RU2716411C1 - Plant for production of organic fertilizer from wastes of poultry and livestock and cavitation disperser - Google Patents

Plant for production of organic fertilizer from wastes of poultry and livestock and cavitation disperser Download PDF

Info

Publication number
RU2716411C1
RU2716411C1 RU2019132088A RU2019132088A RU2716411C1 RU 2716411 C1 RU2716411 C1 RU 2716411C1 RU 2019132088 A RU2019132088 A RU 2019132088A RU 2019132088 A RU2019132088 A RU 2019132088A RU 2716411 C1 RU2716411 C1 RU 2716411C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
holes
dispersant
rotor
disk
Prior art date
Application number
RU2019132088A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аленик Григорьевич Газаров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Уралэнергопром"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Уралэнергопром" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Уралэнергопром"
Priority to RU2019132088A priority Critical patent/RU2716411C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716411C1 publication Critical patent/RU2716411C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/06Apparatus for the manufacture
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: inventions relate to agriculture. Disperser comprises a hollow body with inlet and outlet holes and a rotor located inside it, connected to a rotation drive, wherein the rotor is made in the form of a disc with blades located on one of its surfaces and bent in one circular direction, shorter vanes are located on the periphery of the disc, and between the groups of short blades there are longer blades, between which in the disk arched holes are formed, at least in part of short blades of each group there are holes, which axes cross the large blade facing the said short blades with the convex side, and other short blades are not crossed, blades top surfaces are equidistant in relation to this conic surface, inner surface of the housing opposite to cone is made flat with radial projections, and holes in disc have sharp edges on side facing flat inner surface of housing. Plant for producing organic fertilizer contains a tank-mixer and a disperser.
EFFECT: invention increases efficiency of mixing different media regardless of composition and longer service life of plant.
4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено для производства жидких и полужидких удобрений из отходов птицеводства и животноводства.The invention relates to agriculture and can be used for the production of liquid and semi-liquid fertilizers from waste poultry and livestock.

Известны установки для получения удобрений из отходов птицеводства и животноводства путем компостирования с помощью усиления аэрации и перемешивания компостной смеси в специальных реакторах или биоферментаторах, а также путем использования различного рода абсорбентов, перемешиваемых с органическим субстратом с последующей сушкой и гранулированием. Эти технологии требуют энергозатратных воздействий, таких как предварительное дробление, нагрев острым паром и других.Known plants for producing fertilizers from waste from poultry and livestock by composting using enhanced aeration and mixing the compost mixture in special reactors or bioenzymes, as well as by using various absorbents mixed with an organic substrate, followed by drying and granulation. These technologies require energy-consuming influences, such as preliminary crushing, heating with hot steam and others.

Известна линия для обеззараживания навоза или помета и приготовления гранулированных органоминеральных удобрений из твердой фракции и осветления жидкой фракции, содержащая приемную емкость с мешалкой, кавитационный генератор-диспергатор, промежуточную емкость, сепаратор, центрифугу, емкости для накопления обеззараженной и осветленной жидкой фракции, смеситель, емкости дозаторы для различных компонентов органоминеральных удобрений, сушильную печь, гранулятор, емкость для накопления и охлаждения (RU 2527851 С1, опуб. 10.09.2014).A known line for disinfecting manure or litter and preparing granular organic fertilizers from solid fraction and clarification of the liquid fraction, containing a receiving tank with a stirrer, a cavitation generator-dispersant, an intermediate tank, a separator, a centrifuge, tanks for accumulating a disinfected and clarified liquid fraction, a mixer, a tank batchers for various components of organic fertilizers, a drying oven, a granulator, a storage and cooling tank (RU 2527851 C1, publ. 09/10/2014).

