RU2039820C1

RU2039820C1 - Device for selecting proteins from sewage

Info

Publication number: RU2039820C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Тумченок
Original assignee: Акционерное общество "Хабаровский завод отопительного оборудования"
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: environment protection; sewage purification. SUBSTANCE: device has casing, driven shaft mounted in the casing together with two disks placed one above another and mounted on the shaft and flexible perforated conic partition freely attached to the upper disk. The device also has additional disks having flexible perforated conic partitions freely attached to the disks with their smaller bases. The additional disks are mounted over the main ones forming coaxial ring-shaped clearances between the partitions. The upper disk with the first partition, when counting in the direction of sewage flow, is rigidly mounted on the driven shaft. The rest of the disks together with the partitions attached to them are mounted to be relatively moveable in axial direction by means of elastic supports. EFFECT: enhanced effectiveness in removing sewage proteins by using centrifugal forces. 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике выделения белка фильтрованием в поле центробежных и вибрационных сил инерции, вырабатываемого при микробной очистке сточных вод гидросмыва и гидросплава продуктов жизнедеятельности животных и птицы на очистных сооружениях сельского хозяйства. The invention relates to a technique for isolating protein by filtration in the field of centrifugal and vibrational inertia forces generated during microbial treatment of wastewater of water washing and hydro alloy of animal and bird waste products at sewage treatment plants of agriculture.

Известно устройство для выделения белка из сточных вод, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал, два диска, смонтированных на приводном валу один над другим, и свободно укрепленную на верхнем диске меньшим основанием гибкую перфорированную конусообразную перегородку. A device for separating protein from wastewater is known, comprising a housing with media inlet and outlet pipes, a drive shaft, two disks mounted on the drive shaft one above the other, and a flexible perforated cone-shaped partition freely mounted on the upper disk with a smaller base.

Цель изобретения повышение производительности. The purpose of the invention is improving productivity.

Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительными дисками со свободно укрепленными на них меньшими основанием гибкими перфорированными конусообразными перегородками, при этом дополнительные диски расположены над основными с образованием коаксиальных кольцевых зазоров между перегородками, диск с первой по направлению движения вод перегородкой смонтирован на приводном валу жестко, а остальные диски с укрепленными на них перегородками смонтированы с возможностью относительного осевого смещения посредством упругих опор. This is achieved by the fact that the device is equipped with additional disks with flexible perforated cone-shaped partitions freely mounted on a smaller base, while additional disks are located above the main ones with the formation of coaxial annular gaps between the partitions, the disk with the first partition in the direction of water movement is rigidly mounted on the drive shaft, and the remaining disks with partitions mounted on them are mounted with the possibility of relative axial displacement by means of elastic supports.

При перемещении осветленных сред между перегородками возникают скоростные градиенты, которые обеспечивают интенсификацию водоотвода с каждой предыдущей перегородки в кольцевом зазоре с последующей жидкостным кольцевым слоем, причем эти жидкостные поршни обеспечивают встряхивание перегородок на упругих опорах. When moving clarified media between the partitions, speed gradients arise, which provide the intensification of drainage from each previous partition in the annular gap with the subsequent liquid annular layer, and these liquid pistons provide shaking of the partitions on elastic supports.

На фиг. 1 представлено устройство продольный разрез; на фиг. 2 узел перегородок с кольцевыми зазорами; на фиг. 3 схематическое изображение установки выработки белка с использованием устройства. In FIG. 1 shows a device a longitudinal section; in FIG. 2 node of partitions with annular gaps; in FIG. 3 is a schematic representation of a protein production unit using a device.

