CZ2019442A3 - Zařízení k provzdušňování zakládky v uzavřeném reaktoru, zejména při aerobní fermentaci - Google Patents

Abstract

Zařízení k provzdušňování zakládky v uzavřeném rektoru spočívá v tom, že v podlaze (1) uzavřeného reaktoru je mezi protilehlými stěnami reaktoru vytvořen alespoň jeden kanál (2) napojený na zdroj tlakového vzduchu. Kanál (2) je zakryt deskami (3),které vněm vytvářejí systém štěrbin (5,8) propojujících vnitřní prostor kanálu (2) svnitřním prostorem reaktoru. Desky (3) jsou na dolní straně opatřeny úložnými výstupky (10), které dosedají na vodorovné ložné plochy (6) rozšíření (4) vytvořená v podlaze (1) na obou horních okrajíchkanálu (2) a majícívýšku odpovídající tloušťce desek (3). Systém štěrbin (5,8) obsahuje jednak dvojici podélných štěrbin (5) vymezených boky desek (3) a boky (7) rozšíření (4) horní části kanálu (2) a jednak štěrbiny (8) mezi vodorovnými ložnými plochami (6) rozšíření (4) a konci přepážek (11) uspořádaných mezi úložnými výstupky (10) desek(3). Požadovaná šířka podélných štěrbin (5) v rozšíření (4) je zajištěna vymezovači (9) uspořádanými na bocích desek(3). Desky (3) jsou na spodní straně opatřeny žebry (12), která tvoří pasivníregulační přepážky (14) pro průchod vzduchu kanálem (2). Kanál (2) má dno, které jeskloněno ve směru proti proudění přiváděného vzduchu.

Description

Zařízení k provzdušňování zakládky v uzavřeném reaktoru, zejména při aerobní fermentaci

Oblast techniky

Vynález se týká oblasti provzdušňování zakládek, konkrétně se jedná o zařízení k provzdušňování zakládky v uzavřených reaktorech určených zejména pro aerobní fermentaci.

Dosavadní stav techniky

Jsou známa zařízení, která při aerobní fermentaci zakládku periodicky nebo kontinuálně překopávají nebo přemísťují na jiné místo, čímž dochází k jejímu provětrávání. Z CZ 1377 Ul, CZ 10945 Ul, CZ 10966 Ul, CZ 13362 Ul jsou známa zařízení, u nichž se aerobní fermentace provádí v otevřených žlabech, přičemž k provzdušňování zakládky dochází během jejího přemísťování ze spodní vrstvy nahoru. Nedostatek uvedených známých zařízení spočívá v tom, že množství vzduchu, které přichází do styku s tvořícím se fermentátem, je nedefinovatelné a nelze ho nijak regulovat. To není pro průběh fermentace vhodné, protože dochází k nežádoucím výkyvům teplot.

ZCZ 14981 U1 jsou známa zařízení k aerobní fermentaci, u nichž je zakládka umístěna v uzavřených reaktorech a k jejímu provzdušňování slouží vertikální trubky zaústěné do zakládky a napojené horními konci na ventilátory. Tlakový vzduch vychází z dolního konce trubek do zakládky. Nevýhodou těchto známých zařízení je nerovnoměrné provzdušnění s ohledem na nepravidelný posun vertikálních trubek s přibývající zakládkou.