Наиболее близкой к предложенной (прототипом) является установка ДЭВА-Ф производства ООО «Амальтеа-Сервис» (Москва) на базе роторно-импульсных аппаратов (РИА), предназначенная для получения стабильных органоминеральных удобрений из торфа (торфогеля), сапропеля, биогумуса и их смеси, содержащая емкость с мешалкой, в которую подают исходное жидкое сырье, подсоединенный к ней насос, выход которого соединен с входом РИА (диспергатора), выход РИА соединен с емкостью с мешалкой, а трубопровод для отбора готового продукта подсоединен к трубопроводу, соединяющему выход насоса с РИА. РИА (прототип предложенного диспергатора) содержит ротор и статор, имеющие радиальные отверстия (каналы) для прохождения жидкости. Жидкость поступает в ротор через центральный канал, находящийся в торцевой части РИА и за счет центробежных сил устремляется к отверстиям внутри ротора. За счет постоянного вращения отверстия в роторе и статоре периодически совпадают («открываются»), что позволяет жидкости проходить по образовавшимся каналам на внешнюю поверхность ротора. Благодаря специально подобранной частоте вращения ротора, формы каналов в роторе и статоре, а также расстоянию между каналами, появляются условия для возникновения кавитационных пузырьков («каверн»), оказывающих воздействие на проходящую жидкость («Технологии ДЭВА. Роторно-импульсный аппарат РИА. Схемы включения. Типовая схема включения РИА. https://dewa.tech/products/ria/#scheme, Устройство РИА, модификации https://dewa.tech/products/ria/#description).Closest to the proposed (prototype) is the DEVA-F installation manufactured by Amaltea-Service LLC (Moscow) based on rotary-pulse devices (RIA), designed to produce stable organic fertilizers from peat (peatogel), sapropel, biohumus and their mixture containing a container with a mixer, into which the feed liquid feed is supplied, a pump connected to it, the output of which is connected to the input of the RIA (dispersant), the output of the RIA is connected to the container with the mixer, and the pipeline for selecting the finished product is connected to the pipeline in connecting the pump outlet with RIA. RIA (prototype of the proposed dispersant) contains a rotor and a stator having radial holes (channels) for the passage of fluid. The fluid enters the rotor through the central channel located in the end part of the RIA and rushes to the holes inside the rotor due to centrifugal forces. Due to the constant rotation of the holes in the rotor and the stator periodically coincide ("open"), which allows the fluid to pass through the formed channels to the outer surface of the rotor. Due to the specially selected rotor speed, the shape of the channels in the rotor and stator, as well as the distance between the channels, there are conditions for the appearance of cavitation bubbles (“caverns”) that affect the passing liquid (“DEVA Technologies. RIA rotary-pulse apparatus. Switching schemes Typical RIA switching scheme. Https://dewa.tech/products/ria/#scheme, RIA device, modifications https://dewa.tech/products/ria/#description).

Недостатком установки является то, что в установке используется дополнительный сборочный узел (насос) который служит для создания циркуляции воды и твердых частиц торфа, растительных остатков и т.п.в РИА где и происходит процесс кавитационного разрушения этих частиц и диспергирования среды, при этом, так как для решения технологической задачи необходимо многократное прохождение объема состава жидкости через РИА, при перемешивании жидкости в мешалке происходит накапливание растительных волокон на лопастях мешалки, накопление растительных частиц на приеме насоса, что приводит к остановке всего технологического процесса для чистки мешалки, насоса и трубопровода в местах переходов и изгибов. По этим причинам устройство РИА относительно эффективно для перемешивания смесей жидкость-жидкость и жидкость-газ, а для сред, в которых необходимо разрушить и перемешать твердые растительные или минеральные частицы, применение РИА неэффективно.The disadvantage of the installation is that the installation uses an additional assembly unit (pump) which serves to create circulation of water and solid particles of peat, plant debris, etc. in RIA where the process of cavitation destruction of these particles and dispersion of the medium takes place, while since to solve the technological problem it is necessary to repeatedly pass the volume of the liquid composition through the RIA, when mixing the liquid in the mixer, the accumulation of plant fibers on the blades of the mixer, the accumulation of the plant particles at the pump intake, which leads to halt the entire production process for cleaning the stirrer, pump and pipeline field transitions and bends. For these reasons, the RIA device is relatively effective for mixing liquid-liquid and liquid-gas mixtures, and for environments in which it is necessary to destroy and mix solid plant or mineral particles, the use of RIA is inefficient.

Кроме того, недостатком РИА является необходимость подбирать частоту вращения ротора для обеспечения образования кавитационных пузырьков (каверн), как справедливо отмечают авторы. Причем подбор производится опытным, а не расчетным путем и зависит от структуры перемешиваемых сред,In addition, the disadvantage of RIA is the need to select the rotor speed to ensure the formation of cavitation bubbles (caverns), as the authors rightly note. Moreover, the selection is made empirically, not by calculation, and depends on the structure of the mixed media,

Кроме этого, периодически открывающиеся и соответственно закрывающиеся отверстия в роторе и статоре РИА формируют гидроудары и резонансные колебания всего аппарата, что приводит к его преждевременному разрушению.In addition, periodically opening and correspondingly closing openings in the rotor and RIA stator form water hammer and resonant vibrations of the entire apparatus, which leads to its premature destruction.

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности перемешивания различных сред независимо от их состава, исключении необходимости использования специального насоса для циркуляции среды и повышении срока службы установки.The technical problem solved by the invention is to increase the mixing efficiency of various media regardless of their composition, eliminating the need to use a special pump to circulate the medium and increasing the service life of the installation.

