3.3. Типи біореакторів.23

Форма біореактора та вибраний спосіб редукування біогазу в кінцевому результаті визначають весь технологічний процес виробництва.В даний час існуюють біореактори різних конструкцій. Оптимальну, форму з точки зору міцності, створення умов для перемішування рідкого субстрату, видалення шламу та руйнування кірки на поверхні, мають реактори яйцеподібної форми (рис.3.5.). Однак застосування таких реакторів обмежене у зв'язку з високою собівартістю та труднощами, пов'язаними з їх виготовленням.

До переваг циліндричного реактора з конусною верхньою та нижньою частинами (рис.3.6.) можна віднести: наявність невеликого простору для нагромадження газу; утворення кірки відбувається в обмеженому об'ємі; забезпечується гарний відвід шламу. До недоліків такої форми реактора слід віднести дещо погіршені умови перемішування субстрату, порівняно з яйцеподібною формою.

Циліндричний резервуар (рис.3.7.) у порівнянні з резервуарами вищезазначених форм, створює гірші умови для перемішування субстрату. Також, через велику поверхню контакту субстрату з атмосферою, вимагає більш значних витрат на руйнування кірки та збільшення витрати енергії на перемішування. До його переваг можна віднести відносно просту та відпрацьовану технологію виготовлення циліндричних ємностей великих розмірів. 24При розділенні циліндричного резервуара перегородкою можна отримати дві камери (рис.3.8.) для проведення двофазового процесу зшумовування субстрату. При такому компонуванні зменшується поверхня реактора, яку необхідно теплоізолювати, та поліпшується теплопередача між обома камерами через перегородку, виконану з теплопровідного матеріалу. Вмонтований у цю перегородку нагрівальний пристрій дає додаткові конструктивні й енергетичні переваги.

В простих, переважно індивідуальних установках, біореактор можна виготовити кубічної форми (рис.3.9.). Такий реактор може бути розділений на дві частини: головну камеру і камеру для залишкового етапу шумування і осадження шламу.

Р исунок3.9. Кубічна форма біореактора малої продуктивності.

1-субстрат; 2-купол-збірник біогазу; 3-відвід біогазу; 4-водяний заслін.

Слід зазначити, що установки цього типу не дозволяють одержувати високий ступінь розкладання субстрату. В цих реакторах не забезпечується рівномірне перемішування маси та керування завантаженням робочого об’єму реактора, що необхідно для максимального виходу газу. Руйнування кірки і видалення шламу зв'язано з великими економічними витратами. У горизонтальному резервуарі (рис.3.10.) субстрат в процесі шумування переміщується в поздовжньому напрямку.

Похиле розташування поздовжньої осі резервуара полегшує переміщення шламу в напрямку до вивантажувального отвору. Така конструкція зручна для розміщення найпростішого механізму для перемішування. Біореактор у вигляді виритої в ґрунті траншеї (рис.3.11) дозволяє обробляти великі кількості субстрату. В якості будівельного матеріалу для таких реакторів використовують, як правило, бетон. Зверху такий реактор накривають ковпаком-збірником біогазу. Останній може бути металічним, у вигляді плаваючої конструкції, а також у вигляді куполу з полімерної плівки, якою накривають реактор.

Найбільш простий у виготовленні й експлуатації

біореактор циліндричної форми, встановлений горизонтально (рис.3.12.).

Ємність такого реактора можна розділити на кілька камер, виключивши тим самим можливість контакту свіжого гною зі шламом, що вивантажується.

Вибір типу біореактора для кожного конкретного випадку залежить від багатьох чинників і виконується на підставі техніко-економічного обґрунтування.