RU2509756C1 - Device for disposal of waste products of animals and poultry - Google Patents

Device for disposal of waste products of animals and poultry Download PDF

Info

Publication number
RU2509756C1
RU2509756C1 RU2012146112/13A RU2012146112A RU2509756C1 RU 2509756 C1 RU2509756 C1 RU 2509756C1 RU 2012146112/13 A RU2012146112/13 A RU 2012146112/13A RU 2012146112 A RU2012146112 A RU 2012146112A RU 2509756 C1 RU2509756 C1 RU 2509756C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pyrolysis
collecting
reactor
air
gas mixture
Prior art date
Application number
RU2012146112/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Старших
Евгений Александрович Максимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия"
Priority to RU2012146112/13A priority Critical patent/RU2509756C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509756C1 publication Critical patent/RU2509756C1/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)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to agriculture. The device for disposal of waste products of animals and poultry comprises a hopper of loading of starting material, a reactor of pyrolysis consisting of a horizontal cylindrical housing with units of drain of steam gas mixture and the solid carbon-mineral residue, an air-cooled condenser, a cyclone, a gasholder for collecting uncondensed part of the steam gas mixture, at that the bottom of the reactor of pyrolysis is made in the form of a sieve with through holes under which the load-carrying body of the vibrator is mounted, under it a horizontal pipe is placed with holes at the upper part for supplying the coolant, closed on one side with the cap, and on the other side connected through the heater with the blower and a branch pipe for supplying the coolant, at the upper part of the reactor a chamber is located for collecting the combustion and pyrolysis gases, connected by the unit of drain of steam gas mixture to the air-cooled condenser, which is connected in its lower part to the container for collecting the fuel and in the upper part through the cyclone and the absorber - to the gasholder.
EFFECT: invention enables to improve the pyrolysis rate, and dispose waste products of animals and poultry.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы на сельскохозяйственных предприятиях.The invention relates to the field of disposal of waste products of animals and poultry in agricultural enterprises.

Известна установка для переработки углесодержащих твердых бытовых отходов, состоящая из пиролизной печи с горелками, загрузочного устройства, устройства выгрузки и печи дожига пиролизных газов (RU 55328 U1, МПК В29В 17/00, опубл. 10.08.2006 г.).A known installation for the processing of carbonaceous solid household waste, consisting of a pyrolysis furnace with burners, a loading device, an unloading device and a furnace for burning pyrolysis gases (RU 55328 U1, IPC VV 17/00, published on 08/10/2006).

Известна установка для переработки органического и минерального вещества в жидкое газообразное топливо, содержащая бункер приема перерабатываемого сырья, дозатор, камеру переработки, емкость для твердого остатка и устройство конденсации топлива (RU 2349624 С1, МПК С10В 53/00, опубл. 20.03.2009 г.).A known installation for processing organic and mineral substances into liquid gaseous fuel containing a bin for receiving processed raw materials, a dispenser, a processing chamber, a container for solid residue and a fuel condensation device (RU 2349624 C1, IPC S10B 53/00, published on 03.20.2009 )

Недостатком вышеуказанных устройств-аналогов является невозможность утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы из-за большой температуры в пиролизной печи.The disadvantage of the above analog devices is the inability to utilize the waste products of animals and poultry due to the high temperature in the pyrolysis furnace.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является установка для утилизации птичьего помета, взятая в качестве прототипа, характеризующаяся тем, что она содержит бункер загрузки исходного сырья, реактор пиролиза, состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса с узлами отвода парогазовой смеси и твердого углеродоминерального остатка, конденсатор воздушного охлаждения, циклон, устройство для отделения жидкого топлива от воды, газгольдер для сбора несконденсированной части парогазовой смеси (RU 2447045 С1, МПК C05F 3/00, опубл. 26.10.2012 г.).Closest to the proposed device is a plant for the disposal of bird droppings, taken as a prototype, characterized in that it contains a feed hopper for feedstock, a pyrolysis reactor consisting of a horizontal cylindrical body with nodes for removing the vapor-gas mixture and solid carbon-mineral residue, an air-cooled condenser, a cyclone, a device for separating liquid fuel from water, a gas holder for collecting the non-condensed portion of the vapor-gas mixture (RU 2447045 C1, IPC C05F 3/00, publ. 10.26.2012).

