生物反应器。方案、说明

生物反应器。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

生物反应器是任何沼气厂的基础，对其设计提出了相当严格的要求。因此，生物反应器的主体必须足够坚固，并且其壁必须绝对密封。要求墙壁具有良好的隔热性和可靠的抗腐蚀能力。在这种情况下，有必要提供装载和排空反应器的可能性，以及进入其内部空间进行维护的可能性。

反应堆的形式多种多样。因此，从为混合液体基质、积聚气体、去除沉积物和破坏结壳创造最有利的条件的角度来看，建议使用蛋形罐。这种形状的大型反应器通常由混凝土建造，因此其制造成本较高，这极大地限制了其使用。另一方面，较小体积的辅助反应器很容易用玻璃纤维（即用玻璃纤维增强的聚酯树脂）制造，并且它们不是那么昂贵。

顶部和底部呈圆锥形的圆筒形罐体，形似蛋形，其特点是积气空间小，浮壳数量有限，污泥去除效果好。然而，在此类反应器中，为液体基质的移动创造了不太有利的条件。这种形状的大容量水箱用于城市污水处理和分解厂，就像蛋形反应器一样，由混凝土制成。然而，“圆柱形”反应堆稍微便宜一些。在个别农场中，上述形式的反应器由钢或玻璃纤维制成，但容量自然较小。顺便说一句，在玻璃纤维反应器中，更容易实现更好的基材移动条件。

图2. 最常见的生物反应器类型：a - 蛋形，b - 具有圆锥形上部和下部的圆柱形，c - 圆柱形，d - 带隔板的圆柱形，e - 平行六面体形式（带隔板）），f - 圆柱形（倾斜），g - 地面上的沟槽（带盖）。

圆柱形储罐相对容易制造，这是因为在农业用途储罐（钢、混凝土、玻璃纤维储罐-青贮饲料和其他饲料的料仓）建造方面拥有丰富的经验。然而，与先前形式的储罐相比，不可能为在圆柱形储罐中移动基材提供足够好的条件，同时必须考虑到去除沉积物和破坏浮壳的较高成本，这与增加混合质量的能量消耗。

生物反应器
图3. 流式两室沼气装置：1-泵； 2——接收室； 3-发酵室； 4-搅拌装置； 5——加热器； 6-后发酵室； 7-收集发酵物质； 8 - 螺旋钻。

如果通过横向垂直隔板将圆柱形罐分成两个室，则可以组织交替使用罐室的沼气生产系统。此外，建造带有挡板的水箱的成本低于建造两个单独的水箱。我们还注意到，通过这种布置，罐外壁的隔热值降低，并且将任何加热装置集成到由足够导热的材料制成的隔板中并不是非常困难，这使得安装额外的结构性效益。

图4. 沟渠沼气厂：1 - 动物室； 2 - 生物反应器； 3-搅拌机； 4 - 抓取； 5 - 储存发酵粪便； 6 - 煤气罐。

在简单的、大多是小型的自建沼气厂中，发酵室通常呈平行六面体形状（带盖的池或坑）。为了提高效率，这种反应器用垂直墙隔开，形成一个主发酵室和一个用于污泥最终发酵和沉淀的室。确实，这种类型的安装无法实现基材的高度分解，因为实际上不可能确保质量的均匀混合，或者控制室的工作体积的负载，或者遵守反应器中物质的停留时间，这是获得最大量气体所必需的。是的，漂浮地壳和沉积物的破坏与高成本相关。

在卧式罐中，基质沿纵向混合。在这里，由钢或玻璃纤维制成的圆柱形反应器适用于小型装置。具有相当容量的卧式储罐具有平行六面体形状，由混凝土制成。

这种池的倾斜布置有利于污泥流向排放口。这样的设计方便放置最简单的搅拌机构。

在地下挖出的沟槽形式的储存器可以处理大量基材。作为反应堆壁的建筑材料，通常使用混凝土。

现在让我们仔细看看一些已经在实践中使用的沼气厂的设计。现在，在带有隔板的平行六面体形式的罐的基础上，已经开发出一种流动式两室沼气设备并且运行可靠，其中基质首先被引导到罐的一部分（发酵室）），然后靠重力流入另一部分（后发酵室）。为了提高该装置的效率，它在发酵室中配备了搅拌器、加热器和用于去除污泥中大的夹杂物的螺旋钻。

