Биологическая обработка воды, промышленных или бытовых сточных вод: .способами анаэробного вываривания – C02F 3/28

Изобретение относится к области биотехнологии и охраны окружающей среды и может быть использовано в производстве биогаза при сверхнормативном закисании сбраживаемых масс. Способ производства биогаза в периодическом или непрерывном режиме включает предварительную подготовку субстрата, анаэробное сбраживание в мезофильном режиме, непрерывный отвод биогаза из биогазовой установки и опорожнение метантенка от сброженной массы. При предварительной подготовке субстрата вводят буферный агент, содержащий преимущественно карбонат кальция. Изобретение позволяет повысить выход биогаза, нивелировать эффект сверхнормативного закисания сбраживаемых масс, исключить задержку и полную остановку процесса расщепления органических веществ, а также исключить торможение процесса метанового брожения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 10 пр.

Изобретение может быть использовано для биологической обработки сточных вод. Реактор (1) с восходящим потоком содержит бак (2) реактора, трубопроводы (31-34), распределитель (3) сточных вод, флотационные разделители (10, 20) для разделения воды (7) реактора, биомассы (8) и биогаза (9), сборное устройство (4) и газоотделитель (6) для разделения биомассы (8) и биогаза (90). Первый флотационный разделитель (10) содержит один или несколько соединенных со сборным устройством (4) колпаков (11) для газа с выпускными отверстиями, причем площадь поперечного сечения выпускных отверстий (13) регулируют посредством подвижных экранов (14). Реактор содержит исполнительные элементы для приведения в действие подвижных экранов (14, 24), причем исполнительные элементы предпочтительно оснащены гидроприводом. Кроме того, реактор (1) с восходящим потоком имеет электронное управление. В выпускных отверстиях, по меньшей мере, одна краевая область (13) ограничена гибким оболочковым экраном, соединенным с нагнетательным устройством для текучей среды, предпочтительно для воды. Реактор обеспечивает биологическую обработку сточных вод с повышенной эффективностью, заключающейся в увеличении степени преобразования имеющихся в сточных водах органических загрязнений. 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Биореактор включает реакторную емкость, имеющую смесительную камеру, отделенную перегородкой от реакционной камеры, размещенную в основном над смесительной камерой, причем смесительная камера имеет впускную систему для входящего потока или смеси входящего потока и рециркулированного материала, причем впускная система имеет выпускное отверстие в смесительной камере. В одном варианте исполнения перегородка имеет отверстие, образующее соединение между смесительной камерой и реакционной камерой, причем выпускное отверстие впускной системы направлено на отверстие в перегородке. Смесительная камера имеет каркас для упрочнения смесительной камеры. Изобретение позволяет снизить избыточное давление в смесительной камере, что позволяет сократить расходы на количество материала для перегородки между смесительной камерой и реакционной камерой. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к биоэнергетике. Анаэробный реактор содержит корпус с камерами гидролизного и метанового брожения, устройства загрузки и перемешивания субстрата в камерах, гидравлический затвор и колонну для обогащения биогаза, разделенную перегородками на сборник биогаза и секции, заполненные иммобилизирующей засыпкой. Корпус и колонна соединены двумя патрубками, один из которых соединен между выходом субстрата из корпуса реактора и верхней частью колонны. Другой подключен между выходом биогаза из корпуса реактора и нижней частью колонны. В реакторе установлен диафрагменный электролизер. Выход с газом водородом подключен к нижней части колонны обогащения. Выход с аналитом - к входу корпуса в гидролизную камеру. Выход электролизера с католитом соединен с камерами метанового брожения. К выходу сборника биогаза в колонне подключен гидравлический затвор. В качестве засыпки в секциях колонны обогащения газа использован волокнистый графитовый материал с большой развитой поверхностью, между гидравлическим затвором на выходе биогаза из колонны обогащения и патрубком в нижней части колонны установлен насос для повторной продувки через нее биогаза. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и качества вырабатываемого биогаза и удобство эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод. Исходные сточные воды 1 подают в кондиционирующий резервуар 2. Поток повторно используемой воды, очищенной анаэробным образом, самотеком поступает через линию 10 в кондиционирующий резервуар 2. Из кондиционирующего резервуара 2 образованную смесь сточных вод перекачивают насосом 3 в основание реактора 5 с восходящим потоком через впускные распределительные системы 6. Вода протекает в верхнем направлении через плотный анаэробный иловый слой. Вследствие анаэробного разложения загрязняющих веществ в сточных водах образуется биогаз и смесь твердой фазы, жидкости и газа. Образованную смесь вводят в трехфазный сепаратор 8. Газ удаляют посредством наклонных перегородок 12 через линию 7. Очищенные сточные воды выводят через линию 9. Изобретение позволяет улучшить анаэробную обработку сточных вод. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для производства биогаза из естественных отходов животноводства и птицеводства малых и средних фермерских предприятий. Упрощенная конструкция данного биореактора позволяет повысить его производительность. Биореактор содержит корпус в виде стальной трубчатой емкости, разделенной на три части: загрузочную, рабочую и выгрузочную с перегородками-сегментами, не доходящими до дна емкости. Внутри рабочей части, подключенной к газгольдеру, установлена горизонтально мешалка, смещенная от центра емкости. При этом рабочая часть трубчатой емкости разделена на две секции: левую и правую перегородкой с отверстием, автоматически открывающимся и закрывающимся задвижкой с поплавком, в зависимости от уровня жидкого ферментатора, находящегося в емкости в момент выгрузки. Торцевая стенка правой секции рабочей части снабжена дополнительно резервуаром для горячей воды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сооружениям для естественной биологической обработки сточных вод и может быть использовано в отдельно стоящих домах индивидуальной застройки, коттеджах с численностью проживания 2-7 человек. Сточную воду подают в септик через входное отверстие 4 во входную камеру 10. Из входной камеры 10 вода перетекает через переливные отверстия 14 и 15 в переливные камеры 12 и 13, а через щель 16 - в выходную камеру 11. Через выходное отверстие 5 очищенную воду отводят на сооружения подземной фильтрации. Изобретение высокоэффективно, оптимизирует гидравлический режим, упрощает конструкцию, уменьшает трудоемкость при эксплуатации и транспортировании. 3 ил.

Изобретение относится к биоэнергетике. Биогазовая установка включает реактор, содержащий три концентрично расположенные цилиндрические секции: наружную для проведения мезофильной стадии анаэробного сбраживания биомассы, среднюю для промежуточной стадии и центральную для термофильной стадии анаэробного сбраживания, трубопровод подачи исходной биомассы в наружную секцию, трубопровод отвода полученного удобрения из нижней части центральной секции и систему отбора биогаза из секций. Наружная и средняя секции сообщаются в нижней части, а средняя и центральная - в верхней части. Центральная секция снабжена теплообменником для нагревания сбраживаемой массы. Наружная секция содержит перемешивающее устройство в виде крыльчатки. Конструкция биогазовой установки обеспечивает высокую степень разложения биологических отходов и достаточно высокую производительность по биогазу. 1 ил.

Устройство относится к биологической очистке сточных вод. Сточную воду подают по подводящему трубопроводу 4 в нижнюю зону основной камеры 1. В активной зоне 5 проводят ее биологическую очистку активным илом. Выделяющийся биогаз и обработанная сточная вода из зоны 6 по поднимающему трубопроводу 9 поступают в рециркуляционный резервуар 2, где проводят их разделение. Из рециркуляционного резервуара 2 во вспомогательную камеру 3 газ выводят через отверстие 13, а воду - по сливному трубопроводу 12. Избыток воды, содержащей частицы ила, возвращают через обратный клапан 15 и, в меньшей степени, через отверстие 28 обратно в основную камеру 1. Из вспомогательной камеры 3 очищенную воду удаляют по сточному трубопроводу 24, а биогаз - по газоотводящему трубопроводу 18. Изобретение позволяет сократить затраты на обслуживание устройства и эффективно препятствовать выносу биологически активного ила из него. 