Недостатком прототипа является низкая скорость пиролиза и невозможность утилизации отходов жизнедеятельности животных.The disadvantage of the prototype is the low speed of pyrolysis and the inability to dispose of animal waste.

Задачей предлагаемого устройства является повышение скорости пиролиза, а также возможность утилизации отходов жизнедеятельности животных.The objective of the proposed device is to increase the speed of pyrolysis, as well as the ability to dispose of animal waste.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит бункер загрузки исходного сырья, реактор пиролиза, состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса с узлами отвода парогазовой смеси и твердого углеродоминерального остатка, конденсатор воздушного охлаждения, циклон, газгольдер для сбора несконденсированной части парогазовой смеси, в отличие от прототипа дно реактора пиролиза выполнено в виде сита со сквозными отверстиями, под которым установлен грузонесущий орган вибратора, под ним размещена горизонтальная труба с отверстиями в верхней части для подачи теплоносителя, с одной стороны закрытая заглушкой, а с другой стороны соединенная через калорифер с воздуходувкой и патрубком для подачи теплоносителя, в верхней части реактора расположена камера для сбора топочных и пиролизных газов, соединенная узлом отвода парогазовой смеси с конденсатором воздушного охлаждения, который в нижней части соединен с емкостью для сбора топлива, а в верхней части через циклон и абсорбер - с газгольдером.The technical result is achieved by the fact that the device contains a feed hopper of the feedstock, a pyrolysis reactor consisting of a horizontal cylindrical body with nodes for removing the vapor-gas mixture and solid carbon-mineral residue, an air-cooled condenser, a cyclone, a gas holder for collecting the non-condensed part of the vapor-gas mixture, unlike the prototype bottom the pyrolysis reactor is made in the form of a sieve with through holes, under which a load-bearing organ of the vibrator is installed, a horizontal pipe is placed under it with openings in the upper part for the supply of coolant, on the one hand closed by a plug, and on the other hand connected through a heater to a blower and a nozzle for supplying coolant, in the upper part of the reactor there is a chamber for collecting flue and pyrolysis gases, connected by a unit for removing gas-vapor mixture with a condenser air cooling, which in the lower part is connected to the tank for collecting fuel, and in the upper part through a cyclone and absorber - with a gas tank.

Вибратор содержит эксцентриковый вал с приводом, соединенный через рычаг посредством шарниров с шатуном, в свою очередь, соединенным с грузонесущим органом, который через плоские пружины соединен с основанием вибратора.The vibrator comprises an eccentric shaft with a drive connected through a lever through hinges to a connecting rod, which, in turn, is connected to a load-carrying member, which is connected to the base of the vibrator via flat springs.

В заявляемом устройстве повышение скорости пиролиза и утилизация продуктов жизнедеятельности животных возможна за счет использования измельченного навоза и его переработки в виброаэропсевдосжиженном слое реактора.In the inventive device, an increase in the speed of pyrolysis and utilization of animal waste products is possible due to the use of crushed manure and its processing in a vibro-aero-fluidized bed of the reactor.

Кроме того, производимый в устройстве углистый остаток является мелкопористым высокоуглеродистым веществом. Он может использоваться как удобрение, так как в процессе пиролиза в него переходит вся минеральная часть навоза, помета птиц, включающая калий, кальций, фосфор и микроэлементы, улучшающие структуру почвы, создавая комфортный воздушно-влажностный режим корневой системы растений, благодаря исключению чрезмерного увлажнения почв в течение всего срока вегетации.In addition, the carbonaceous residue produced in the apparatus is a finely porous, high-carbon substance. It can be used as a fertilizer, since during the pyrolysis, the entire mineral part of manure, bird droppings, including potassium, calcium, phosphorus and trace elements that improve the soil structure, creating a comfortable air-moisture regime of the plant root system, due to the elimination of excessive soil moisture, passes into it. throughout the growing season.

