RU2040515C1

RU2040515C1 - Installation for decontamination and preparation of fertilizers from organic waste

Info

Publication number: RU2040515C1
Application number: RU9393021750A
Authority: RU
Inventors: В.И. Дейнеко; О.П. Афанасьев; О.Н. Лысенко; С.П. Козлов
Original assignee: 149-й Механический завод Министерства обороны РФ
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: animal husbandry. SUBSTANCE: installation uses a fermenter insulated by a warm-keeping housing. The fermentation room of the fermenter is a horizontal cylinder, it is separated by a diaphragm into two unequal parts. Installed in the layer part below the cylinder axis is a water heating radiator, and an agitator is installed in its central part. The agitator is made as a mechanically rotated wheel with mill-type blades, which displaces and agitates the heated fermented mass. The device for separation room of the fermenter through a pipeline, it is made as a twin sieve coaxially inserted one in the other and hinge-joined for turning of the internal sieve relative to the external one for discharging the filtered fertilizer. The moisture separator and gas collector are also connected to the fermentation room through a common pipeline and installed in succession after it. EFFECT: simplified design, decreased power intensity, protection of environment. 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для использования на животноводческих фермах для производства удобрений из экскрементов животных и птицы, а также из органических отходов. The invention relates to agriculture and is intended for use on livestock farms for the production of fertilizers from animal and bird excrement, as well as from organic waste.

Известен способ приготовления удобрений из органических отходов и навоза путем сбраживания его в анаэробных условиях с подогревом теплом от сжигания вырабатываемого при сбраживании горючего газа, разделения сброженной массы на твердую и жидкую фракции. Для этого выпаривают жидкую фракцию под вакуумом до требуемой консистенции с использованием, образуемых при выпаривании паров воды, для дополнительного подогрева сбраживаемой массы [1]
Однако этот способ является достаточно сложным и дорогостоящим, что затрудняет его применение в малых и средних фермерских хозяйствах.A known method of preparing fertilizers from organic waste and manure by fermenting it under anaerobic conditions with heating from the combustion of combustible gas produced during fermentation, separation of the fermented mass into solid and liquid fractions. To do this, evaporate the liquid fraction in vacuo to the required consistency using, formed during the evaporation of water vapor, for additional heating of the fermented mass [1]
However, this method is quite complex and expensive, which complicates its use in small and medium-sized farms.

Известно устройство для сбраживания органических удобрений с подогревом от сжигаемого горючего газа, выделенного при брожении, в котором бродильная камера снабжена перемешивающим вращающимся устройством, содержащим навозосборное и газосборное устройства [2]
В отличие от известного в предлагаемой установке бродильная камера биореактора представляет собой горизонтальный цилиндр и разделена диафрагмой на две неравные части, причем в большей части ниже оси цилиндра установлен водяной обогревающий радиатор, а в центральной его части перемешивающее устройство, выполненное в виде механически вращаемого колеса с лопастями мельничного типа.A device for fermentation of organic fertilizers is heated from combustible combustible gas released during fermentation, in which the fermentation chamber is equipped with a stirring rotating device containing a manure and gas collecting device [2]
Unlike the fermentation chamber of the bioreactor known in the proposed installation, it is a horizontal cylinder and is divided into two unequal parts by the diaphragm, moreover, a water heating radiator is installed in the lower part of the cylinder axis, and in its central part there is a mixing device made in the form of a mechanically rotated wheel with blades mill type.

Такая конструкция позволяет уменьшить энергоемкость установки, упростить ее конструкцию и сделать ее экологически защищенной для окружающей среды животноводческих хозяйств. This design allows you to reduce the energy consumption of the installation, to simplify its design and make it environmentally friendly for the environment of livestock farms.

На чертеже схематически изображена предлагаемая установка. The drawing schematically shows the proposed installation.

Органическая масса накапливается и поступает в навозосборник 1, в котором разбавляется водой до консистенции сжиженной суспензии и насосом 2 подается в герметичный биореактор 3. В установке на случай аварии предусмотрена камера 4 для аварийного сброса органической массы. Биореактор 3 заключен в теплоизоляционный кожух 5 и устанавливается с наклоном к горизонтальной оси для естественного выхода отработанной массы. Бродильная камера 6 биореактора 3 представляет собой цилиндр и разделена на две неравные части вертикальной диафрагмой 7. В большей части бродильной камеры 6 ниже оси цилиндра установлен водяной радиатор 8, обеспечивающий нагрев бродильной органической массы. В центральной ее части установлен механически вращаемый вал 9 с лопастями мельничного типа, осуществляющий перемещение и перемешивание подогретой перерабатываемой массы. Organic mass is accumulated and enters a manure collector 1, in which it is diluted with water to the consistency of a liquefied suspension and pump 2 is fed into a sealed bioreactor 3. In the installation in case of an accident, a chamber 4 is provided for emergency discharge of organic matter. The bioreactor 3 is enclosed in a heat-insulating casing 5 and is installed with an inclination to the horizontal axis for a natural output of the spent mass. The fermentation chamber 6 of the bioreactor 3 is a cylinder and is divided into two unequal parts by a vertical diaphragm 7. In most of the fermentation chamber 6, a water radiator 8 is installed below the cylinder axis, which ensures heating of the fermentation organic matter. In its central part, a mechanically rotatable shaft 9 with mill-type blades is installed, which carries out the movement and mixing of the heated processed mass.