Техническая проблема решается кавитационным диспергатором, содержащим полый корпус с входным и выходным отверстиями и расположенный внутри него ротор, соединенный с приводом вращения, ротор выполнен в виде диска с лопатками, расположенными на одной его поверхности и изогнутыми в одном круговом направлении, более короткие лопатки расположены по периферии диска, а между группами коротких лопаток расположены более длинные лопатки, между которыми в диске образованы дугообразные отверстия, по меньшей мере в части коротких лопаток каждой группы выполнены отверстия, оси которых пересекают длинную лопатку, обращенную к этим коротким лопаткам выпуклой стороной, и не пересекают другие короткие лопатки, корпус имеет конусную внутреннюю поверхность со стороны лопаток, верхние грани лопаток эксвидистантны по отношению к этой конусной поверхности, внутренняя поверхность корпуса, противоположная конусной, выполнена плоской с радиальными выступами, изогнутыми в одном круговом направлении и имеющими наклонную поверхность с образованием острой кромки с вогнутой стороны выступа, а отверстия в диске имеют острые кромки со стороны, обращенной к плоской внутренней поверхности корпуса, при этом входное отверстие корпуса расположено тангенциально, а выходное отверстие корпуса - по оси ротора со стороны лопаток.The technical problem is solved by a cavitation dispersant containing a hollow body with inlet and outlet openings and a rotor located inside it, connected to a rotation drive, the rotor is made in the form of a disk with blades located on one of its surfaces and curved in one circular direction, shorter blades are located along the periphery of the disk, and between the groups of short blades there are longer blades, between which arched holes are formed in the disk, at least in the part of the short blades of each g UPP holes are made, the axes of which intersect the long blade, the convex side facing these short blades, and do not intersect other short blades, the casing has a conical inner surface on the side of the blades, the upper faces of the blades are equidistant with respect to this conical surface, the inner surface of the casing is opposite conical, made flat with radial protrusions curved in one circular direction and having an inclined surface with the formation of a sharp edge from the concave side of the protrusion, holes in the disk have sharp edges on the side facing the flat inner surface of the housing, wherein the housing inlet is disposed tangentially and the outlet of the housing - along the rotor axis from the blades.

Техническая проблема решается также установкой для получения органического удобрения, содержащей емкость-смеситель и диспергатор, соединенные друг с другом трубопроводами с образованием циркуляционного контура, а также трубопровод отвода готового продукта, при этом диспергатор выполнен так, как описано выше, а трубопровод, соединенный с выходом емкости-смесителя, соединен другим концом с входом диспергатора.The technical problem is also solved by a plant for producing organic fertilizer containing a mixing tank and a dispersant connected to each other by pipelines with the formation of a circulation circuit, as well as a finished product discharge pipe, the dispersant being made as described above, and the pipe connected to the outlet the mixer, connected at the other end to the inlet of the dispersant.

Возможен вариант выполнения установки, когда трубопровод отвода готового продукта соединен с емкостью-смесителем в ее нижней части.An embodiment of the installation is possible when the pipeline for the outlet of the finished product is connected to the mixer tank in its lower part.

В другом варианте установка может быть дополнительно снабжена шнековым прессом, соединенным с емкостью-смесителем в ее нижней части, а трубопровод отвода готового продукта при этом соединен с трубопроводом, соединяющим выход емкости-смесителя с входом диспергатора.In another embodiment, the installation can be additionally equipped with a screw press connected to the mixer tank in its lower part, and the finished product outlet pipe is connected to the pipeline connecting the outlet of the mixer tank to the inlet of the dispersant.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в следующем. В предложенной установке функции насоса и РИА выполняются одним агрегатом - кавитационным диспергатором, который выполняет функцию насоса для перекачивания (циркуляции) жидкости и одновременно выполняет функции кавитатора и механического измельчения твердых частиц и волокон за счет того, что пузырьки (каверны) образуются при контакте струй жидкости, образуемых отверстиями в коротких лопатках, с длинными лопатками, а разрушение твердых частиц и волокон производится в зоне контакта диска и корпуса.The technical result achieved by the invention is as follows. In the proposed installation, the functions of the pump and RIA are performed by one unit - a cavitation dispersant, which performs the function of a pump for pumping (circulating) liquid and at the same time fulfills the functions of a cavitator and mechanical grinding of solid particles and fibers due to the fact that bubbles (caverns) are formed upon contact of liquid jets formed by holes in short blades, with long blades, and the destruction of solid particles and fibers is carried out in the contact zone of the disk and the casing.

Кроме того, за счет непрерывности струй, образуемых отверстиями в коротких лопатках, не формируются резонансные колебания и не происходит разрушения аппарата.In addition, due to the continuity of the jets formed by the holes in the short blades, resonant oscillations are not formed and the apparatus does not break.

Кроме того, нет необходимости подбирать частоты вращения, и диспергатор-кавитатор работает в прогнозируемом режиме.In addition, there is no need to select the rotation frequency, and the dispersant-cavitator operates in the predicted mode.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена схема предложенной установки, вариант с шнековым прессом.In FIG. 1 shows a diagram of the proposed installation, a variant with a screw press.

На фиг. 2 - то же, вариант без шнекового пресса.In FIG. 2 - the same option without a screw press.

На фиг. 3 - предложенная установка, вариант без шнекового пресса, общий вид.In FIG. 3 - the proposed installation, the version without a screw press, general view.