生物反应器
图5。地沟式沼气装置：1-弹性收集器； 2——泡沫板； 3-发酵室； 4 - 加热器（锅炉）。

图 6。弹性生物反应器

沟渠沼气厂变得越来越普遍。以德国的沟槽装置为例。在这里，粪便直接从饲养动物的场所用水稀释后进入生物反应器并在那里发酵。该工厂配备了基质的机械混合和用于装载发酵粪便的抓斗。

在另一个开沟工厂（美国），新鲜的液体厩肥从上方进入发酵室，热水从下方进入。该装置的气体收集器具有弹性，发酵基质表面设有泡沫板进行保温。

我们还请读者注意东南亚国家普遍使用的柔性反应堆。这种反应器（容量）由致密的橡胶织物或合成薄膜制成。为了组织此类生物反应器的工作，它们必须埋在地下，或者放置在足够坚固的“圆形”栅栏内。

作者：Shomin A.A.

查看其他文章 部分替代能源.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

花园疏花机 02.05.2024

在现代农业中，技术进步的目的是提高植物护理过程的效率。创新的 Florix 疏花机在意大利推出，旨在优化采收阶段。该工具配备了移动臂，可以轻松适应花园的需求。操作员可以通过使用操纵杆从拖拉机驾驶室控制细线来调节细线的速度。这种方法显着提高了疏花过程的效率，提供了根据花园的具体条件以及花园中生长的水果的品种和类型进行个性化调整的可能性。经过两年对 Florix 机器在各种水果上的测试，结果非常令人鼓舞。 Filiberto Montanari 等农民使用 Florix 机器多年，他们表示疏花所需的时间和劳动力显着减少。 ... >>

先进的红外显微镜 02.05.2024

显微镜在科学研究中发挥着重要作用，使科学家能够深入研究肉眼看不见的结构和过程。然而，各种显微镜方法都有其局限性，其中之一是使用红外范围时分辨率的限制。但日本东京大学研究人员的最新成果为研究微观世界开辟了新的前景。东京大学的科学家推出了一种新型显微镜，它将彻底改变红外显微镜的功能。这种先进的仪器可以让您在纳米尺度上以惊人的清晰度观察活细菌的内部结构。通常，中红外显微镜受到分辨率低的限制，但日本研究人员的最新进展克服了这些限制。据科学家称，所开发的显微镜可以创建分辨率高达120纳米的图像，比传统显微镜的分辨率高30倍。 ... >>

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

来自档案馆的随机新闻

金星上一天的长度是不断变化的 08.05.2021

加州大学洛杉矶分校（美国）的科学家发现，金星上一天的长度是不断变化的，相差可达 20 分钟。

新的雷达测量结果表明，金星上的平均一天持续 243,0226 个地球日——大约是地球年的三分之二。此外，金星的自转速度总是在变化：一次观测得到的值会比前一次稍多或少一些。

“旋转速度的差异似乎可以解释为什么以前对金星上一天长度的估计彼此不一致，”让-卢克·马戈特教授说。

金星厚重的大气层很可能导致白天长度的测量值不同。根据该理论，大气与固体表面交换了大量的动量，加速或减慢了行星的自转。

地球上有这样的现象，但这样的过程每天只带走或增加一毫秒。在金星上，这种影响更为明显，因为它的大气质量是地球的 93 倍，所以它的影响应该更大。

其他有趣的新闻：

▪ 宇宙的黄昏

▪ 飞行汽车

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章播放器由自行车发电机供电。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章实验短波接收器-观察者。无线电电子电气工程百科全书

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论