PL127688B1 - Manure fermentation tank - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kadz fermentacyjna gnojowicy* V oelu odzyskania gazów palnyoh oraz nawozów sztuoznyoh w postaoi szlamu, a tym sa¬ mym zmniejszenia zanle ozyszczenia srodowiska zwiazanego ze stosowaniem gnojowicy w jej naturalnej postaol, surowleo ten jest poddawany fermentacji z udzialem drobnoustrojów beztlenowych w kadzi feruentaoyjnej, gdzie gnojowioa jest przetrzymywana przez z góry okreslony ozae, w kontrolowanym przedziale temperatur 1 poddawana stalemu mieszaniu* Stale mieszanie gnojowicy w kadzi ma na oelu przemieszczanie oalej masy surowca dla doprowadzenia wszystkloh ozastek do kontaktu z drobnoustrojami 1 jej odgazowanie, tzn* ulatwienie wydobywania sie gazów zawieraJacyoh przewaznie metan, wydzielajacych sle podczas fermentacji* Stale mieszanie gnojowicy musi byc zatem dokladne 1 obejmowac cala mase surowoa, nie moze byc jednakze gwaltowne badz tez nadmierne, gdyz mogloby to spowodowac zaburzenie cyklu fermentaojl, opóznic go lub wstrzymac oalkowlole* Nalezy tez wziac pod uwage, ze gnojówloa wykazuje znaozna gestosc, szlam natomiast, sklonnosc do oddzielania sie od fazy cieklej* V rezultacie tworza sie w kadzi warstwy substancji o róznyoh gestosciach, ozemu nalezy przeciwdzialac, ale tez 1 unikac jedno¬ czesnie nadmiernego mieszania, z wymienionych wy&sj wzgledów* Znane sa próby stosowania do mieszania fermentujacych, substancji oieklyoh, zwyklych, mieszadel lopatkowych. Osiagane rezultaty nie byly jednak zadowalajace, gdyz substancje ciekle mozna bylo utrzymywac w stanie scisle jednorodnym i poddawac dokladnemu wymiesza¬ niu jedynie przy tak gwaltownym mieszaniu, ze grozilo to przerwaniem lub oslabieniem procesu fermentacji* Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji kadzi fermentacyjnej gnojowicy, która bylaby wyposazona w srodki do dokladnego lecz powolnego wymieszania cieklego surowoa i laiiozliwilaby doprowadzanie wszystkich czastek cieklego surowca do kontaktu z drobno-l 2 127 688 ustrojami, bez najmniejszego zaklócania cyklu fermentacji, przy zapewnieniu najlepszego odgazowania suroilca, a Jednoozesnie która bylaby prostej budowy, a wiec tania w wytwa¬ rzaniu i eksploatacji. Ead£ fermentacyjna gnojowicy zawieraJaoa pionowa rure umieszczo¬ na w jej wnetrzu, okienka w rurze rozmieszczone na jej dlugosoi, srube Arohimedesa zamknieta w rurze i mechanizm napedowy do obracania rury wokól jej wlasnej osi, przy czym sruba ma wiecej skoków spirali na swojej dolnej ozesci niz w górnej ozesoi, albo tez posiada mniejszy skok spirali na dolnej ozesoi nlz na czesci górnej wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze zawiera oo najmniej jedna lopatke wysunieta ku dolowi z dol¬ nego zakonozenia sruby, a okienka w rurze o ksztaloie wydluzonych szczelin sa podzielone na grupy rozstawione wzgledem siebie wzdluz osi rury, przy czym dluzsze boki tych szoze- lin sa ustawione w kierunku osi rury i sa znacznie wieksze od ioh boków krótszych* Lopat¬ ki sruby sa nachylone pod katem kilku stopni wzgledem osi sruby a kazda z grup okienek ma oo najmniej trzy identyczne okienka rozstawione równomiernie na obwodzie rury* Korzystnie, odleglosc oddzielajaoa kazda z grup okienek od drugiej sasiedniej grupy wy¬ nosi w przyblizeniu \/h dlugosoi rury a okienka w nizej