Перерабатываемая органическая масса подогревается в биореакторе от 32 до 55^оС для ускорения метаново-кислотного брожения. Выделяемая смесь метана и углекислого газа, насыщенная водяными парами подается в водоотделитель 10.The processed organic mass is heated in a bioreactor from 32 to 55 ^° C to accelerate methane-acid fermentation. The separated mixture of methane and carbon dioxide saturated with water vapor is fed into the water separator 10.

В водоотделителе более тяжелые частицы водяного пара, попадая в статически спокойный объем с малыми скоростями перемещения, оседают в нижней его части. Метаноуглекислая смесь, как более легкая, поднимается и отбирается из верхней зоны в газосборник-газгольдер 11, установленный последовательно за влагоотделителем 10 и связанный с бродильной камерой 6 биореактора 3 общим трубопроводом. В газгольдере 11 метаноуглекислая среда разделяется на метан и углекислый газ по тому же принципу, что и во влагоотделителе 10, и горючий газ метан подается к потребителю, а также для обогрева воды нагревателя 12. Отработанная масса из бродильной камеры 6 биореактора 3 подается по трубопроводу в обезвоживатель 13. Обезвоживатель 13 представляет собой соединенные шарнирно с возможностью поворота внутреннего относительно внешнего два сита коробчатой формы. Внутреннее сито с решетчатым дном для стекания воды коаксиально установлено относительно внешнего. Обезвоженное удобрение при повороте внутреннего сита пересыпается на конвейер, а техническая вода, сохраняющая температуру около 30^оС, поступает обратно в навозосборник 1 для разбавления органической массы до требуемой консистенции.In the water separator, heavier particles of water vapor, falling into a statically calm volume with low speeds of movement, settle in its lower part. The light carbon methane mixture rises and is taken from the upper zone to the gas collector-gas holder 11, mounted sequentially behind the moisture separator 10 and connected to the fermentation chamber 6 of the bioreactor 3 by a common pipeline. In the gas tank 11, the methane-carbon medium is separated into methane and carbon dioxide according to the same principle as in the moisture separator 10, and the combustible gas methane is supplied to the consumer, as well as to heat the water of the heater 12. The spent mass from the fermentation chamber 6 of the bioreactor 3 is piped to dehydrator 13. The dehydrator 13 is pivotally coupled pivotally internal to the outside with two box-shaped sieves. The internal sieve with a grating bottom for draining water is coaxially installed relative to the external. The dewatered manure by rotating the inner screen are interspersed on the conveyor, and process water, maintained at about 30 ^{° C,} flows back into the manure pit 1 for dilution of the organic mass to the desired consistency.

Биохимический процесс брожения, обезвреживания и переработки навоза и органической массы в органическое удобрение продолжается в герметично закрытом объеме от 7 до 14 дней в зависимости от температуры брожения массы. В течение этого срока полностью уничтожаются семена сорных растений, находящихся в навозе, потогенная микрофлора и запах исходного материала. The biochemical process of fermentation, neutralization and processing of manure and organic matter into organic fertilizer continues in a hermetically sealed volume from 7 to 14 days, depending on the temperature of the fermentation of the mass. During this period, the seeds of weed plants in manure, the consumed microflora and the smell of the source material are completely destroyed.

Механическое перемешивание, ускоряющее бродильный процесс, осуществляется 10 раз в сутки. Mechanical stirring, accelerating the fermentation process, is carried out 10 times a day.

Средняя установка способна обслужить ферму, содержащую 1000 голов скота, в зависимости от модификации и объема биореактора. An average installation is capable of servicing a farm containing 1000 cattle, depending on the modification and volume of the bioreactor.

Установка имеет малую энергоемкость, что важно для малых и фермерских хозяйств, и является надежной экологической защитой окружающей среды животноводческих хозяйств. The installation has low energy intensity, which is important for small and farms, and is a reliable environmental protection of the environment of livestock farms.

Claims

INSTALLATION FOR CLEANING AND PREPARATION OF FERTILIZERS FROM ORGANIC WASTE by anaerobic digestion, followed by separation into solid, liquid and gaseous phases, including a bioreactor with an insulating insulation casing and a mixing device, characterized in that the fermentation chamber is a vertical bioreactor bioreactor unequal parts, and for the most part below the axis of the cylinder, a water heating radiator is installed, and in its central part
a mixing device made in the form of a mechanically rotatable wheel with mill-type blades, and a device for separating the solid phase is connected by a pipeline to the fermentation chamber of the bioreactor and is made in the form of a coaxially mounted one in the other and pivotally connected double sieve with a grating bottom, while the moisture separator and gas collector are connected a common pipeline and sequentially installed behind the bioreactor.