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к биологической обработке сточных вод. Сточные воды подают через средство 12 ввода, расположенное в нижней части резервуара 14, в зону перемешивания 2. Выделяемый при ферментации газ собирается в системе 4 для сбора и отделения газа. Очищаемая жидкость по восходящей трубе 5 поднимается в устройство 6, где газ отделяется от жидкости и удаляется через выход 7. За счет гидростатического напора, равного, по меньшей мере, приблизительно 1,4 м водного столба (приблизительно 0,14 бар) в нисходящей трубе 8 на уровне поверхности жидкости 21, обеспечивается газоподъемный эффект в восходящей трубе 5, и жидкость возвращается в нижнюю часть резервуара 14. Очищенная вода удаляется из реактора через сливные желоба 11. Изобретение позволяет улучшить перемешивание и флюидизацию полужидких отходов на дне реактора. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к биологической обработке жидкости. Установка содержит резервуар 9 для производства биогаза с подачей биологически разлагаемого материала и зону 11 сбора биогаза с выпуском биогаза, устройство для производства микропузырьков 15. Флотационное разделительное устройство содержит ограниченную внутри резервуара 9 для производства биогаза камерную зону 14. В устройство для производства микропузырьков 15 может подаваться осветленная жидкость из камерной зоны 14 и газ, в частности биогаз из зоны сбора биогаза 11, для насыщения жидкости газом. Выпуск устройства для производства микропузырьков соединен с впуском 18 камерной зоны 14 с целью подачи назад образующей микропузырьки осветленной жидкости. Около дна камерной зоны 14 предусмотрен выпуск 16 для осветленной жидкости. Флотационное разделение осуществляется в камерной зоне в противотоке к всплывающим микропузырькам. Изобретение позволяет создать установку для производства биогаза, имеющую компактную конструкцию, получить способ повышенной эффективности в отношении выхода биогаза в единицу времени и снизить производственные и инвестиционные расходы. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к реакторам и методам анаэробной очистки сточных вод. Реактор выполнен с внутренним контуром циркуляции с центральным проточным каналом. В кольцевом пространстве между центральным проточным каналом и стенкой реактора установлены несущие элементы для иммобилизации микроорганизмов. Между смежными несущими элементами имеются пути протекания. Нижняя часть реактора под несущими элементами выполнена в виде пространства, предназначенного для приема сточных вод с плавающими в них микроорганизмами. При работе реактора предусмотрены как плавающие, так и иммобилизированные на несущих элементах микроорганизмы. Очищаемые сточные воды текут по центру вниз и вдоль несущих элементов снова вверх, причем течение создается частично за счет образования микроорганизмами газа. Реактор может быть использован также и для очистки сточных вод в пищевой и комбикормовой промышленности, а также в бумажной и текстильной промышленности. Использование изобретения позволит повысить качество очистки сточных вод. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение предназначено для переработки различных жидких органических отходов, например навоза, птичьего помета и т.п., в биогаз и жидкое органическое удобрение. Установка для анаэробной переработки органических отходов содержит анаэробный биореактор 1 с основным нагревателем 2 биомассы, выполненный в виде герметично закрытой емкости, разделенной с помощью вертикальных перегородок на секции, патрубки загрузки 9 сырья и выгрузки 10 жидкого органического удобрения, систему 3 подачи исходного сырья, систему 4 отвода биогаза с компрессором, систему 5 удаления жидких органических удобрений, систему 6 управления технологическим процессом, выполненную в виде программируемого компьютера. Внутренний объем биореактора разделен переливной и двумя перегородками-теплообменниками, расположенными друг к другу под углом 120°, на три сообщающиеся между собой секции: гидролизную, соединенную с системой 3 подачи исходного сырья через патрубок 9 загрузки, кислотоацидогенную и метаногенную, соединенную с системой 5 выгрузки жидкого органического удобрения через патрубки 10 выгрузки, а также с системой 4 отвода биогаза. Технический результат: повышение эффективности работы установки для анаэробной переработки органических отходов. 4 ил.

