RU2042657C1 - Method and device for vacuum drying of dung of farm animals and poultry - Google Patents

Method and device for vacuum drying of dung of farm animals and poultry Download PDF

Info

Publication number
RU2042657C1
RU2042657C1 SU925032722A SU5032722A RU2042657C1 RU 2042657 C1 RU2042657 C1 RU 2042657C1 SU 925032722 A SU925032722 A SU 925032722A SU 5032722 A SU5032722 A SU 5032722A RU 2042657 C1 RU2042657 C1 RU 2042657C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum
biomass
drying
gases
furnace
Prior art date
Application number
SU925032722A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.Н. Борисов
В.Н. Харламов
Г.Ф. Суховилов
Ю.И. Овцын
В.В. Шитов
Original Assignee
Борисов Борис Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борисов Борис Николаевич filed Critical Борисов Борис Николаевич
Priority to SU925032722A priority Critical patent/RU2042657C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2042657C1 publication Critical patent/RU2042657C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: method involves drying the biomass at 80-125 C in a vacuum chamber. Vacuum drying permits reducing the drying temperature down to 80 C without any transformations and quality changes in the biomass. The dry mass retains heavy organic acids and the amount of emitted gases is radically reduced. Moisture and liberated gases to be neutralized are evacuated by a vacuum pump while moisture is condensed in a heat exchanger. Condensate is collected in a special container and the dehydrated gases are delivered by the vacuum pump into the suction pipe of a fan which supplies air required for combustion of fuel into a furnace which prepares a heat carrier for warming up the vacuum chamber. Fuel burns at a temperature of 1350-1500 C with an excess air coefficient of D 1.05-1.10 in presence of ammonia vapors entering together with the discharged gases thus completely neutralizing them. The throw-outs of flue gases into the atmosphere are ecologically clean. The dried biomass is collected and packed into bags. The device is comprised of a vacuum drying chamber with a furnace for burning fuel and dehydrated gases delivered from the dryer by a vacuum pump into the suction pipe of the fan supplying air for combustion in the furnace. It further comprises a heat carrier recirculating system, a vacuum system with filters, a heat exchanger for condensation of moisture produced by the drying process, a fan for blowing the heat exchanger with cold air, a vacuum pump, a condensate receiver, a system for receiving and delivering raw biomass into the drying chamber, a mechanism for conveying the dried mass along the drying chamber, a receiving hopper, mechanisms for grinding the dried mass and packing it into bags. EFFECT: improved functional and operating characteristics. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к переработке экскрементов домашних животных, в частности птичьего помета на удобрение путем вакуумной сушки. The invention relates to agriculture, in particular to the processing of excrement of domestic animals, in particular bird droppings for fertilizer by vacuum drying.

Наиболее известен способ сушки экскрементов домашних животных (биомассы) во вращающихся барабанных сушилках. The best known method of drying the excrement of domestic animals (biomass) in rotary drum dryers.

Известно устройство [1] для сушки птичьего помета, выполненное в виде вращающегося сушильного барабана, топки, питателя, бункера, разгрузочного устройства и системы удаления дымовых газов в смеси с выпаренной влагой. A device [1] for drying poultry manure, made in the form of a rotary drying drum, furnace, feeder, hopper, discharge device and flue gas removal system mixed with evaporated moisture.

Недостатком этого устройства является то, что теплоноситель (дымовые газы) с температурой 600-650оС подается непосредственно в сушильный барабан, в котором в процессе сушки контактирует непосредственно с биомассой, ухудшая ее свойства, при этом испаряемая влага и дурнопахнущие органические вещества типа индола, меркаптана и скатола уносятся в дымовую трубу и отравляют атмосферу в округе нескольких километров. В данном устройстве вопрос очистки выбросов не решен.The disadvantage of this device is that the heat transfer fluid (flue gases) at a temperature of 600-650 ° C is fed directly into the drying drum, wherein the drying process is directly contacted with the biomass, impairing its properties, the moisture evaporates and malodorous organic substances such as indole, mercaptan and skatole are carried away into the chimney and poison the atmosphere in the vicinity of several kilometers. In this device, the issue of emissions cleaning is not resolved.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является машина [2] для обработки экскрементов домашних животных, которая содержит бункер с лопастями для перемешивания биомассы и опилок, узел подачи смеси, шнек с вентиляционными отверстиями, первую электропечь для сушки смеси, мельницу для дробления смеси, вторую печь, вентилятор для продувки машины воздухом и выноса выпаренной влаги и ленточный транспортер для перемещения и выдачи готовой смеси. Closest to the invention, the technical solution is a machine [2] for processing pet excrement, which contains a hopper with blades for mixing biomass and sawdust, a feed unit, a screw with ventilation holes, a first electric furnace for drying the mixture, a mill for crushing the mixture, a second furnace , a fan for purging the machine with air and removal of evaporated moisture, and a conveyor belt for moving and dispensing the finished mixture.