На фиг. 4 - предложенный диспергатор, осевой разрез.In FIG. 4 - the proposed dispersant, axial section.

На фиг. 5 - ротор диспергатора, осевой разрез.In FIG. 5 - disperser rotor, axial section.

На фиг. 6 - ротор диспергатора, вид спереди с вынесенным разрезом по стрелке А.In FIG. 6 - disperser rotor, front view with a cutaway in the direction of arrow A.

На фиг. 7 - броневая плита, образующая стенку корпуса, общий вид.In FIG. 7 - armor plate forming the wall of the hull, general view.

Установка для получения органического удобрения из отходов жизнедеятельности птицы и домашнего скота (фиг. 1-3) содержит емкость-смеситель 1 с перемешивателем 2, кавитационный диспергатор 3 твердых и жидких реагентов в водной или высоковлажной среде, а вариант, показанный на фиг. 1, содержит также шнековый пресс 4 дожима жмыха. Емкость-смеситель 1 и диспергатор 3 соединены трубопроводами 5 и 6 с образованием циркуляционного контура. В варианте устройства, показанном на фиг. 1, к трубопроводу 5, соединяющему емкость-смесителя 1 с входом диспергатора 3, подсоединен трубопровод 7 отвода готового продукта. Трубопровод 6 соединяет выход диспергатора 3 с емкостью-смесителем 1. Шнековый пресс 4 соединен с нижним выходным патрубком емкости-смесителя 1 и соединен своими выходами с трубопроводом 8 отвода готового продукта и с патрубком 9 отвода жмыха и твердых осадков. Наличие шнекового пресса 4 позволяет увеличить выход готового удобрения.The plant for producing organic fertilizer from waste products of poultry and livestock (Fig. 1-3) contains a mixing tank 1 with a mixer 2, a cavitation dispersant 3 of solid and liquid reagents in an aqueous or high humidity environment, and the variant shown in FIG. 1 also contains a screw press 4 of the press cake. The mixer tank 1 and dispersant 3 are connected by pipelines 5 and 6 with the formation of a circulation circuit. In the embodiment of the device shown in FIG. 1, to the pipeline 5 connecting the tank-mixer 1 with the input of the dispersant 3, the pipe 7 of the outlet of the finished product is connected. The pipeline 6 connects the outlet of the dispersant 3 with the mixer tank 1. The screw press 4 is connected to the lower outlet pipe of the mixer tank 1 and is connected with its outputs to the pipe 8 of the outlet for the finished product and to the pipe 9 of the discharge of cake and solid sediments. The presence of a screw press 4 allows you to increase the yield of finished fertilizer.

Возможен также вариант выполнения установки без шнекового пресса 4 (фиг. 2, 3). В этом случае трубопровод 7 отвода готового продукта соединен с емкостью-смесителем 1 в ее нижней части.It is also possible embodiment of the installation without a screw press 4 (Fig. 2, 3). In this case, the pipe 7 of the outlet of the finished product is connected to the tank-mixer 1 in its lower part.

Диспергатор 3 (фиг. 4) включает полый корпус 10, внутри которого расположен ротор 11, соединенный с приводом 12 вращения. Ротор 11 (фиг. 5, 6) выполнен в виде диска 13 с лопатками 14, 15, расположенными на одной его поверхности и изогнутыми в одном круговом направлении. Более короткие лопатки 14 расположены по периферии диска 13, а между группами коротких лопаток 14 расположены более длинные лопатки 15, между которыми в диске 13 образованы дугообразные отверстия 16.Dispersant 3 (Fig. 4) includes a hollow body 10, inside of which is located a rotor 11 connected to a rotation drive 12. The rotor 11 (Fig. 5, 6) is made in the form of a disk 13 with blades 14, 15 located on one of its surfaces and curved in one circular direction. Shorter blades 14 are located on the periphery of the disk 13, and between groups of shorter blades 14 there are longer blades 15, between which arcuate holes 16 are formed in the disk 13.

В коротких лопатках 14 каждой группы (во всех или в некоторых из них) выполнены отверстия 17 (фиг. 6), оси которых пересекают длинную лопатку 15, обращенную к этим коротким лопаткам 14 выпуклой стороной, и не пересекают другие короткие лопатки 14. Отверстия 17 могут быть расположены на короткой лопатке 14 в один ряд по ее высоте, как это показано на фиг. 4, или в 2-3 ряда. На фиг. 6 показано, что отверстия 17 выполнены в коротких лопатках 14, расположенных ближе к длинной лопатке 15 на которую направлены оси этих отверстий 17, а самая удаленная от нее короткая лопатка 14 выполнена без отверстий.In the short blades 14 of each group (in all or some of them) holes 17 are made (Fig. 6), the axes of which intersect the long blade 15 facing the short blades 14 with the convex side and other short blades 14 do not intersect. Holes 17 can be arranged on the short blade 14 in a row along its height, as shown in FIG. 4, or in 2-3 rows. In FIG. 6 shows that the holes 17 are made in short blades 14 located closer to the long blade 15 to which the axes of these holes 17 are directed, and the farthest short blade 14 is made without holes.