Устройство, представленное на чертеже, включает бункер 1 загрузки исходного сырья, реактор 2 пиролиза, состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса 3 с узлом 4 отвода парогазовой смеси и узлом 5 выгрузки твердого углеродоминерального остатка, конденсатор 6 воздушного охлаждения, циклон 7, газгольдер 8 для сбора несконденсированной части парогазовой смеси, сито 9 со сквозными отверстиями 10, под которым установлен грузонесущий орган 11. Под ситом установлена горизонтальная труба 12 с отверстиями 13 в верхней части для подачи теплоносителя, закрытая заглушкой 14. Труба соединена через калорифер 15 с воздуходувкой 16 и патрубком 17 для подачи теплоносителя. В верхней части реактора расположена камера 18 для сбора топочных и пиролизных газов, емкость 19 для сбора топлива, абсорбер 20. Вибратор 21 состоит из эксцентрикового вала 22 с приводом, соединенным через рычаг 23 посредством шарниров 24 с шатуном 25 и плоских пружин 26.The device shown in the drawing includes a feed hopper 1, a pyrolysis reactor 2, consisting of a horizontal cylindrical body 3 with a unit 4 for extracting the vapor-gas mixture and unit 5 for unloading the solid carbon-mineral residue, air-cooled condenser 6, cyclone 7, gas holder 8 for collecting non-condensed parts of a gas-vapor mixture, a sieve 9 with through holes 10, under which a load-carrying body is installed 11. A horizontal pipe 12 with holes 13 in the upper part for supplying a heat carrier is installed under the sieve I, closed plug 14. The tube 15 is connected through a heater 16 and a blower pipe 17 for supplying a coolant. In the upper part of the reactor there is a chamber 18 for collecting flue and pyrolysis gases, a tank 19 for collecting fuel, an absorber 20. The vibrator 21 consists of an eccentric shaft 22 with a drive connected via a lever 23 through hinges 24 with a connecting rod 25 and flat springs 26.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Отходы, образовавшиеся от жизнедеятельности животных и птицы, предварительно измельчают, затем загружают в бункер 1, из которого они попадают в корпус 3 реактора пиролиза 2. В корпусе реактора отходы опускаются на его дно, выполненного в виде сита 9 со сквозными отверстиями 10, через которые мелкая фракция отходов попадает в грузонесущий орган 11 вибратора 21.The operation of the device is as follows. The waste generated from the livelihoods of animals and birds is pre-crushed, then loaded into the hopper 1, from which they fall into the housing 3 of the pyrolysis reactor 2. In the reactor housing, the waste sinks to its bottom, made in the form of a sieve 9 with through holes 10 through which a small fraction of the waste enters the load-carrying body 11 of the vibrator 21.

При вращении эксцентрикового вала 22 по часовой стрелке рычаг 23 и соединенный с ним посредством шарниров 24 шатун 25 начинают двигаться вправо, сжимая плоские пружины 26.When the eccentric shaft 22 is rotated clockwise, the lever 23 and the connecting rod 25 connected to it by hinges 24 begin to move to the right, compressing the flat springs 26.

Когда шатун займет крайнее правое положение, плоские пружины расжимаются, возвращая шатун в первоначальное состояние. Таким образом, шатун и скрепленный с ним грузонесущий орган совершают возвратно-поступательное движение справа налево в горизонтальном направлении вдоль длины корпуса реактора.When the connecting rod is in its rightmost position, the flat springs open, returning the connecting rod to its original state. Thus, the connecting rod and the load-bearing body attached to it make a reciprocating movement from right to left in the horizontal direction along the length of the reactor vessel.