Изобретение может быть использовано для производства биогаза. Анаэробный ферментер содержит секцию 2 предварительного подкисления, в которой жидкие и твердые вещества подвергаются предварительному подкислению, ферментер с секцией 3а основной нагрузки и секцией 3b низкой нагрузки, в котором ферментируются предварительно подкисленные вещества, и секцией 4 конечного отстаивания. Между секцией 2 предварительного подкисления и секцией 3а основной нагрузки установлена перегородка 17, между секцией 3а основной нагрузки и секцией 3b низкой нагрузки - двойная перегородка 18, а между секцией 3b низкой нагрузки и секцией 4 конечного отстаивания - перегородка 19. В секции 2 предварительного подкисления установлены мешалки 6, 7, которые приводятся в действие управляющим устройством 14 при помощи сигнальных или питающих проводов 15. Управляющее устройство 14 посредством сигнального или питающего провода 16 соединено с насосом 5с, осуществляющим перемещение веществ по трубопроводам 5а и 5b из секции 2 предварительного подкисления в секцию основной нагрузки. Транспортирующие средства 5а, 5b, 5с, предназначенные для перемещения жидких и твердых веществ из секции 2 предварительного подкисления в ферментер 3а, 3b, содержат средства, удерживающие в секции предварительного подкисления слабо растворенные твердые вещества до тех пор, пока они достаточно не подкисляются, но обеспечивающие перемещение достаточно подкисленных веществ. Технический результат: простой и экономичный способ производства биогаза из жидких и твердых веществ. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано в области сельского хозяйства и топливной энергетики для переработки органических отходов, например навоза, птичьего помета. Установка анаэробной переработки органических отходов содержит анаэробный биореактор с основным нагревателем биомассы, систему подачи исходного сырья, систему удаления биогаза с вакуум-насосом, систему удаления жидкого органического удобрения и систему управления технологическим процессом. Анаэробный биореактор выполнен в виде герметично закрытой емкости, разделенной с помощью вертикальных перегородок: перегородки - теплообменника, установленного по высоте от дна корпуса биореактора до зеркала жидкости в биореакторе, и набора из шести переливных перегородок на четыре гидравлически сообщенных между собой секции. Первая - загрузочная секция соединена с системой подачи исходного сырья. Вторая секция - подготовительная, третья секция - промежуточная и четвертая - сливная, сообщенная с системой удаления жидкого органического удобрения. Ко входу системы подачи исходного сырья подсоединена система подготовки исходного сырья, выполненная в виде емкости для приема сырья, оснащенной устройствами для измельчения, перемешивания и смешения исходной биомассы с переброженным шламом и ее предварительного нагрева. Анаэробный биореактор оснащен устройством интенсивного перемешивания биомассы, выполненным в виде двух насосов, установленных снаружи корпуса анаэробного биореактора. Технический результат: повысить производительность процесса, увеличить количество производимого биогаза и жидкого органического удобрения, обеспечить экологическую чистоту и высокую надежность работы. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к анаэробной конверсии биомассы в биогаз в раздельных процессах гидролиза и метанового брожения биомассы под действием метановых мезофильных, термофильных и психрофильных бактерий, содержащихся в возвратной флегме. Очищенный биогаз разлагают на метан и диоксид углерода. Из части метана и биогаза получают стандартное газовое топливо, используемое в двигателе генератора электрического тока и в терморегенеративной ячейке, генерирующей электроэнергию и тепло. Установка состоит из установки (1) для приготовления биомассы, соединенной с гидролизером (2) и далее с последовательной системой (3) бродильных чанов и компостера, взаимодействующих с установкой (4) для возврата и обогащения флегмы. Резервуар (5) для технического биогаза соединен с установкой (6) для очистки биогаза и далее с резервуаром (7) для очищенного биогаза, связанным с установкой (8) для разложения биогаза и смесителем (11) для газов. Установка (8) имеет выходы к установке (10) для обработки СОз и к установке (9) для обработки метана, соединенной со смесителем (11) для газов, соединенным (12) с резервуаром для стандартного газового топлива. Резервуар (12) соединен с установкой (13) для генерирования электроэнергии и тепла и с установкой (14) для переработки тепла. Технический результат - генерирование метана вместе с электрической и тепловой энергией, высокая производительность, сокращение размеров установки. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для анаэробного сбраживания жидкого материала из органических отходов сельскохозяйственного производства, в том числе навоза. Метантенк для биогазовых установок включает горизонтальную цилиндрическую емкость, разделенную центральной неподвижной перегородкой на камеры первой и второй половины брожения, общую для камер мешалку, электромасляный обогреватель и реверсивный насос. Емкость имеет герметичную перегородку с задвижкой, которая обеспечивает переливание части материала из первой камеры в свободную вторую без затрат энергии. Реверсивная, самоочищающаяся мешалка выполнена из вала, к которому на спицах-лопатках крепится навивка винтовой шнековой полосы. Технический результат: непрерывность производства биогаза, полнота сбраживания материала, снижение энергоемкости, эксплуатационных затрат, стоимости изготовления метантенка с упрощением конструкции. 3 ил.