Стенка корпуса 10 со стороны лопаток 14, 15 (фиг. 4) имеет конусную внутреннюю поверхность, а высота лопаток 13 и 14 увеличивается в направлении к центру диска 13 таким образом, что верхние грани лопаток 13 и 14 эксвидистантны по отношению к этой конусной поверхности. Противоположная стенка корпуса 10 выполнена из броневой плиты 18 (фиг. 6). Внутренняя поверхность броневой плиты 18 выполнена плоской с радиальными выступами 19, изогнутыми в одном круговом направлении и имеющими наклонную поверхность с образованием острой кромки с вогнутой стороны выступа 19. При этом отверстия 16 в диске 13 имеют острые кромки со стороны, обращенной к броневой плите 18. Между диском 13 и броневой плитой 18 имеется зазор.The wall of the casing 10 from the side of the blades 14, 15 (Fig. 4) has a conical inner surface, and the height of the blades 13 and 14 increases towards the center of the disk 13 so that the upper faces of the blades 13 and 14 are equidistant with respect to this conical surface. The opposite wall of the housing 10 is made of an armored plate 18 (Fig. 6). The inner surface of the armor plate 18 is made flat with radial protrusions 19, curved in one circular direction and having an inclined surface with the formation of a sharp edge on the concave side of the protrusion 19. In this case, the holes 16 in the disk 13 have sharp edges on the side facing the armor plate 18. Between the disk 13 and the armor plate 18 there is a gap.

Входной патрубок 20 корпуса 10, соединенный с емкостью-смесителем 1 в ее верхней части, расположен тангенциально, а выходной патрубок 21 корпуса 10, соединенный с емкостью-смесителем 1 в ее нижней части, расположен по оси ротора 11 со стороны лопаток 14, 15.The inlet pipe 20 of the housing 10 connected to the mixer tank 1 in its upper part is located tangentially, and the outlet pipe 21 of the housing 10 connected to the mixer tank 1 in its lower part is located along the axis of the rotor 11 from the side of the blades 14, 15.

Принцип работы установки основан на разрушении твердых составляющих отходов жизнедеятельности птицы и скота в камере корпуса 10 диспергатора 3, формирующего гидроудары, приводящие к разрушению твердых частиц, повышению температуры среды и получению гомогенной суспензии. За счет циркуляции раствор насыщается кислородом, а повышение температуры приводит к ускорению химических и биологических реакций.The principle of operation of the installation is based on the destruction of the solid components of the waste products of poultry and livestock in the chamber of the housing 10 of the dispersant 3, forming water hammer, leading to the destruction of solid particles, increasing the temperature of the medium and obtaining a homogeneous suspension. Due to the circulation, the solution is saturated with oxygen, and an increase in temperature leads to an acceleration of chemical and biological reactions.

Дополнительное применение декантера (центрифуги) (на чертежах не показан) в схеме позволяет практически полностью, перевести органические удобрения в раствор, а полученный жмых использовать вторично (например, для подстилки птицам или скоту).The additional use of a decanter (centrifuge) (not shown in the drawings) in the scheme allows almost completely converting organic fertilizers to solution, and use the resulting cake for the second time (for example, for laying the birds or cattle).