Недостатком данной конструкции является то, что в ней не предусмотрена очистка отходящих газов; испаряемая влага вместе с дурнопахнущими органическими веществами в смеси с воздухом выбрасываются в атмосферу. The disadvantage of this design is that it does not provide for the purification of exhaust gases; evaporated moisture, together with foul-smelling organic substances in a mixture with air, is released into the atmosphere.

При указанных выше способах сушки очистка газов от аминов, меркаптанов индола и скатола крайне затруднена в связи с большими количествами выбрасываемых газов и низкими концентрациями дурнопахнущих органических веществ. With the above drying methods, gas purification from amines, indole mercaptans and skatole is extremely difficult due to the large quantities of emitted gases and low concentrations of foul-smelling organic substances.

Целью изобретения является создание экологически чистого способа и устройства для сушки биомассы-экскрементов домашних животных в частности птичьего помета. The aim of the invention is the creation of an environmentally friendly method and device for drying biomass-excrement of domestic animals, in particular bird droppings.

Для достижения этой цели необходимо сократить количество отходящих газов, в сотни раз повысить концентрацию органических веществ, подлежащих нейтрализации и организовать их полное окисление. To achieve this goal, it is necessary to reduce the amount of exhaust gases, increase the concentration of organic substances to be neutralized hundreds of times and organize their complete oxidation.

Предлагается способ, при котором сушка биомассы производится при 80-125оС в вакуумной камере. Использование сушки под вакуумом позволяет снизить температуру сушки вплоть до 80оС, при этом в биомассе не происходит никаких превращений и качественных изменений, в сухой массе остаются тяжелые органические кислоты, значительно сокращается количество отходящих газов. Влага и выделяющиеся газы, подлежащие нейтрализации, отсасываются вакуумным насосом, влага конденсируется в теплообменнике. Конденсат собирается в специальную емкость, обезвоженные газы вакуумным насосом подаются во всасывающий патрубок вентилятора, подающего воздух на горение топлива в топку, в которой подготавливается теплоноситель, обогревающий вакуумную камеру. Горение топлива протекает при 1350-1500оС, с коэффициентом избытка воздуха α= 1,05-1,10 в присутствии паров аммиака, поступающих с отходящими газами, что обеспечивает полную нейтрализацию отходящих газов.A method in which the biomass drying performed at 80-125 ° C in a vacuum chamber. Using a vacuum drying to reduce drying temperature up to 80 ° C, the biomass does not make any conversions and qualitative changes in dry weight are heavy organic acid significantly reduces the amount of exhaust gases. Moisture and evolved gases to be neutralized are sucked off by a vacuum pump, moisture condenses in the heat exchanger. The condensate is collected in a special tank, the dehydrated gases are pumped into the suction pipe of the fan, which supplies air for fuel combustion to the furnace, in which the heat carrier is heated to heat the vacuum chamber. Fuel combustion occurs at 1350-1500 о С, with an excess air coefficient α = 1.05-1.10 in the presence of ammonia vapors coming from the exhaust gases, which ensures complete neutralization of the exhaust gases.

Выбросы дымовых газов в атмосферу экологически чистые. Высушенная биомасса собирается и затаривается в мешки. Flue gas emissions into the atmosphere are environmentally friendly. Dried biomass is collected and bagged.

