактор работает следующим образом.The reactor operates as follows.

Органическа масса загружаетс непрерывно или порционно в резервуар 1 через впускной патрубок 9, расположенный на торцовой стенке 3, и по наклонной поверхности внутри реактора 2 перемещаетс к выпускному патрубку.11 на торцовой стенке 4. При этом масса перерабатываетс мета- нообразующими бактери ми. Сообщества метанообразующих бактерий, размещенные не только по всему объему реактора, зан того органической массой, но и закрепившиес на развитой поверхности пористого материала, укрепленного на пластине 6, либо на стенках трубы 5, выдел ют из органической массы биогаз, который через патрубок 10 удал етс из реактора. Переработанна органическа масса удал етс из реактора через патрубок 11.The organic mass is loaded continuously or in portions into the tank 1 through the inlet 9 located on the end wall 3, and along an inclined surface inside the reactor 2 moves to the outlet 11 on the end wall 4. In this case, the mass is processed by methane-forming bacteria. Communities of methane-forming bacteria, placed not only throughout the reactor volume occupied by organic matter, but also fixed on the developed surface of the porous material fixed on plate 6, or on the walls of pipe 5, separate biogas from organic matter, which is removed through pipe 10 from the reactor. The recycled organic matter is removed from the reactor via nozzle 11.

С целью интенсификации выделени биогаза производитс принудительное перемешивание органической массы за счет перемещени ее из верхней части реактора в нижнюю часть, и за счет подачи биогаза с помощью компрессора 16 из верхней части реактора через патрубок 10 и трубу 15, клапан 17итрубу 12 в трубу 5, где, пройд через отверсти 7, газ выходит в перерабатываемую органическую массу, перемешива ее и продвига к выпускному патрубку 11. Расположение отверстий 7 обеспечивает перемещение массы в двух взаимно перпендикул рных направлени х и одновременно способствует перемещению массы к выпускному патрубку 11. Одновременно часть газа поступает черезIn order to intensify the release of biogas, organic matter is forcedly mixed by moving it from the upper part of the reactor to the lower part, and by supplying biogas by means of a compressor 16 from the upper part of the reactor through pipe 10 and pipe 15, valve 17 has a pipe 12 into pipe 5, where After passing through the openings 7, the gas enters the processed organic mass, mixing it and advancing to the outlet nozzle 11. The location of the openings 7 ensures the movement of the mass in two mutually perpendicular directions and simultaneously This facilitates the transfer of mass to the outlet 11. At the same time, some of the gas flows through

трубу 14 в трубу 13, захватыва обработанную органическую массу и подава ее к . впускному патрубку 9 дл более полной обработки подогрева вновь поступающей массы . Это повышает эффективность обработкиpipe 14 into pipe 13, capturing the processed organic matter and feeding it to. an inlet 9 for a more complete processing of the preheating of the new mass. This increases the processing efficiency.

органической массы и увеличивает объем выдел емого биогаза. Интенсивность перемешивани за счет рециркул ции биогаза регулируетс клапаном 17.organic mass and increases the amount of biogas emitted. The intensity of mixing due to the recirculation of biogas is regulated by valve 17.

Claims

1. Reactor for anaerobic treatment of organic matter and production of methane gas, containing a cylindrical tank with a stirrer, inlet for introducing the processed organic matter at one end of the tank, located at the opposite end of the tank outlet for removing waste mass

and an outlet in the upper part of the tank for the withdrawal of methane and a system for recycling solids and gas, characterized in that, in order to improve the reliability, power and efficiency of the reactor, the stirring device is made in the form of a hollow, fixed in the tank helix from a rectangular pipe or round section with holes for supplying methane gas to the reactor, one part

which is directed towards the outlet of the organic mass and is parallel to the cylindrical walls of the tank, and the other part of the holes is perpendicular to the cylindrical walls of the tank, while the latter is set at an angle to the horizontal plane.

2. A reactor according to claim 1, characterized in that it is provided with a nozzle of porous material for methane-forming bacteria fixed on a spiral.

sixteen

one

17

SHIG