При движении сита мелкая фракция отходов проваливается в сквозные отверстия в грузонесущий орган, а их крупная фракция перемещается вдоль корпуса к узлу отвода твердого углеродоминерального остатка из ректора. Воздействие на слои отходов низкочастотными колебаниями интенсифицирует тепломассообменные процессы и увеличивает скорость пиролиза. Атмосферный воздух, нагнетаемый воздуховкой 16, направляется в калорифер 15, одновременно через патрубок 17 в калорифер подается топочный газ. При сжигании газа теплоноситель через отверстия 13 в горизонтальной трубе 12 и отверстия 10 в сите поступает в корпус реактора. В корпусе происходит быстрый пиролиз отходов в псевдосжиженном слое при температуре 550-600°С. Таким образом отходы обрабатываются в виброаэропсевдосжиженном слое, образуемом потоком раскаленного топочного газа (теплоноситель) перемещающимися снизу вверх и низкочастотными колебаниями вибратора. Топочные и пиролизные газы через камеру 18 для сбора отводятся из корпуса реактора пиролиза в конденсатор 6 воздушного охлаждения. В конденсаторе конденсируются все компоненты газов (вода, составные части топлива), образуя жидкую фракцию, которая через трубопровод направляется в емкость 19. В емкости топливо отделяется от воды и может быть направлено в топку для сжигания. Несконденсированная часть газов, состоящая из двуокиси углерода (СO2), окиси углерода (СО), водорода (Н2), метана (СН4), углеводородов группы С2-С5, отводится из конденсатора, очищается от механических примесей в циклоне 7 и абсорбере 20 и собирается в газгольдере 8.When the sieve moves, a small fraction of the waste falls into the through-holes in the load-carrying body, and a large fraction of it moves along the body to the unit for removing solid carbon-mineral residue from the rector. Exposure to waste layers by low-frequency vibrations intensifies heat and mass transfer processes and increases the pyrolysis rate. Atmospheric air pumped by the air blower 16 is directed to the air heater 15, while flue gas is supplied to the air heater through the pipe 17. When burning gas, the coolant through the holes 13 in the horizontal pipe 12 and the holes 10 in the sieve enters the reactor vessel. In the body, rapid pyrolysis of waste in the fluidized bed occurs at a temperature of 550-600 ° C. Thus, the waste is processed in a vibro-aerosol-fluidized bed formed by a stream of incandescent flue gas (coolant) moving from bottom to top and low-frequency vibrations of the vibrator. The flue and pyrolysis gases through the chamber 18 for collection are discharged from the pyrolysis reactor vessel to the air-cooled condenser 6. All gas components (water, fuel components) condense in the condenser, forming a liquid fraction, which is sent through the pipeline to the tank 19. In the tank, the fuel is separated from the water and can be sent to the combustion chamber for combustion. The non-condensed part of the gases, consisting of carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO), hydrogen (H 2 ), methane (CH 4 ), hydrocarbons of the C 2 -C 5 group, is removed from the condenser, cleaned of mechanical impurities in cyclone 7 and the absorber 20 and is collected in the gas tank 8.

Реализация изобретения позволяет значительно повысить скорость пиролиза продуктов жизнедеятельности животных и птицы на сельскохозяйственных предприятиях.The implementation of the invention can significantly increase the speed of pyrolysis of waste products of animals and poultry at agricultural enterprises.

Claims (2)

1. Устройство для утилизации продуктов жизнедеятельности животных и птицы, содержащее бункер загрузки исходного сырья, реактор пиролиза, состоящий из горизонтального цилиндрического корпуса с узлами отвода парогазовой смеси и твердого углеродоминерального остатка, конденсатор воздушного охлаждения, циклон, газгольдер для сбора несконденсированной части парогазовой смеси, отличающееся тем, что дно реактора пиролиза выполнено в виде сита со сквозными отверстиями, под которым установлен грузонесущий орган вибратора, под ним размещена горизонтальная труба с отверстиями в верхней части для подачи теплоносителя, с одной стороны закрытая заглушкой, а с другой стороны соединенная через калорифер с воздуходувкой и патрубком для подачи теплоносителя, в верхней части реактора расположена камера для сбора топочных и пиролизных газов, соединенная узлом отвода парогазовой смеси с конденсатором воздушного охлаждения, который в нижней части соединен с емкостью для сбора топлива, а в верхней части через циклон и абсорбер - с газгольдером.1. A device for the disposal of livelihoods of animals and poultry, containing a feed hopper for feedstock, a pyrolysis reactor consisting of a horizontal cylindrical body with units for removing the vapor-gas mixture and solid carbon-mineral residue, an air-cooled condenser, a cyclone, a gas holder for collecting the non-condensed part of the vapor-gas mixture, characterized the fact that the bottom of the pyrolysis reactor is made in the form of a sieve with through holes, under which a load-bearing organ of the vibrator is installed, under it is placed horizontal pipe with holes in the upper part for supplying coolant, on one side closed with a plug, and on the other hand connected through an air heater with a blower and a nozzle for supplying coolant, in the upper part of the reactor there is a chamber for collecting flue and pyrolysis gases, connected by a unit for removing gas-vapor mixture with an air-cooled condenser, which in the lower part is connected to a tank for collecting fuel, and in the upper part through a cyclone and an absorber, to a gas holder. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вибратор содержит эксцентриковый вал с приводом, соединенный через рычаг посредством шарниров с шатуном, в свою очередь, соединенным с грузонесущим органом, который через плоские пружины соединен с основанием вибратора. 2. The device according to claim 1, characterized in that the vibrator comprises an eccentric shaft with a drive connected through a lever by means of hinges with a connecting rod, in turn, connected to a load-carrying body, which is connected via flat springs to the base of the vibrator.
RU2012146112/13A 2012-10-29 2012-10-29 Device for disposal of waste products of animals and poultry RU2509756C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146112/13A RU2509756C1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Device for disposal of waste products of animals and poultry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012146112/13A RU2509756C1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Device for disposal of waste products of animals and poultry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2509756C1 true RU2509756C1 (en) 2014-03-20