Jsou také známa řešení uzavřených reaktorů pro aerobní fermentaci, u nichž jsou v podlaze pevně instalovány trysky pro přívod vzduchu, nebo mají napevno řešeny podlahové tvary betonového základu s krycími deskami z jehličnatého řeziva, případně z plastifikovaného dřeva. Nevýhodou těchto známých řešení je nemožnost variabilní změny velikosti a rozmístění průduchů během standardního provozu, často ucpané trysky a nutný servis ucpaných prostor mezi betonovou podlahou a deskami. K tomu přistupuje náchylnost desek k pokroucení v důsledku změnou teplotních poměrů během fermentace.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky jsou v podstatné míře odstraněny zařízením k provzdušňování zakládky v uzavřeném reaktoru, zejména při aerobní fermentaci, podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že v podlaze uzavřeného reaktoru je mezi protilehlými stěnami reaktoru vytvořen alespoň jeden kanál napojený na zdroj tlakového vzduchu, přičemž kanál je zakryt deskami, které vytvářejí v kanálu systém štěrbin propojujících vnitřní prostor kanálu s vnitřním prostorem reaktoru, přičemž desky jsou na dolní straně opatřeny úložnými výstupky, které dosedají na vodorovné ložné plochy rozšíření vytvořená v podlaze na obou horních okrajích kanálu.

Pro zajištění rovné podlahy má rozšíření kanálu výšku odpovídající tloušťce desek.

Systém štěrbin obsahuje dvojici podélných štěrbin vymezených boky desek a boky rozšíření horní části kanálu a dále obsahuje štěrbiny mezi vodorovnými ložnými plochami rozšíření a konci přepážek uspořádaných mezi úložnými výstupky desek.

Desky jsou na bocích opatřeny vymezovači polohy desek v rozšíření kanálu, čímž je určena požadovaná šířka podélných štěrbin.

V oblasti horní hrany je rozšíření opatřeno U profilem z nerezového materiálu.

- 1 CZ 2019 - 442 A3

Desky jsou na spodní straně opatřeny žebry, která tvoří pasivní regulační přepážky pro průchod vzduchu kanálem.

Pro odvod procesní odpadní vody má kanál dno, které je skloněno ve směru proti proudění přiváděného vzduchu.

Zařízení podle vynálezu umožňuje měnit provzdušňovací štěrbiny v desce jak co do umístění, tak co do jejich velikosti průřezu na základě vzduchotechnických výpočtů nebo změřeného tlaku a množství vháněného vzduchu v závislosti na prostupnosti zakládky během fermentačního procesu a odvodu vzdušiny na biofiltr a jeho funkční propustnosti. Provzdušňování zakládky není závislé na jejím přemísťování, intenzitu fermentace lze řídit regulovaným provzdušňováním, atak nedochází k neřízenému ochlazování tvořícího se fermentátu a tím ke zpomalování procesu fermentace. Výhodou zařízení podle vynálezu je i konstrukční jednoduchost a snadná náhrada kterékoliv z desek a možnost úpravy velikosti štěrbin odfrézováním. Provedení desek z plastu je odolné proti chemické agresi zpracovávané zakládky, vzdušiny a tepelným změnám. Kanál pro přívod vzduchu má sklon směrem ke vstupu vzduchu a tím slouží k odvodu procesní odpadní vody.

Objasnění výkresů

Obr. 1 - část podlahy reaktoru a žlaby z části zakryté deskami;

obr. 2 - kanál v částečném příčném průřezu; a obr. 3 - okraj desky na ložné ploše kanálu v šikmém pohledu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Zařízení k provzdušňování zakládky v uzavřeném reaktoru, používané zejména pro aerobní fermentaci zakládky, má v podlaze 1 uzavřeného reaktoru vytvořen mezi protilehlými stěnami reaktoru kanál 2 napojený na zdroj tlakového vzduchu. Kanálů může být i větší počet podle konkrétní potřeby. Kanál 2 je zakryt deskami 3, které v něm vytvářejí systém štěrbin 5, 8 propojujících vnitřní prostor kanálu 2 s vnitřním prostorem reaktoru. Tím je zajištěno provětrávání zakládky. Desky 3 jsou na dolní straně opatřeny úložnými výstupky 10, které dosedají na vodorovné ložné plochy 6 rozšíření 4 vytvořená v podlaze 1 na obou horních okrajích kanálu 2.