polozonej grupie okienek sa dluzsze i szersze nlz okienka w górnych grupaoh okienek* Przedmiot wynalazku Jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fie 1 przedstawia kadz fermentacyjna w przekroju osiowym, f±g. 2 - srube dokonujaoa mieszania i rozrabiania oieklego surowca, umieszczona w kadzi fermentacyjnej w przekro¬ ju osiowym* Kadz fermentacyjna 1 gnojowicy, /fig* 1/ zawiera otwór wlotowy 2 dla ciekle¬ go surowca, otwór 3 do odprowadzania nawozu sztucznego w postaol szlamu, otwory dla cyrkulacji, nie pokazane dla wiekszej przejrzystosol rysunku* Ciekly surowieo siega do poziomu oznaczonego linia osiowa L* Wewnatrz kadzi 1 zamocowana jest wspólosiowo rura 4, w której rozmieszczone sa w kil¬ ku grupach okienka lub szczeliny 5» 6, 7* 8* Okienka lub szczeliny 5 /fig* 1/ maja naj¬ wieksza dlugosc i szerokosc, natomiast okienka lub szozeliny 8 sa usytuowane nieco powy¬ zej poziomu oieklego surowoa L* Grupy okienek lub szozelin 5* 6, 7* 8 /fig* 1/ sa rów¬ nie! rozstawione w dokladnie jednakowych odleglosolach od siebie, przy czym odleglosc lub odstep miedzy dwoma sasiednimi grupami okienek lub szczelin wynosi okolo \/k dlugos¬ oi rury k* Wewnatrz rury k jest umieszozona sruba /fig* 2/ o specjalnej budowie* V jej dolnej ozesci A-B /fig* 2/ z cylindrycznego walu 9 wystaja promieniowo oztery lopatki 10 nachy¬ lone pod katem 10°-15° wzgledem pionu* V nastepnej ozesci B-C sruba zawiera cztery spi¬ ralne zwoje 11 otaozajace wal 9* Nastepna ozesc C-D sruby ma postac dw uspiralnych zwojów 12 to znaczy dwóoh usytuowanych równolegle wzgledem siebie zwojów otaozajaoych wal 9, a w czesci koncowej D-E wal 9 jest gladki* Nalezy zwróoic uwage, ze lopatki 10 znajduja sie wylacznie w dolnej czesci sruby oraz, ze strefa C rozdzialu zwojów 11 od zwojów 12 jest usytuowana przy okienkaoh lub szozellnaoh 5, przy czym zwoje 12 znajduja sie powyzej okienek lub szczelin 8* Trzeba tu podkreslic, ze sruba jest polaczona z silnikiem napedowym /nie pokazanym/ oraz, ze sred¬ nica rury h odpowiada w przyblizeniu srednicy kadzi 1* Stwierdzono, ze kadz fermentacyjna gnojówki moze miec przykladowo nastepujace para¬ metry: srednio? 695 "i przy calkowitej wysokosol 12 m* Rura k ma srednice 0,5 m i wyso¬ kosc okolo 12 m* Okienka lub szozeliny 5 maja dlugosc 1 m i szerokosc 0,2 m, zas okienka lub szozeliny 6 17 maja dlugosc 0,75 « i szerokosc 0, 18 m, a natomiast okienka lub szczeliny 8 maja dlugosc 0,30 m i szerokosc 0,30 m* Lopatki 10 sruby maja dlugosc 20 om, przy czym odcinek B-C sruby ma dlugosc 1,3 ni z.ozterema zwojami 11, zas odcinek C-D ma dlugosc 7*8 m z dwoma zwojami* Podczas fermentacji gnojowicy trwajacej 10-20 dni, w temperaturze 303-313 K, korzyst¬ nie 308 K, sruba jest obracana z predkoscia 3 -12,6 rad/s, korzystnie okolo 7 rad/s* Ciekly surowieo ma duza gestosc i wykazuje sklonnosc do gestnienia na dnie kadzi 1# Lopatki 10 sluzj| do zgarniania surowca z dna rury 4* Najwazniejsza jest Jednak róznica w liczbie zwojów 111 12, odpowiednio czesci B-C i C-D sruby*127 688 3 ¥ dolnej ozesoi kadzi 1f oiekly surowiec ma duza gestosc, a wieo oztery anoja 11 na¬ daja sie dobrze do lutensywnego mieszania gnojowicy* Gdyby sruba miala równiez na ozesoi C-D oztery zwoje, gdzie surowiec ma mniejsza gestosc, mogloby to spowodowac nazbyt szyb¬ kie i intensywne mieszanie