Предлагаемое устройство является аппаратурным оформлением изложенного выше способа сушки биомассы и состоит из вакуумной сушильной камеры с топкой для сжигания топлива и обезвоженных отходящих из сушилки газов, подаваемых по трубопроводу вакуумным насосом во всасывающий патрубок вентилятора, подающего в топку воздух на горение, и системы рециркуляции теплоносителя; вакуумной системы с фильтрами, теплообменником для конденсации влаги, выделенной в процессе сушки, вентилятором для обдува теплообменника холодным воздухом, вакуумного насоса, емкости для сбора конденсата; системы приема и подачи сырой биомассы в сушильную камеру; механизма транспортировки высушиваемой биомассы вдоль сушильной камеры, приемного бункера, механизмов размола и затаривания высушенной биомассы в мешки. The proposed device is the hardware of the above method of drying biomass and consists of a vacuum drying chamber with a furnace for burning fuel and dehydrated exhaust gases from the dryer, supplied through a pipeline with a vacuum pump to the suction pipe of a fan supplying combustion air to the furnace, and a coolant recirculation system; a vacuum system with filters, a heat exchanger for condensation of moisture released during the drying process, a fan for blowing cold heat on the heat exchanger, a vacuum pump, and a condensate collection tank; systems for receiving and supplying raw biomass to the drying chamber; a mechanism for transporting dried biomass along the drying chamber, a receiving hopper, grinding and packing mechanisms for dried biomass in bags.

На фиг. 1 изображена аппаратурно-технологическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 вакуумная сушильная камера, вид спереди; на фиг. 3 вид сверху с частичными разрезами топки и вакуумной сушильной камеры. In FIG. 1 shows a hardware-technological diagram of the proposed device; in FIG. 2 vacuum drying chamber, front view; in FIG. 3 top view with partial sections of the furnace and the vacuum drying chamber.

Биомасса автотранспортом подается в приемный бункер 1, из которого плунжерным питателем 2 закачивается в сушильную камеру 3. Обогрев сушильной камеры производится теплоносителем с температурой 300-350оС, получаемым за счет сжигания топлива в топке 4 и смешения дымовых газов с отработанным теплоносителем, подаваемым из сушильной камеры 3 с помощью дымососа 5 в смесительную камеру топки 4. Часть отработанного теплоносителя с температурой 150-200оС сбрасывается в атмосферу.Biomass road fed into a hopper 1, from which a feeder plunger 2 is pumped into the drying chamber 3. The heating of the drying chamber is made with a coolant temperature of 300-350 ° C, obtained due to combustion in the combustion chamber 4 and the mixing of flue gas with spent coolant supplied from drying chamber 3 via exhauster 5 into the mixing chamber 4. a part of the furnace exhaust coolant having a temperature of 150-200 o C is discharged into the atmosphere.

Высушенная биомасса собирается в бункере 6, оборудованном измельчителем биомассы, и далее передается в загрузочный бункер 7, из которого посредством шлюзового питателя 8 производится затаривание готового продукта в мешки. The dried biomass is collected in a hopper 6, equipped with a biomass grinder, and then transferred to the loading hopper 7, from which the finished product is bagged by bagging feeder 8.

Выпариваемая влага и выделяющиеся газы отсасываются из сушильной камеры 3 насосом 9 в вакуумную систему, проходят через систему фильтров 10, где происходит чистка газов от пыли, и подаются в теплообменник 11, охлаждаемый воздухом, продуваемым через него вентилятором 12. В теплообменнике 11 производится конденсация влаги, которая стекает в насос 9, на выходе из которого во влагоотделителе 13 производится отделение газов от влаги. Влага в виде конденсата стекает в специальную емкость (рубашки) 14, а газы подаются во всасывающий патрубок дутьевого вентилятора 15, подающего воздух на горение топлива в топку 4. Evaporated moisture and evolved gases are sucked out of the drying chamber 3 by a pump 9 into a vacuum system, passed through a filter system 10, where dust is cleaned from gases, and fed to a heat exchanger 11 cooled by air blown through it by a fan 12. Moisture condensation is carried out in the heat exchanger 11 , which flows into the pump 9, at the outlet of which in the moisture separator 13 is the separation of gases from moisture. Moisture in the form of condensate flows into a special container (jacket) 14, and gases are fed into the suction pipe of the blower fan 15, which supplies air for burning fuel to the furnace 4.

Все газы, отходящие от сушилки, с топливом и парами аммиака сжигаются в топке 4 при коэффициенте избытка воздуха α=1,05-1,1. All gases leaving the dryer, with fuel and ammonia vapors, are burned in the furnace 4 with an air excess coefficient α = 1.05-1.1.