Устройство для выделения белка из сточных вод содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3, 4 подвода и отвода сред, соответственно приводной вал 5, два диска 6 и 7, смонтированных на приводном валу 5 один над другим, и свободно укрепленную на верхнем диске 6 гибкую перфорированную конусообразную перегородку 8. Устройство снабжено дополнительными дисками 9 и 10 со свободно укрепленными на них меньшим основанием гибкими перфорированными конусообразными перегородками 11 и 12, при этом дополнительные диски 9 и 10 расположены над основным диском 7 с образованием коаксиальных кольцевых зазоров 13 и 14 между перегородками 8, 11 и 12. Диск 7 с первой по направлению движения вод перегородкой 8 смонтирован на приводном валу 5 жестко, а остальные диски 9 и 10 с укрепленными на них перегородками 11 и 12 смонтированы с возможностью относительного осевого смещения посредством упругих опор 15 и 16. Основной диск 7 выполнен с отверстиями 17, а корпус 1 с направляющим конусом 18, а перегородка 12 со свободной кромкой 19. Устройства 20 и 21 используют в установке выработки белка, которая включает смеситель 22, отделитель 23, твердофазные ферментеры 24 и 25, метантенк 26, аэротенк 27, дезинтегратор 28, теплообменник 29 и биологический пруд 30. A device for extracting protein from wastewater comprises a housing 1 with nozzles 2 and 3, 4 for supplying and discharging media, respectively, a drive shaft 5, two disks 6 and 7 mounted on the drive shaft 5 one above the other, and flexible flexible on the upper disk 6 perforated cone-shaped partition 8. The device is equipped with additional disks 9 and 10 with flexible perforated conical partitions 11 and 12 loosely fixed on them with a smaller base, with additional disks 9 and 10 located above the main disk 7 with the formation coaxial annular gaps 13 and 14 between the baffles 8, 11 and 12. The disk 7 with the first baffle 8 in the direction of water movement is mounted rigidly on the drive shaft 5, and the remaining disks 9 and 10 with the baffles 11 and 12 mounted on them are mounted with the possibility of relative axial displacement by means of elastic supports 15 and 16. The main disk 7 is made with holes 17, and the body 1 with a guide cone 18, and the partition 12 with a free edge 19. The devices 20 and 21 are used in the protein production unit, which includes a mixer 22, a separator 23, solid nye fermenters 24 and 25, digester 26, aerotank 27, disintegrator 28, heat exchanger 29 and a biological pond 30.

Устройство для выделения белка из сточных вод в установке выработки белка работает следующим образом. A device for the separation of protein from wastewater in a protein production unit operates as follows.