gnojowicy, zagrazajac wlasciwemu przebiegowi fermentacji* Z tego powodu, ozesc C-D sruby ma jedynie dwa zwoje 11* Tak wieo* podczas obracania sie sruby oztery, zwoje 11 poruszaja intensywnie i z wieksza predkoscia surowiec o najwiekT szej gestosoi, podozas gdy dwa zwoje 12 przemieszczaja wyzej legie partie oieklego surowca z duzo mniejsza intensywnoscia* Gnojowica przemieszczana lopatkami 10, a naste¬ pnie przez zwoje 11 w dolnej czesci rury 4, plynao do góry rura h9 uzyskuje ooraz wielb* sza predkosc przeplywu* Owa ilosc cieklego surowca przekracza mozliwosci transportu dwu zwojów 12, a wico nadmiar gnojowicy jest wypychany przez okienka lub szczeliny 5 rury hi V dolnej ,czesci lub na dnie reaktora partie cieklego surowca o najwiekszej gestosoi sa skierowywane do obiegu* Dostaja sie do dolnej czesci rury h9 przemieszczaja ku góv^9 wspomnianej rury i w duzej czesci sa wypychane przez dolne czesci lub dna okienek 5* Zwoje 12 sruby wywoluja z kolei zasysanie surowca w górnych czesciach okienek 5. 6, 7 oraz wypychanie gnojówki z rury k przez dolne ozesoi okienek 6* 7 i 8* Sruba wytwarza przeto w oalej objetosci lub masie cieklego surowca znajdujacego sie w kadzi, turbulenoje które sa wystarczajaoo intensywne, aby doprowadzic ozastki cieklego surowca do kontaktu z drobnoustrojami, a jednoczesnie dostatecznie lagodne* by nie zaklócic fermentaoji, umozliwiajac przy tym wydzielanie sie gazów palnych, glównie metanu, tworzacych sie poóV ozas fermentacji* Przeprowadzone doswiadczenia wykazaly* ze optymalne rezultaty fermen¬ tacji gnojowicy sa mozliwe wylacznie przy mieszaniu oieklego surowca sruba o opisanej budowie* Sruba moze oczywiscie zawierac zamiast szeregu ozlonów o róznej liozbie zwojów* równiez czlony o stalej liozbie zwojów* leoz zmiennym skoku* to znaczy sruba ma w ozesoi dolnej skok mniejszy niz w ozesoi górnej* Zastrzezenia patentowe 1* Kadz fermentacyjna gnojowicy zawierajaca pionowa rure umieszozona w jej wnetrzu, okienka w rurze rozmieszczone na jej dlugosci* srube Arohlaedesa zamknieta w rurze i me¬ chanizm napedowy do obracania rury wokól jej wlasnej osi, przy czym sruba posiada wiecej skoków spirali na swej dolnej czesci niz na górnej czesci albo tez posiada mniejszy skok spirali na dolnej ozesoi niz na czesci górnej, znamienna tym, ze zawiera co najmniej jedna lopatke /10/ wysunieta ku dolowi z dolnego zakonczenia sruby, a okienka /5f 6f 7f 8/ w rurze /h/ o ksztaloie wydluzonych szczelin, sa rozmieszczone w grupach rozstawionych wzgledem siebie wzdluz osi rury, przy czym dluzsze boki tyoh szozelin sa ustawione w kierunku osi rury i sa znacznie wieksze od ioh boków krótszyoh* 2* Kadz wedlug zastrz* 1, znamienna tym, ze lopatki /10/ sa nachylone pod katem kilku stopni wzgledem osi sruby* 3* Kadz wedlug zastrz* 1, znamienna tym, ze kazda z grup okienek /5* 6, 7f 9/ zawiera co najmniej trzy identyczne okienka rozstawione równomiernie na obwodzie rury /*/• km Kadz wedlug zastrz* 1, znamienna tym, ze odleglosc oddzielajaca kazda z grup okienek /5, 6, 7, 8/ od drugiej sasiedniej grupy wynosi w przyblizeniu 1/4 dlugos¬ ci rury /h/i 5* Kadz wedlug zastrz* 1y znamienna tym, ze okienka /5*6* 7*8/ w nizej polozonej grupie okienek sa dluzsze i szersze niz okienka w górnych grupach okienek*127 688 F^/o-z Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.