Сушильная камера представляет собой вакуумную полость 16, оборудованную двумя шнеками 17, перемещающими подсушиваемую массу по горячей поверхности 18 вдоль оси камеры к окну разгрузки 19. Шнеки оборудованы электроприводом 20, позволяющим менять скорость вращения. Обогрев поверхности 18 производится циркуляцией теплоносителя в рубашке 21. Сжигание топлива происходит в циклонной топке 4, оборудованной рубашкой 22, в которой циркулирующий воздух охлаждает кладку топки 23, и из которой подогретый воздух через щелевые отверстия 24 подается во внутреннюю полость топки 25. The drying chamber is a vacuum cavity 16, equipped with two screws 17, which move the dried mass on a hot surface 18 along the axis of the chamber to the discharge window 19. The screws are equipped with an electric drive 20, which allows changing the rotation speed. The surface 18 is heated by circulating the coolant in the jacket 21. The fuel is burned in a cyclone furnace 4 equipped with a jacket 22, in which circulating air cools the masonry of the furnace 23, and from which heated air is supplied through the slotted openings 24 to the internal cavity of the furnace 25.

Дымовые газы через отверстие 26 поступают в вихревую камеру 27, в которой происходит смешение дымовых газов, имеющих температуру 1350-1500оС с отработанным теплоносителем, подаваемым из патрубка 13 в рубашку 14, а далее через тангенциальные щелевые отверстия 30 во внутреннюю полость камеры 27. Подготовленный теплоноситель через патрубок 31 подается в рубашку 21.The flue gases are fed through the opening 26 into the vortex chamber 27, in which the flue gas mixture having a temperature of 1350-1500 C with spent coolant supplied from the nozzle 13 into the jacket 14, and then through the tangential slots 30, the chamber interior 27. The prepared coolant through the pipe 31 is fed into the jacket 21.

Производительность, технические показатели работы устройства и остаточную влажность биомассы можно изменять в широких пределах путем регулирования температуры и количества теплоносителя, циркулирующего в рубашке 21, и изменением скорости вращения шнеков 17, не ухудшая экологических показателей работы устройства. Productivity, technical performance of the device and the residual moisture content of biomass can be changed within wide limits by regulating the temperature and amount of coolant circulating in the jacket 21, and by changing the speed of rotation of the screws 17, without affecting the environmental performance of the device.

Claims (5)

1. Способ вакуумной сушки экскрементов домашних животных и птицы, заключающийся в прогреве биомассы и удалении испаряемой влаги, теплоносителя и выделяющихся в процессе нагрева газов, отличающийся тем, что нагрев биомассы производят в вакууме при абсолютном давлении 5-25 кПа при 80-125oС, при этом нагрев биомассы производят без контакта ее с сушащим теплоносителем.1. The method of vacuum drying the excrement of domestic animals and poultry, which consists in heating the biomass and removing evaporated moisture, coolant and gases released during the heating process, characterized in that the biomass is heated in vacuum at an absolute pressure of 5-25 kPa at 80-125 o C wherein the biomass is heated without contacting it with a drying heat carrier. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что испаряемую в процессе сушки влагу отделяют от отходящих газов путем конденсации с помощью теплообменника. 2. The method according to claim 1, characterized in that the moisture evaporated during the drying process is separated from the exhaust gases by condensation using a heat exchanger. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что обезвоженные отходящие газы, состоящие в основном из паров аммиака, аминов, меркаптанов, индола и скатола, в смеси с воздухом сжигают в топке при 1350 1500oС и коэффициенте избытка воздуха 1,05 1,1 с образованием паров воды, углекислого газа и молекулярного азота.3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that the dehydrated exhaust gases, consisting mainly of vapors of ammonia, amines, mercaptans, indole and scatol, in a mixture with air are burned in a furnace at 1350 1500 o С and an excess air coefficient of 1.05 1.1 s the formation of water vapor, carbon dioxide and molecular nitrogen. 4. Устройство для вакуумной сушки экскрементов домашних животных и птицы, содержащее вакуумную сушильную камеру со шнеками для перемещения биомассы, приемный бункер с плунжерным насосом для подачи биомассы в сушильную камеру, дымосос для обеспечения рециркуляции теплоносителя, измельчитель сухой биомассы и разгрузочный бункер со шлюзовым дозатором, отличающееся тем, что в вакуумной системе перед вакуумным насосом для конденсации выпариваемой влаги и обезвоживанию газов установлен теплообменник. 4. A device for vacuum drying the excrement of domestic animals and poultry, containing a vacuum drying chamber with screws for biomass transfer, a receiving hopper with a plunger pump for feeding biomass into the drying chamber, a smoke exhauster for recirculating coolant, a dry biomass grinder and an unloading hopper with a lock dispenser, characterized in that a heat exchanger is installed in the vacuum system in front of the vacuum pump to condense the evaporated moisture and dehydrate the gases. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что выход вакуумного насоса посредством трубопровода соединен со всасывающим патрубком вентилятора для подачи воздуха на горение топлива в топку и получения теплоносителя для обогрева сушильной камеры. 5. The device according to claim 4, characterized in that the outlet of the vacuum pump through a pipe is connected to the suction pipe of the fan for supplying air for combustion of fuel in the furnace and obtaining a coolant for heating the drying chamber.
SU925032722A 1992-01-31 1992-01-31 Method and device for vacuum drying of dung of farm animals and poultry RU2042657C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925032722A RU2042657C1 (en) 1992-01-31 1992-01-31 Method and device for vacuum drying of dung of farm animals and poultry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU925032722A RU2042657C1 (en) 1992-01-31 1992-01-31 Method and device for vacuum drying of dung of farm animals and poultry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2042657C1 true RU2042657C1 (en) 1995-08-27