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

В емкость-смеситель загружают смесь исходных материалов - отходы птицеводства и животноводства (сухие или влажные). Подается рабочая жидкость (вода). Установку запускают в рабочий процесс. Отходы перемешиваются с водой в емкости-смесителе 1, и полученная суспензия по трубопроводу 5 поступает в камеру корпуса 10 диспергатора 3. Жидкость проходит через отверстия 17 в коротких лопатках 14 вращающегося ротора 11, выходящие из отверстий 17 струи жидкости, вследствие удара о длинные лопатки 15, создают микропузырьки газа. При вращении ротора 11 основной поток жидкости движется вдоль поверхности лопаток 14, 15, а часть жидкости, двигающаяся вдоль коротких лопаток 14 в отверстия 17, за счет их малого диаметра с большой скоростью ударяется в поток, движущийся вдоль поверхности более длинных лопаток 15, и образует микропузырьки (каверны) в потоке жидкости. Появление пузырьков (каверн) обосновано разным вектором движения сформировавшихся потоков жидкости и турбулентностью в зоне их смешивания. Количество и величина каверн определяется скоростью потоков и углом встречи векторов, но образование пузырьков не зависит от скорости вращения двигателя, т.е. процессом можно управлять путем оснащения аппарата частотным приводом. В этом заключается отличие от механизма образования пузырьков в прототипе. В прототипе каверны (микропузырьки) образуются только вследствие кавитации (гидроударов), вызванных открытием и закрытием отверстий в статоре и роторе, что приводит к быстрому износу диспергатора. В предложенном способе образование каверн (микропузырьков) происходит внутри потока не из-за кавитации, а из-за противотекущих струй жидкости, образованных отверстиями 17 в длинных лопатках 15 ротора 11, что способствует увеличению долговечности аппарата.A mixture of raw materials — poultry and livestock waste (dry or wet) —are loaded into a mixer tank. The working fluid (water) is supplied. The installation is launched into the workflow. The waste is mixed with water in the mixer tank 1, and the resulting suspension through a pipe 5 enters the chamber of the disperser housing 10. The liquid passes through the holes 17 in the short blades 14 of the rotating rotor 11, coming out of the holes 17 of the liquid stream, due to the impact on the long blades 15 create microbubbles of gas. When the rotor 11 rotates, the main fluid flow moves along the surface of the blades 14, 15, and the part of the fluid moving along the short blades 14 into the holes 17, due to their small diameter, strikes at a high speed into the flow moving along the surface of the longer blades 15, and forms micro bubbles (caverns) in the fluid flow. The appearance of bubbles (caverns) is justified by a different motion vector of the formed fluid flows and turbulence in the mixing zone. The number and size of caverns is determined by the speed of flows and the angle of the vectors, but the formation of bubbles does not depend on the speed of rotation of the engine, i.e. the process can be controlled by equipping the apparatus with a frequency drive. This is the difference from the mechanism of bubble formation in the prototype. In the prototype, caverns (microbubbles) are formed only due to cavitation (water hammer) caused by opening and closing holes in the stator and rotor, which leads to rapid wear of the dispersant. In the proposed method, the formation of caverns (microbubbles) does not occur inside the stream due to cavitation, but because of countercurrent jets of liquid formed by holes 17 in the long blades 15 of the rotor 11, which increases the durability of the apparatus.

Далее поток проходит через отверстия 16 в диске 13 в зазор между ротором 11 и броневой плитой 18. Острые кромки выступов 19 на броневой плите и острые кромки отверстий 16 разрезают растительные волокна, выдавливаемые реактивным потоком жидкости в зазор. Жидкость выносит разрезанные частицы лопатками 14, 15 ротора 11 через выходной патрубок 21 в трубопровод 6, по которому вновь возвращает перерабатываемые отходы в емкость-смеситель 1 и далее по трубопроводу 5 - в диспергатор 3. Процесс продолжается до разрушения клетчатки и образования суспензии, которая в качестве готового удобрения выводится через трубопровод 7.Further, the flow passes through the holes 16 in the disk 13 into the gap between the rotor 11 and the armor plate 18. The sharp edges of the protrusions 19 on the armor plate and the sharp edges of the holes 16 cut the plant fibers, which are squeezed out by the reactive fluid flow into the gap. The liquid carries the cut particles by the blades 14, 15 of the rotor 11 through the outlet pipe 21 into the pipe 6, through which it returns the processed waste to the mixer tank 1 and then through the pipe 5 to the dispersant 3. The process continues until the fiber breaks down and a suspension forms, which the quality of the finished fertilizer is discharged through the pipeline 7.

В нижней части емкости-смесителя 1 скапливается густая масса, которую дожимают с помощью шнекового пресса 4. Через патрубок 8 выводится жидкое готовое удобрение, через патрубок 9 - жмых и твердые осадки.In the lower part of the mixer tank 1, a thick mass accumulates, which is squeezed with the help of a screw press 4. A liquid ready fertilizer is discharged through the pipe 8, and cake and solid sediments are discharged through the pipe 9.

Установка обеспечивает многократную циркуляцию, однородное тонкое измельчение до суспензионного состояния (1-500 мкм) органических и минеральных материалов с низкой механической прочностью с помощью образования в рабочей жидкости (вода) гидравлических ударов, которые обеспечивают интенсивное измельчение и смешивание исходных материалов.The installation provides multiple circulation, uniform fine grinding to a suspension state (1-500 microns) of organic and mineral materials with low mechanical strength by the formation of hydraulic shocks in the working fluid (water), which provide intensive grinding and mixing of the starting materials.

В прототипе разрушение твердых частиц органического размера происходит за счет схлопывания пузырьков (каверн), т.е. физическим способом, и при этом волокна растительного происхождения не разрушаются, а накапливаются.In the prototype, the destruction of solid particles of organic size occurs due to the collapse of bubbles (caverns), i.e. in a physical way, and while the fibers of plant origin are not destroyed, but accumulate.

В предлагаемом решении разрушение твердых частиц и растительных волокон происходит как за счет схлопывания пузырьков (физический способ), так и за счет отверстий в теле рабочего колеса (механический способ).In the proposed solution, the destruction of solid particles and plant fibers occurs both due to the collapse of the bubbles (physical method), and due to holes in the body of the impeller (mechanical method).

