CS261886B2 - Equipment for aerobian biological transformation of organic waste materials - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro aerobní biologickou přeměnu organických odpadních materiálů, ve kterém jsou šnekové dopravníky pro míchání a posun odpadních materiálů.

Organické odpadní materiály se zpravidla zpracovávají n.a organické hnojivo. К tomuto účelu je možno upotřebit zejména organické odpady, pocházející z pevných komunálních odpadů, dále kaly z čisticích stanic městské kanalizace a také zbytky ze zemědělských závodů. Při známých zpracovatelských postupech se provádějí tři základní pracovní operace: promíchávání biomasy, její homogenizace a automatický posun za současného přívodu vzduchu к zajištění dostatečného množství kyslíku, potřebného к aerobnímu rozkladu působením mikroorganismů.

Je známa celá řada zařízení, která vykonávají tyto* tři základní činnosti; všechna tato známá zařízení jsou však ve své funkci do určité míry omezena. Používaná zařízení se od sebe liší především prostředky, které jsou používány pro posouvání materiálu, doplňovaného nepřetržitě nebo po dávkách do zásobníků. Tyto prostředky je možno rozdělit na dva základní typy: jednak jde o rotační frézy, ponořené do odpadního materiálu, které jej míchají a sučasně posouvají od plnicího otvoru к výstupnímu otvoru, jednak jde o míchací šneky, které kombinací otáčivého pohybu s přímočarým posunem vyvozují podobnou činnost.

Tento druhý typ zařízení z nejméně jedné soustavy Archimedových šroubů, zavěšených na mostovém jeřábu a uložených kolmo nebo šikmo ke dnu nádrže. Tyto šneky jsou uvedeny do otáčivého pohybu a současně se posouvají společně s mostovým jeřábem podél podélné osy nádoby, takže zpracovávaný materiál je vytlačován od vstupního konce nádoby к jejímu výstupnímu konci. Všechny Archimedovy šrouby se posouvají stejným směrem. Při zpětném pohybu šroubů od výstupního konce zpět lke vstupnímu konci jsou šrouby ze zpracovávané hmoty vytaženy, aby nepřesouvaly materiál zpět ke vstupu.

Tato známá zařízení, zejména ta, která jsou opatřena Archimedovými šrouby, mají řadu nevýhod. Především je třeba velké síly к posouvání soustavy šroubů, protože šrouby ve směru své osy materiál pouze promíchávají, ale neposouvají, posuv materiálu probíhá kolmo na osy šroubů. Proto je namáhání šroubového dříku velké a vyvozované síly se přenášejí na celou konstrukci mostového jeřábu, která je tak značně zatěžována a namáhána vibracemi. V důsledku těchto značně velkých sil ve šroubech a jejich uložení dochází к rychlému opotřebování všech součástí zařízení. Je také zřejmé, že zpracovávaný materiál musí mít určitou hustotu, která nesmí překročit pevně stanovené hranice, protože potřebná veli kost vyvozovaných sil roste jako exponenciální funkce hustoty.

Úkolem vynálezu je proto vyřešit konstrukci zařízení pro aerobní biologické zpracování organických odpadních materiálů, která by neobsahovala tyto nedostatky a která by byla schopna zpracovávat odpadní materiály libovolné konzistence a hustoty, protože silový nárůst by -měl být lineárního typu a nikoliv exponenciálního typu.

Tento úkol je vyřešen zařízením pro aerobní biologickou přeměnu organických odpadních materiálů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dopravní a míchací šneky jsou upraveny pro ponoření do zpracovávaného materiálu v průběhu svého posuvu po dopravním mostu ve směru opačném ke směru postupu zpracovávaného materiálu a jsou vyjímatelné ze zpracovávaného materiálu při svém posuvu v opačném směru.

Podle výhodného konkrétního provedení zařízení podle vynálezu je osa dopravních a míchacích šneků skloněna v průběhu aktivního posuvu v úhlu 10° až 60° ke svislici a její sklon je měnitelný. Dopravní a míchací šneky jsou upevněny na mostu otočně pro postupné měnění sklonu svých os v průběhu aktivního posuvu a současně je místo jejich upevnění na mostu výškově přemístitelné pro zachování stálé vzdálenosti spodního konce šneků ode dna nádoby, která má vodorovné nebo skloněné dno, opatřené přívody vzduchu.