Продукты жизнедеятельности животных и птицы гидросмывом и гидросплавом поступают в смеситель 22 на разбавление водой и отделение взвесей в отделителе 23. Взвеси поступают в твердофазные ферментеры 24 и 25, причем выделяющееся при биологическом распаде тепло обеспечивает его компенсацию в метантенке 26 и аэротенке 27. Осветленные сточные воды из отделителя 23 поступают в аэротенк 27, в котором адаптированными к биогенным элементам питания микроорганизмами происходит наращивание биомассы при барботировании сточных вод воздухом. Среда со взвешенной в ней биомассой белка, полученной при микробной очистке сточных вод, поступает по патрубку 2 через отверстия 17 основного диска 7 на перегородку 8, вращающуюся на приводном валу 5, и под действием центробежных сил инерции происходит осветление сред с выделением белка, причем проскок микроорганизмов через перегородку 8 устраняется перегородкой 11, а для нее перегородкой 12. В коаксиальных кольцевых зазорах 14 и 13 образуются потоки сточных вод, направленных вниз, причем, если скорость среды на перегородке 8 равна а₁, то в кольцевом зазоре 14а₂ и в кольцевом зазоре 13-а₃, причем происходит повышение значения перемещения скоростей за счет подпитки и увеличения угловой скорости вращения перегородок. Осветленная среда с перегородки 12 в факеле распыла отводится из корпуса 1 по направляющему конусу 18 через тангенциальный патрубок 3, выделенный осадок белковой биомассы микроорганизмов перемещается вниз под действием тангенциальной составляющей силы инерции и вибраций перегородок 11 и 12 на упругих опорах 15 и 16 и со свободной кромки 19 перегородки 12 разгружается и выводится по тангенциальному патрубку 4 в дезинтегратор 28, где при разрушении оболочек микроорганизмов происходит освобождение физиологически активных веществ (нуклеиновых кислот, ферментов, витаминов, микроэлементов и т.д.), что повышает питательную ценность белка. Ожиженная биомасса белка поступает в теплооб- менник 29, где осуществляют ее нагрев до температуры 90-95^оС для устранения влияния патогенной флоры при скармливании на животных и птицу. Нагрев осуществляют сжиганием биогаза, вырабатываемого в метантенке 26. Аналогично устройству 21 работает устройство 20, а осветленная вода из них поступает в пруд 30.The livelihoods of animals and poultry by hydraulic wash and hydro-alloy enter the mixer 22 for dilution with water and separation of the suspensions in the separator 23. Suspensions enter the solid-state fermenters 24 and 25, and the heat generated during biological decay ensures its compensation in the digester 26 and aeration tank 27. The clarified sewage from separator 23 they enter aeration tank 27, in which microorganisms adapted to biogenic nutrients accumulate biomass while bubbling wastewater with air. The medium with the protein biomass suspended in it, obtained by microbial wastewater treatment, enters through the nozzle 2 through the openings 17 of the main disk 7 to the baffle 8, rotating on the drive shaft 5, and under the action of centrifugal inertia there is a clarification of the media with the release of protein, and the breakthrough microorganisms through the partition 8 is removed by a partition 11, and for her coaxial baffle 12. The annular gaps 14 and 13 are formed wastewater flows downward, and if the velocity of the medium on the partition wall 8 is equal to a _1, the ring th ₂ and the gap 14a in the annular gap 13 and _3, wherein there is an increase value of displacement velocity Drains and increase the angular velocity of rotation of the partitions. The clarified medium from the partition 12 in the spray torch is discharged from the housing 1 along the guide cone 18 through the tangential pipe 3, the separated sediment of the protein biomass of microorganisms moves down under the influence of the tangential component of the inertia and vibration of the partitions 11 and 12 on the elastic supports 15 and 16 and from the free edge 19 of the septum 12 is unloaded and discharged along the tangential pipe 4 to the disintegrator 28, where when the shells of microorganisms are destroyed, physiologically active substances (nucleic acids of enzymes, vitamins, trace elements, etc.) that improves the nutritional value of protein. The liquefied biomass protein enters a heat exchanger 29 wherein it is carried out temperatures of 90-95 ^{° C} to remove the effects of pathogens, when fed to animal and poultry. Heating is carried out by burning biogas generated in the digester 26. Similarly to device 21, device 20 operates, and clarified water from them enters the pond 30.

Переход на совмещение очистки стоков с выработкой и выделением белка повышает рентабельность работы очистных сооружений и решает сбалансирование питания по белку и витаминам, что сокращает общий расход кормов. Использование микробного способа очистки сточных вод вместо общепринятой очистки активным илом сокращает габариты очистных сооружений в десятки раз, а соответственно капитальные затраты на их сооружение. Применение дезинтеграции и соответствующее повышение питательной ценности белка сокращает его расход до 1 г на 1 кг живого веса животного или птицы с одновременном повышении яйценосности, привесов мяса, надоев молока на 30-40% улучшается генетика животных и птицы, повышаются защитные функции их организмов к заболеваниям. The transition to combining wastewater treatment with the production and release of protein increases the profitability of wastewater treatment plants and solves the balance of nutrition for protein and vitamins, which reduces the total feed consumption. The use of the microbial method of wastewater treatment instead of conventional activated sludge treatment reduces the dimensions of treatment facilities by tens of times, and accordingly the capital costs of their construction. The use of disintegration and a corresponding increase in the nutritional value of a protein reduces its consumption to 1 g per 1 kg of live weight of an animal or bird, while increasing egg production, weight gain, milk yield and milk and animal genetics by 30-40%, the protective functions of their organisms against diseases are increased .

Claims

DEVICE FOR ISOLATING A PROTEIN FROM SEWAGE WATER, comprising a housing with inlets for supplying and discharging media, a drive shaft, two disks mounted on the drive shaft one above the other, and a flexible perforated cone-shaped partition freely mounted on the upper disk with a smaller base, characterized in that, with In order to increase productivity, it is equipped with additional disks with flexible perforated conical partitions freely mounted on them with a smaller base, with additional disks located above the main ones with the formation of coaxial annular gaps between the partitions, the disk with the first partition in the direction of water movement is mounted rigidly on the drive shaft, and the remaining disks with partitions mounted on them are mounted with the possibility of relative axial displacement by means of elastic supports.