БИОРЕАКТОР

БИОРЕАКТОР


RU (11) 2064450 (13) C1

(51) 6 C02F3/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5035391/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.01 
(45) Опубликовано: 1996.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент США N 4454038, кл. С 02F 3/08, 1984. 
(71) Заявитель(и): Корниевский Леонид Григорьевич; Титов Андрей Георгиевич; Никулин Анатолий Павлович 
(72) Автор(ы): Корниевский Леонид Григорьевич; Титов Андрей Георгиевич; Никулин Анатолий Павлович 
(73) Патентообладатель(и): Корниевский Леонид Григорьевич; Титов Андрей Георгиевич; Никулин Анатолий Павлович 

(54) БИОРЕАКТОР 

Использование: аэробная и анаэробная очистка сточных вод.

Сущность изобретения: биореактор содержит корпус, установленную в нем коаксиально циркуляционную трубу, загрузку, трубопроводы подачи исходной жидкости и газа и отвода обработанной жидкости и газа.

С целью улучшения массообменных характеристик он снабжен эжектором, установленным в нижней части циркуляционнoй трубы и соединенным с трубопроводами ввода исходной жидкости и газа, а также рециркуляционным трубопроводом, сообщающим нижнюю часть корпуса с трубопроводом исходной жесткости. Аппарат прост по конструкции, обладает высоким коэффициентом массопереноса, не требует специальных нагнетателей газа. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к аэробной и анаэробной очистке сточных вод, и может быть использовано для получения целевых продуктов с помощью иммобилизованных микроорганизмов и ферментов.

Известен аппарат с псевдоожижением загрузки в нисходящем потоке. Реактор имеет центральную трубу, в которой расположен аэратор. Создаваемый аэратором поток обеспечивает необходимую степень рециркуляции для псевдоожижения загрузки в нисходящем потоке вокруг центральной трубы. В этом реакторе имеется верхний распределитель циркуляционного потока и находящийся над ним распределитель поступающий сточной воды. Поток отводится из нижней части реактора. В качестве загрузки используется легкий строительный материал-перлит. Линейная скорость потока, обеспечивающая взвешивание материала, 10 м/ч (Патент США N 4454038, кл. С 02 Р 3/08, 1984).

Поток жидкости и ее насыщение воздухом в центральной трубе аппарата создаются газлифтным способом. Для этого требуется воздушное нагнетательное оборудование. Коэффициент массопереноса в аппарате значительно выше, чем в аэротенках, но ниже, чем в струйных эжекционных ферментерах.

Целью изобретения является улучшение массообменных характеристик биореактора.

Поставленная цель достигается тем, что поток жидкости в аппарате создается и аэрируется эжектором.

На чертеже изображен биореактор в продольном разрезе. Реактор состоит из цилиндрического корпуса 1 с переменным по ширине сечением, установленной коаксально в нем циркуляционной трубы 2, эжектора 3, циркуляционного насоса 4, металлической сетки 5 для удержания загрузки, распределителя 6 газожидкостного потока, дегазатора 7, трубопроводов 8, 9, 10, 11, 12 и 13 соответственно, ввода жидкости и газа, отвода жидкости, циркуляции жидкости, отвода влажного газа, возврата отделенной от газа жидкости, патрубка 14 отвода отработанного газа, регулирующих вентилей 15.

Реактор работает в установившемся режиме следующим образом.

Сточная вода через регулирующий вентиль 15 насосом по трубопроводу ввода жидкости подается в эжектор 3, где насыщается воздухом, засасываемым через трубопровод 9 подачи газа из атмосферы. Насыщенная воздухом вода с большой скоростью поднимается вверх по циркуляционной трубе 2 и распределителем направляется вниз с внешней стороны циркуляционной трубы. Газонасыщенный поток создает псевдосжиженный слой загрузки, имеющей плотность меньше плотности воды и удерживаемый металлическими сетками 5, с иммобилизованными на ней микроорганизмами активного ила. Внизу часть потока жидкости вовлекается в циркуляционную трубу 2, часть поступает на циркуляционный насос 4 по рециркуляционному трубопроводу 11, соединенному с трубопроводом 8 ввода жидкости, а часть очищенной жидкости в количестве равном количеству поступающей сточной воды, отводится из реактора по трубопроводу 10 отвода жидкости. Воздух из реактора по трубопроводу отвода влажного газа попадает в дегазатор 7, оттуда через патрубок в атмосферу. Отделившаяся в дегазаторе от влажного воздуха жидкость по трубопроводу возвращается в реактор.

В анаэробном режиме, например, при использовании биореактора в качестве метантенка, вместо сточных вод подается субстрат, часть выделяемого биогаза подается в эжектор вместо воздуха, а на загрузке иммобилизуются метаногенные микроорганизмы.

Биореактор, выполненный согласно данному изобретению, имеет объем 10 дм3, высоту 1000 мм. В качестве загрузки используется перлит (фракция размером 3-5 мм). Объем нагрузки составляет 30% от объема реактора. Размер ячеек установленной сетки из нержавеющей стали 1х1 мм. Линейная скорость потока 100 м/ч. Коэффициент эжекции 2,5-3,0. Кратность рециркуляции от 5 до 50. Внутренняя циркуляция за счет эжекции потока в четыре раза больше, чем рециркуляция через эжектор. Коэффициент массопереноса по кислороду достигает 3000 ч-1.

Очистка воды завода белково-витаминных концентратов, содержащей ХПК 2000 мг/л, аммонийный азот 120 мг/л, осуществлялась в реакторе за 2 ч до концентрации ХПК 120 мг/л, аммонийного азота 15 мг/л. В аэротенках на это требуется примерно 40 ч аэрации.

Аппарат прост по конструкции, обладает высоким коэффициентом массопереноса, не требует специальных нагнетателей газа. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Биореактор, содержащий корпус, установленную коаксиально в нем циркуляционную трубу, загрузку, трубопроводы подачи исходной жидкости и газа и отвода обработанной жидкости и газа, отличающийся тем, что он снабжен эжектором, установленным в нижней части циркуляционной трубы и соединенным с трубопроводами исходной жидкости и газа, и рециркуляционным трубопроводом, сообщающим нижнюю часть корпуса с трубопроводом исходной жидкости.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+водород -молекулярный".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "водород" будут найдены слова "водорода", "водородный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("водород!").


Устройства и способы получения кислорода и водорода | Устройства и способы хранения водорода и кислорода | Устройства и способы получения и хранения биогаза


Рейтинг@Mail.ru