Dopravní a míchací šneky se tak v zařízení pohybují při svém aktivním posunu, kdy jsou ponořeny do biomasy a otáčejí se, proti směru postupu zpracovávaného organického odpadního materiálu, takže biomasa není posunována tlakem šneků kolmo na jejich osu, ale šroubovitým pohybem funkčních ploch šneků, takže se posouvá od jejich spodních konců к horním koncům. Z toho je zřejmé, že zvýší-li se hustota zpracovávaného materiálu, vzroste jeho odpor pouze proporcionálně. Kromě toho dochází к podstatnému omezení namáhání dříku šneků v ohybu, protože odpor materiálu nepůsobí kolmo na osu dříku, ale ve směru osy dříku.

V nádobě dochází Ikromě toho к dokonalejšímu promísení zpracovávaného materiálu ode dna nádrže. Rychlost posunu biomasy směrem к výstupu závisí na sklonu dopravního a míchacího šneku a je tím větší, čím je větší sklon osy těchto šneků ke svislici. Z toho důvodu je výhodné, aby šneky měly měnitelný sklon, který se může postupně zvyšovat v průběhu aktivního posuvu šneků od výstupního konce nádrže ke vstupnímu konci. Aby se při zvětšování sklonu šneků nevzdalovaly jejich konce ode dna nádrže, kde by talk zůstávala část materiálu nedotčená, jsou dopravní a míchací šneky uchycené ,na mostu přestavitelně ve svislém směru. Tím je možno dosáhnout další vý hody spočívající v tom, že hustota materiálu se udržuje na přibližně stejné úrovni. Protože je možno zpracovávat materiál s vyšší hustotou, je možno ve stejně velkém zařízení zpracovat větší množství odpadních materiálů, popřípadě použít menšího zařízení s menší plochou i objemem.

Protože je zařízení podle vynálezu namáháno menšími silami, nedochází к tak rychlému opotřebování pohybujících se částí a konstrukcí.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je zobrazen na výkresu, kde je znázorněn podélný řez zařízením pro aerobní biologickou přeměnu odpadních materiálů.

Zařízení podle vynálezu je opatřeno nádrží 1 pro zpracovávaný odpadní materiál 2 přiváděný zejména kontinuálně plnicím pásovým dopravníkem 3 nebo jiným podobným ústrojím. Nádrž 1 je přemostěna pojízdným dopravním mostem 5, pojíždějícím po kolejnicích kolmo к rovině výkresu, na kterém jsou upevněny dopravní a míchací šnelky 6 způsobem, který umožňuje dvojí pohyb, jednak rotační pohyb kolem jejich osy a jednak posuvný pohyb po délce dopravního mostu 5, to znamená od jednoho konce nádrže 1 ke druhému. Dopravní most 5 může pojíždět přerušovaným pohybem od jednoho konce nádrže 1 ke druhému, takže zpracovávaný odpadní materiál 2 je zpracováván po jednotlivých příčných pásech.

Dopravní a míchací šneky 6 se posouvají při svém aktivním posunu, kdy jsou ponořeny do zpracovávaného odpadního¹ materiálu 2 a otáčejí se, od výstupního konce nádrže 1, kde je umístěn odebírací dopravní pás 4, ke vstupnímu konci s plnicím pásovým dopravníkem 3, přičemž v průběhu tohoto svého aktivního posunu zabezpečuje rotační pohyb dopravních a míchacích šnelků 6 posun zpracovávaného odpadního materiálu 2 opačným směrem к odebíracímu dopravnímu pásu 4.

Při vratném posuvu od plnicího pásového dopravníku 3 к odebíracímu dopravnímu pásu 4 jsou dopravní a míchací šneky 6 vykloněny do téměř vodorovné polohy, jak je znázorněno čárkovanými čarami 6‘, a tím se vynoří z vrstvy zpracovávaného odpadního materiálu 2 a vracejí se posuvem po dopravním mostu 5 zpět do výchozí polohy. V jiném alternativním provedení se mohou dopravní a míchací šneky 6 zvedat na dopravním mostu 5 nahoru do horní polohy, naznačené na výkresu rovněž čárkovanými čarami 6⁴, a tím se také dostat nad vrstvu zpracovávaného odpadního materiálu 2.