Family

ID=50279657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012146112/13A RU2509756C1 (en) 2012-10-29 2012-10-29 Device for disposal of waste products of animals and poultry

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509756C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2038344C1 (en) * 1992-06-18 1995-06-27 Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева Dung processing device
US5916437A (en) * 1997-05-05 1999-06-29 Levitin; Mikhail Domestic sewage cleaning system
US20040129045A1 (en) * 2002-12-24 2004-07-08 Lee L. Courtland Process to produce a commercial soil additive by extracting waste heat, exhaust gas, and other combustion by-products from a coal power generator
US7487927B2 (en) * 2002-10-29 2009-02-10 Gary Lewis Fertilizing system and method by extracting nitrogen compounds from combustion exhaust gases
RU2447045C1 (en) * 2010-10-26 2012-04-10 Андрей Николаевич Ульянов Method and unit for poultry manure processing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2038344C1 (en) * 1992-06-18 1995-06-27 Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева Dung processing device
US5916437A (en) * 1997-05-05 1999-06-29 Levitin; Mikhail Domestic sewage cleaning system
US7487927B2 (en) * 2002-10-29 2009-02-10 Gary Lewis Fertilizing system and method by extracting nitrogen compounds from combustion exhaust gases
US20040129045A1 (en) * 2002-12-24 2004-07-08 Lee L. Courtland Process to produce a commercial soil additive by extracting waste heat, exhaust gas, and other combustion by-products from a coal power generator
RU2447045C1 (en) * 2010-10-26 2012-04-10 Андрей Николаевич Ульянов Method and unit for poultry manure processing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Weldekidan et al. Production and analysis of fuels and chemicals obtained from rice husk pyrolysis with concentrated solar radiation
Liu et al. Characterization and analysis of sludge char prepared from bench-scale fluidized bed pyrolysis of sewage sludge
US20080317657A1 (en) Systems and methods for capturing, isolating and sequestering carbon from CO2 in the atmosphere in the form of char produced from biomass feedstock
WO2010047283A1 (en) Apparatus for carbonization and method of carbonization
MX2014013561A (en) Biogenic activated carbon and methods of making and using same.
JP6431469B2 (en) Method for producing oil or gas adsorbent and oil or gas adsorbent
US9752089B2 (en) Dairy manure waste fiber to energy process
Cotana et al. Energy valorization of poultry manure in a thermal power plant: Experimental campaign
DK2507346T3 (en) DEVICE AND PROCEDURE FOR THERMOCHEMICAL HARMONIZATION AND GASATION OF MOISTURIZED BIOMASS
CH702521A2 (en) Plant for producing gedarrtem wood, charcoal, wood tar, wood vinegar and syngas.
Sánchez et al. Pyrolysis of mixtures of sewage sludge and manure: A comparison of the results obtained in the laboratory (semi-pilot) and in a pilot plant
CA3173561C (en) Organic waste carbonization system
Cheng et al. Hydrogen gas yield and trace pollutant emission evaluation in automotive shredder residue (ASR) gasification using prepared oyster shell catalyst
RU2509756C1 (en) Device for disposal of waste products of animals and poultry
WO2015087568A1 (en) Poultry manure treatment method and poultry manure treatment system
RU2644895C2 (en) Method of processing carbon-containing waste of vegetable origin
WO2014053083A1 (en) Process and device for production of compacted fertilizer charcoal
Kaneko et al. Fuel gas production and plant nutrient recovery from digested poultry manure
WO2016046580A1 (en) A device for treating materials; and an assembly, an installation and a method for conducting a torrefaction process
Guo et al. Comparative study of biochar properties and energy consumption derived from cow manure by a pilot-scale dual-function microwave and electric pyrolysis reactor
Nam et al. Oxygen gasification and its syngas upgrading in a fluidized-bed reactor using sand mixed dairy manure
JP7262342B2 (en) Systems and methods for manufacturing sorbents
Stan Energy recovery from industrial feather waste by gasification
RU2505491C2 (en) Method for processing solid organic substrates
RU2688661C1 (en) Manure processing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141030