Family

ID=21599551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU925032722A RU2042657C1 (en) 1992-01-31 1992-01-31 Method and device for vacuum drying of dung of farm animals and poultry

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2042657C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447045C1 (en) * 2010-10-26 2012-04-10 Андрей Николаевич Ульянов Method and unit for poultry manure processing
RU2622604C1 (en) * 2016-07-04 2017-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Way of pasteous materials drying
RU192608U1 (en) * 2019-04-22 2019-09-23 Константин Владимирович Уткин Fertilizer Production Device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Теплотехнический справочник, т.2, Энергия, 1976, с.615-617. *
2. Заявка Японии N 1-27034, кл. C 05F з/06, 1989. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447045C1 (en) * 2010-10-26 2012-04-10 Андрей Николаевич Ульянов Method and unit for poultry manure processing
RU2622604C1 (en) * 2016-07-04 2017-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Way of pasteous materials drying
RU192608U1 (en) * 2019-04-22 2019-09-23 Константин Владимирович Уткин Fertilizer Production Device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5373647A (en) Method and a system for drying sludge
US5215670A (en) Process of drying and pelletizing sludge in indirect dryer having recycled sweep air
US4026037A (en) Apparatus for steam drying
CA1153630A (en) Process for treating clarified sludge
KR100965932B1 (en) Control system for efficient drying and bad smell of organic waste
US6101739A (en) Method and apparatus for treating exhaust gases of thermal drying processes and particularly processes for drying sewage sludge
JPH04227463A (en) Method of drying substance by drum type drier discharging no deleterious material
CZ279058B6 (en) Process for drying sedimented sludge and apparatus for making same
US20020073903A1 (en) Method and apparatus for drying and incineration of sewage sludge
PT2078911E (en) Method for continuous drying of bulk material, in particular of wood fibres and/or wood chippings
US5080581A (en) Method and apparatus for drying waste materials
ITMI960579A1 (en) METHOD FOR DISPOSAL OF WET WASTE
RU2042657C1 (en) Method and device for vacuum drying of dung of farm animals and poultry
US4127946A (en) Method for steam drying
RU116754U1 (en) DRYING UNIT
WO1991016573A1 (en) Waste treatment system and method
US6311906B1 (en) Apparatus and method for recycling waste paint
US5137545A (en) Vapor clarification system and method
EP3256551B1 (en) Cooling process of torrefied biomass and apparatus
CN218349175U (en) Wet material drying system
US3749382A (en) Crop dehydrator and method
KR19980081967A (en) Rotary horizontal drying device using double drum
KR102487763B1 (en) Low-pressure heated evaporative type excrements treatment unit and Methods
RU2742058C1 (en) Combined process line for production of micronised flakes for starter and premararmic feedstuffs for young stock of farm animals using purified biogas
KR20000050782A (en) High-speed drying apparatus