Dopravní a míchací šneky 6 jsou v průběno větším počtem dopravních a míchacích šneků 6, které jsou umístěny vedle sebe na dopravním mostu 5, přičemž jejich konkrétní počet je závislý na velikosti nádrže 1. V ještě jiném příkladném provedení může být dopravní most 5 opatřen podél své déllky několika dopravními a míchacími šneky 6, z nichž každý se pohybuje jen v části rozpětí dopravního mostu 5, čímž se zkracuje doba zpracování jednotlivých pásem vrstvy zpracovávaného odpadního materiálu 2.

Dopravní a míchací šneky 6 jsou v průběhu svého aktivního posunu skloněny v úhlu 1CP až 60° ke svislici, aby se dosáhlo nejúčinnějšího posunu zpracovávaného odpadního materiálu 2 podél šroubovicových ploch dopravních a míchacích šneků 6. Jak již bylo řečeno, sklon os dopravních a míchacích šneků 6 se může v průběhu aktivního posuvu měnit.

Zařízení podle vynálezu je doplněno přívody 7 vzduchu, vytvořenými ve dně nádrže 1, kterými se do zpracovávaného odpadního materiálu 2 vhání vzduch, dodávající aerobním bakteriím potřebný kyslík; nádrž 1 je talké opatřena přívody kalu a/nebo odpadních vod z čistíren splaškových vod.

Výška vrstvy zpracovávaného odpadního materiálu 2 v nádrži 1 může být regulována volbou sklonu os dopravních a míchacích šneků 6 ke svislici, protože se tím ovlivňuje jak rychlost posunu náplně nádrže 1, tak také intenzita vynášení zpracovávaného odpadního materiálu 2 na výstupním konci na odebírací dopravní pás 4, takže vynášené množství odpadního materiálu 2 může být větší nebo naopak menší než je množství zpracovávaného odpadního materiálu 2, přiváděného plnicím pásovým dopravníkem 3. Přitom je třeba připomenout, že uchycení dopravních míchacích šneků 6 na dopravním mostu umožňuje jednak jejich natáčení kolem vodorovné osy, ale také zvyšování nebo naopak snižování úchytného bodu, aby se spodní konce dopravních a míchacích šnelků 6 udržovaly v průběhu celého aktivního posunu a při všech úhlech náklonu ve stejné vzdálenosti ode dna nádrže 1.

V příkladném provedení zařízení podle vynálezu, zobrazeném na výkresu, je dno nádrže 1 mírně skloněné к vodorovné rovině. Tento sklon není pro řešení podle vynálezu rozhodující, ale je výhodný, protože se tím umožňuje odtok části vody, obsažené ve zpracovávaném odpadním materiálu 2, к výstupnímu otvoru, v jehož blízkosti je zpracovaný odpadní materiál 2 částečně zbaven obsahu vody.

Zařízení podle vynálezu může být realizováno ještě ív několika dalších obměnách, lišících se od příkladného provedení z výkresů a spadajících do rozsahu předmětu vynálezu.

Claims (5)

1. Zařízení pro aerobní biologickou přeměnu organických odpadních materiálů, opatřené dopravními a míchacími šneky pro míchání a přemísťování zpracovávaného odpadního materiálu, vyznačující se tím, že dopravní a míchací šneky (6) jsou upraveny pro ponoření do zpracovávaného odpadního materiálu (2) v průběhu svého aktivního posuvu ve směru opačném lke směru postupu odpadního materiálu (2) a jsou (vyjímatelné ze zpracovávaného odpadního materiálu (2) v průběhu svého vratného posuvu.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že dopravní a míchací šneky (6) mají své osy skloněné ke svislici, zejména v úhlu 10° až 60°.

VYNÁLEZU

3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že je opatřeno dopravními a míchacími šneky (6) s měnitelným úhlem sklonu svých os v průběhu posuvu mezi plnicím pásovým dopravníkem (3) a odebíracím dopravním pásem (4).

4. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že dopravní a míchací šneky (6) jsou upevněny na pojízdném dopravním mostu (5) otočně kolem vodorovné osy a výškově přestavitelně pro udržování stálé vzdálenosti konců šneků (6) ode dna nádrže (1).

5. Zařízení podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že dno nádrže (1) je opatřeno přívody vzduchu.