Изобретение предназначается для применения в коммунальном и в сельском хозяйстве для рационального использования городских бытовых отходов и различных органических сельхозотходов с выработкой из продуктов анаэробного сбраживания горючего биогаза на энергетические цели и высококачественных обеззараженных от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков, минерализованных органических удобрений с высоким содержанием гумуса и других стимуляторов роста и плодоношения разных растений. Способ последовательного пофазного анаэробного сбраживания органических сбраживаемых отходов осуществляют в метантенке, разделенном вертикальной не доходящей до его дна перегородкой на две неравные по объему камеры, в верхнюю часть меньшей из которых введен защищенный перфорированным ограждением загрузочно-разгрузочный элеватор отходов, где выполняют первую кислую фазу сбраживания симбиозом расщепляющих микроорганизмов при рН менее 7,0. Продукты распада органического вещества отходов и жизнедеятельности микроорганизмов вводят во вторую фазу сбраживания в щелочной среде при рН 7,2 метаногенными микроорганизмами в основном в большей камере метантенка с образованием горючего биогаза. Несбраживаемые вещества и различные включения, без их сортировки, выгружают элеватором из метантенка. Технический результат: осуществление последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных по своему состоянию органических бытовых отходов с различными включениями без измельчения, сортировки и разжижения, возможность отделения и удаления несброженных отходов и включений, наиболее полное расщепление с выработкой наибольшего количества обеззараженного удобрения с наибольшим содержанием гумуса, стимуляторов роста и плодоношения растений и наибольшая выработка горючего биогаза. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение предназначается для использования в коммунальном и в сельском хозяйствах для последовательного пофазного анаэробного сбраживания различных твердых неотсортированных и неизмельченных сбраживаемых органических отходов городов и поселков, отходов сельхозпроизводства, сельских усадеб и дачных участков с выработкой из них высококачественных обеззараженных от патогенной микрофлоры, гельминтов, из яиц и семян сорняков жидких минерализованных органических удобрений с высоким содержанием гумуса и горючего биогаза на энергетические цели. Метантенк содержит горизонтальный резервуар, разделенный внутренними попеременно не доходящими до верха и низа резервуара поперечными перегородками на газовые секции с газосборниками и жидкостные проточно сообщающиеся камеры с кранами слива, загрузочный и разгрузочный патрубки, нагреватели сбраживаемой массы и присоединенный к газосборникам газовых секций газопровод к газгольдеру. В резервуар встроен цепочно-скребковый загрузочно-разгрузочный элеватор с приводом, горизонтально расположенные друг над другом рабочие ветви которого с перфорированным ограждением между ними и вокруг них введены со стороны загрузочного патрубка во внутрь резервуара, ниже установленного в резервуаре уровня сбраживаемой жидкой органической массы. К газосборнику первой газовой секции присоединен газопровод отсоса из нее биогаза в инжектор, взаимодействующий с насосом откачки сбраживаемой в камере массы и нагнетания ее обратно в камеру, через соединенный с ним инжектор и рассредоточитель образуемой в инжекторе газожидкостной смеси. Технический результат: усовершенствование метантенка, обеспечение эффективного расщепления твердых сбраживаемых органических веществ отходов и наибольшая выработка высококачественных жидких минерализованных насыщенных гумусом органических удобрений и горючего биогаза высокой калорийности. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области канализации и предназначается для использования на станциях очистки бытовых и промышленных сточных вод коммунального хозяйства, на животноводческих и птицеводческих фермах, в бытовых биогазовых и биогумусовых установках сельских населенных мест и дачных участков. Метантенк содержит корпус резервуара круглой, овальной, квадратной, прямоугольной или многоугольной формы в плане с боковой стенкой, днищем и куполом с присоединенной к куполу, не доходящей до днища, разделительной концентрической перегородкой, имеющей в плане форму резервуара и разделяющей верхнюю часть резервуара на внешнюю и внутреннюю камеры сбраживания, а также патрубки подвода отходов во внешнюю камеру и отвода сброженной массы из внутренней камеры, патрубки отвода биогаза из внешней и внутренней камер. На днище резервуара по его форме в плане выполнена перегородка, внешне охватывающая в верхней своей части с зазором нижнюю часть присоединенной к куполу резервуара, разделительной концентрической перегородки и разделяющая нижнюю часть резервуара на внешнюю и внутреннюю камеры при объединении их заодно со сверху расположенными соответствующими частями внешней и внутренней камер резервуара. Технический результат: обеспечение наибольшей выработки горючего биогаза высокой калорийности при наименьшем образовании органического осадка с получением обеззараженных жидких и полужидких органических удобрений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.