Процесс измельчения сопровождается нагревом массы до +60°С и насыщением ее кислородом, который выделяется под действием радикалов, образующихся в результате взаимодействия воздуха с пузырьковой массой. При этом уничтожается патогенная микрофлора, яйца гельминтов, личинки вредных насекомых; уничтожаются семена сорняков; сохраняется максимальное содержание полезных веществ исходных материалов; полученный продукт не имеет выраженного запаха помета, легок в дозировании, стабилен по составу; сохраняется максимальное содержание полезных веществ исходных материалов.The grinding process is accompanied by heating the mass to + 60 ° C and its saturation with oxygen, which is released under the influence of radicals formed as a result of the interaction of air with the bubble mass. In this case, pathogenic microflora, helminth eggs, larvae of harmful insects are destroyed; weed seeds are destroyed; the maximum content of useful substances of the starting materials is maintained; the resulting product does not have a pronounced smell of droppings, is easy to dose, stable in composition; the maximum content of useful substances of the starting materials is maintained.

В процессе работы установки возможно вносить любые водорастворимые добавки, в том числе минеральные удобрения, азотосодержащие минеральные составы и т.п., то есть комбинировать органические и минеральными удобрения.During the operation of the installation, it is possible to make any water-soluble additives, including mineral fertilizers, nitrogen-containing mineral compounds, etc., that is, to combine organic and mineral fertilizers.

Предложенная установка обладает следующими преимуществами:The proposed installation has the following advantages:

- упрощение установки и снижение ее стоимости за счет отказа от дополнительного насоса для циркуляции жидкости;- simplification of the installation and reduction of its cost due to the refusal of an additional pump for circulation of the liquid;

- увеличение наработки на отказ за счет формирования каверн внутри гидравлических потоков;- increase in MTBF due to the formation of caverns inside the hydraulic flows;

- увеличение производительности аппарата и снижении потребляемой энергии на 1 т перерабатываемого сырья за счет дробления растительных волокон и твердых частиц механическим и физическим способами одновременно и в одном аппарате;- increasing the productivity of the apparatus and reducing the energy consumed by 1 ton of processed raw materials due to the crushing of plant fibers and solid particles by mechanical and physical methods simultaneously and in the same apparatus;

- увеличение зоны применимости установки за счет возможности создания гомогенных структур на основе различных жидкостей с включением мелкодисперсных твердых частиц на уровне наноразмерных величин.- increasing the applicability zone of the installation due to the possibility of creating homogeneous structures based on various liquids with the inclusion of finely divided solid particles at the level of nanoscale values.

Claims (4)

1. Диспергатор, содержащий полый корпус с входным и выходным отверстиями и расположенный внутри него ротор, соединенный с приводом вращения, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде диска с лопатками, расположенными на одной его поверхности и изогнутыми в одном круговом направлении, более короткие лопатки расположены по периферии диска, а между группами коротких лопаток расположены более длинные лопатки, между которыми в диске образованы дугообразные отверстия, по меньшей мере в части коротких лопаток каждой группы выполнены отверстия, оси которых пересекают большую лопатку, обращенную к этим коротким лопаткам выпуклой стороной, и не пересекают другие короткие лопатки, корпус имеет конусную внутреннюю поверхность со стороны лопаток, верхние грани лопаток эквидистантны по отношению к этой конусной поверхности, внутренняя поверхность корпуса, противоположная конусной, выполнена плоской с радиальными выступами, изогнутыми в одном круговом направлении и имеющими наклонную поверхность с образованием острой кромки с вогнутой стороны выступа, а отверстия в диске имеют острые кромки со стороны, обращенной к плоской внутренней поверхности корпуса, при этом входное отверстие корпуса расположено тангенциально, а выходное отверстие корпуса - по оси ротора со стороны лопаток.1. Dispersant containing a hollow body with inlet and outlet openings and a rotor located inside it, connected to a rotation drive, characterized in that the rotor is made in the form of a disk with blades located on one of its surfaces and curved in one circular direction, shorter blades located on the periphery of the disk, and between the groups of short blades there are longer blades, between which arc-shaped holes are formed in the disk, holes are made in at least part of the short blades of each group I, whose axes cross the large blade, the convex side to these short blades, and do not intersect other short blades, the casing has a conical inner surface on the side of the blades, the upper faces of the blades are equidistant with respect to this conical surface, the inner surface of the casing is opposite to the conical, made flat with radial protrusions curved in one circular direction and having an inclined surface to form a sharp edge on the concave side of the protrusion, and the holes in the disk have Striy edge on the side facing the flat inner surface of the housing, wherein the housing inlet is disposed tangentially and the outlet of the housing - along the rotor axis from the blades. 2. Установка для получения органического удобрения, содержащая емкость-смеситель и диспергатор, соединенные друг с другом трубопроводами с образованием циркуляционного контура, а также трубопровод отвода готового продукта, отличающаяся тем, что диспергатор выполнен по п. 1, а трубопровод, соединенный с выходом емкости-смесителя, соединен другим концом с входом диспергатора.2. Installation for producing organic fertilizer, containing a mixer tank and dispersant connected to each other by pipelines with the formation of a circulation circuit, as well as a pipe for withdrawing the finished product, characterized in that the dispersant is made according to claim 1, and the pipeline connected to the outlet of the tank mixer, connected at the other end to the input of the dispersant. 3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что трубопровод отвода готового продукта соединен с емкостью-смесителем в ее нижней части.3. Installation according to p. 2, characterized in that the pipeline for withdrawing the finished product is connected to the mixer tank in its lower part. 4. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена шнековым прессом, соединенным с емкостью-смесителем в ее нижней части, а трубопровод отвода готового продукта соединен с трубопроводом, соединяющим выход емкости-смесителя с входом диспергатора.4. Installation according to claim 2, characterized in that it is additionally equipped with a screw press connected to the mixer tank in its lower part, and the finished product outlet pipe is connected to a pipe connecting the outlet of the mixer tank to the inlet of the dispersant.
RU2019132088A 2019-10-10 2019-10-10 Plant for production of organic fertilizer from wastes of poultry and livestock and cavitation disperser RU2716411C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019132088A RU2716411C1 (en) 2019-10-10 2019-10-10 Plant for production of organic fertilizer from wastes of poultry and livestock and cavitation disperser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019132088A RU2716411C1 (en) 2019-10-10 2019-10-10 Plant for production of organic fertilizer from wastes of poultry and livestock and cavitation disperser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716411C1 true RU2716411C1 (en) 2020-03-11