Rozšíření 4 kanálu 2 má výšku odpovídající tloušťce desek 3, čímž desky 3 po umístění do rozšíření 4 jsou svojí horní plochou v jedné rovině s podlahou 1. Desky 3 mají v zařízení tři fúnkce, a to: zakrývají kanál 2, čímž ho chrání před zasypáváním; propojují vnitřní prostor kanálu 2 s vnitřním prostorem reaktoru, čímž umožňují provětrávání zakládky; a jsou pojezdové pro nakladač či překopávač.

Systém štěrbin 5, 8 obsahuje dvojici podélných štěrbin 5, které jsou vymezeny boky desek 3 a boky 7 rozšíření 4 horní části kanálu 2, a štěrbiny 8 vytvořené mezi vodorovnými ložnými plochami 6 rozšíření 4 a přepážkami 11 uspořádanými mezi úložnými výstupky 10 desek 3. Pro vymezení polohy desek 3 v kanále 2 jsou desky 3 na svých bocích opatřeny vymezovači 9. Tím je zajištěna požadovaná šířka podélných štěrbin 5.

V oblasti horní hrany je rozšíření 4 opatřeno L-profilem 13 z nerezového materiálu, čímž je zajištěna životnost v agresivním prostředí zakládky a mechanická ochrana horní hrany rozšíření 4.

Desky 3 jsou na spodní straně opatřeny žebry 12, která tvoří pasivní regulační přepážky 14 pro průchod vzduchu kanálem 2.

- 2 CZ 2019 - 442 A3

Dno kanálu 2 je skloněno ve směru proti proudění přiváděného vzduchu, čímž je zajištěn odvod procesní odpadní vody.

Vzdušina je po průchodu zakládkou odváděna odvodním ventilátorem vně reaktoru na biofiltr.

Průmyslová využitelnost ίο Zařízení podle vynálezu je určeno především k provzdušňování zakládky v uzavřených reaktorech při aerobní fermentaci. Obecně je však využitelné všude tam, kde je nutno nechat prostupovat vzduch, obecně plyn, sypkým materiálem. Např. při sušení nebo chemických reakcích plynů se sypkými materiály.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení k provzdušňování zakládky v uzavřeném reaktoru, zejména při aerobní fermentaci, vyznačující se tím, že v podlaze (1) uzavřeného reaktoru je mezi protilehlými stěnami reaktoru vytvořen alespoň jeden kanál (2) napojený na zdroj tlakového vzduchu, přičemž kanál (2) je zakryt deskami (3), které vytvářejí v kanálu (2) systém štěrbin (5, 8) propojujících vnitřní prostor kanálu (2) s vnitřním prostorem reaktoru, přičemž desky (3) jsou na dolní straně opatřeny úložnými výstupky (10), které dosedají na vodorovné ložné plochy (6) rozšíření (4) vytvořená v podlaze (1) na obou horních okrajích kanálu (2).
2. 2. Zařízení podle 1, vyznačující se tím, že rozšíření (4) kanálu (2) má výšku odpovídající tloušťce desek (3).
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že systém štěrbin (5, 8) obsahuje dvojici podélných štěrbin (5) vymezených boky desek (3) a boky (7) rozšíření (4) horní části kanálu (2) a dále obsahuje štěrbiny (8) mezi vodorovnými ložnými plochami (6) rozšíření (4) a konci přepážek (11) uspořádaných mezi úložnými výstupky (10) desek (3).
4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že desky (3) jsou na bocích opatřeny vymezovači (9) polohy desek (3) v rozšíření (4) kanálu (2), čímž je určena požadovaná šířka podélných štěrbin (5).
5. 5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že v oblasti horní hrany je rozšíření (4) opatřeno L profilem (13) z nerezového materiálu.
6. 6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že desky (3) jsou na spodní straně opatřeny žebry (12), která tvoří pasivní regulační přepážky (14) pro průchod vzduchu kanálem (2).
7. 7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kanál (2) má dno, které je skloněno ve směru proti proudění přiváděného vzduchu.
8. 8. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že desky (3) jsou vytvořeny z plastu.