Family

ID=69898296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019132088A RU2716411C1 (en) 2019-10-10 2019-10-10 Plant for production of organic fertilizer from wastes of poultry and livestock and cavitation disperser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716411C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806220C1 (en) * 2022-11-23 2023-10-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОПАК" Method for producing aqueous suspension based on peat with chicken manure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2236776C2 (en) * 2002-11-27 2004-09-27 ФГОУ "Татарский институт переподготовки кадров агробизнеса" Method and apparatus for surface application of bulk materials
RU2527851C1 (en) * 2013-03-05 2014-09-10 Александр Дмитриевич Петраков Cavitation method of disinfection liquid manure and litter and technological line for non-waste preparing organic fertilisers
CN106748544A (en) * 2017-02-13 2017-05-31 广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所 A kind of method that countryside wastes make ferment organic fertilizer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2236776C2 (en) * 2002-11-27 2004-09-27 ФГОУ "Татарский институт переподготовки кадров агробизнеса" Method and apparatus for surface application of bulk materials
RU2527851C1 (en) * 2013-03-05 2014-09-10 Александр Дмитриевич Петраков Cavitation method of disinfection liquid manure and litter and technological line for non-waste preparing organic fertilisers
CN106748544A (en) * 2017-02-13 2017-05-31 广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所 A kind of method that countryside wastes make ferment organic fertilizer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806220C1 (en) * 2022-11-23 2023-10-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОПАК" Method for producing aqueous suspension based on peat with chicken manure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040099615A1 (en) Method and apparatus for mixing fluids, separating fluids, and separating solids from fluids
US20020077373A1 (en) Highly efficient method of mixing dissimilar fluids using mechanically induced cavitation
US9682348B2 (en) Impeller apparatus and dispersion method
CA2888873C (en) A kinetic energy drying device and drying method for sludge
AU2001261823A1 (en) Highly efficient method of mixing dissimilar fluids using mechanically induced cavitation
SE503898C2 (en) Mixer for mixing liquids or suspensions and mixing process
KR102084225B1 (en) Complex distribution system combining high shear dispersion and ultrasonic dispersion
BG64414B1 (en) Device for agitation and aeration of a liquid and foam elimination in a tank for the treatment of the above liquid
KR101632020B1 (en) Air Bubble Solution Apparatus
US5779439A (en) Centrifugal liquid pump with internal gas injection
RU2716411C1 (en) Plant for production of organic fertilizer from wastes of poultry and livestock and cavitation disperser
CN209771868U (en) Stirrer and stirring device
SE535787C2 (en) Water purifier and method for purifying water
DK3152166T3 (en) Hydrothermal combustion plant with optimized mix of sludge and steam
JP4402626B2 (en) Sewage treatment equipment
US4374030A (en) Method for separating a dispersed phase from a continuous phase
CN104722230A (en) Mixing device
KR101949947B1 (en) Air guide tube and Impeller using the same
CN105836878B (en) Membrane bioreactor
US5149195A (en) Agitator
KR101051481B1 (en) Solid matter floating apparatus of cattle waste water
JP4726478B2 (en) Fluidized ultra-fine equipment
RU2206377C1 (en) Device for aeration of liquids (versions)
RU155460U1 (en) MECHANICAL MIXER WITH MOBILE GRAIN LAYER
US20170191018A1 (en) Biochemical reactor with side nozzles