установка для обезвреживания и приготовления удобрений из органических отходов

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ И ПРИГОТОВЛЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ путем анаэробного сбраживания с последующим разделением на твердую, жидкую и газообразную фазы, включающая биореактор с изолирующим утепляющим кожухом и перемешивающее устройство, отличающаяся тем, что бродильная камера биореактора представляет собой горизонтальный цилиндр, разделенный вертикальной диафрагмой на две неравные части, причем в большей части ниже оси цилиндра установлен водяной обогревающий радиатор, а в центральной его части

перемешивающее устройство, выполненное в виде механически вращаемого колеса с лопастями мельничного типа, а устройство для отделения твердой фазы связано трубопроводом с бродильной камерой биореактора и выполнено в виде коаксиально установленного одно в другом и шарнирно соединенного двойного сита с решетчатым дном, при этом влагоотделитель и газосборник соединены общим трубопроводом и последовательно установлены за биореактором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для использования на животноводческих фермах для производства удобрений из экскрементов животных и птицы, а также из органических отходов.

Известен способ приготовления удобрений из органических отходов и навоза путем сбраживания его в анаэробных условиях с подогревом теплом от сжигания вырабатываемого при сбраживании горючего газа, разделения сброженной массы на твердую и жидкую фракции. Для этого выпаривают жидкую фракцию под вакуумом до требуемой консистенции с использованием, образуемых при выпаривании паров воды, для дополнительного подогрева сбраживаемой массы [1]

Однако этот способ является достаточно сложным и дорогостоящим, что затрудняет его применение в малых и средних фермерских хозяйствах.

Известно устройство для сбраживания органических удобрений с подогревом от сжигаемого горючего газа, выделенного при брожении, в котором бродильная камера снабжена перемешивающим вращающимся устройством, содержащим навозосборное и газосборное устройства [2]

В отличие от известного в предлагаемой установке бродильная камера биореактора представляет собой горизонтальный цилиндр и разделена диафрагмой на две неравные части, причем в большей части ниже оси цилиндра установлен водяной обогревающий радиатор, а в центральной его части перемешивающее устройство, выполненное в виде механически вращаемого колеса с лопастями мельничного типа.

Такая конструкция позволяет уменьшить энергоемкость установки, упростить ее конструкцию и сделать ее экологически защищенной для окружающей среды животноводческих хозяйств.

На чертеже схематически изображена предлагаемая установка.

Органическая масса накапливается и поступает в навозосборник 1, в котором разбавляется водой до консистенции сжиженной суспензии и насосом 2 подается в герметичный биореактор 3. В установке на случай аварии предусмотрена камера 4 для аварийного сброса органической массы. Биореактор 3 заключен в теплоизоляционный кожух 5 и устанавливается с наклоном к горизонтальной оси для естественного выхода отработанной массы. Бродильная камера 6 биореактора 3 представляет собой цилиндр и разделена на две неравные части вертикальной диафрагмой 7. В большей части бродильной камеры 6 ниже оси цилиндра установлен водяной радиатор 8, обеспечивающий нагрев бродильной органической массы. В центральной ее части установлен механически вращаемый вал 9 с лопастями мельничного типа, осуществляющий перемещение и перемешивание подогретой перерабатываемой массы.

Перерабатываемая органическая масса подогревается в биореакторе от 32 до 55^оС для ускорения метаново-кислотного брожения. Выделяемая смесь метана и углекислого газа, насыщенная водяными парами подается в водоотделитель 10.

В водоотделителе более тяжелые частицы водяного пара, попадая в статически спокойный объем с малыми скоростями перемещения, оседают в нижней его части. Метаноуглекислая смесь, как более легкая, поднимается и отбирается из верхней зоны в газосборник-газгольдер 11, установленный последовательно за влагоотделителем 10 и связанный с бродильной камерой 6 биореактора 3 общим трубопроводом. В газгольдере 11 метаноуглекислая среда разделяется на метан и углекислый газ по тому же принципу, что и во влагоотделителе 10, и горючий газ метан подается к потребителю, а также для обогрева воды нагревателя 12. Отработанная масса из бродильной камеры 6 биореактора 3 подается по трубопроводу в обезвоживатель 13. Обезвоживатель 13 представляет собой соединенные шарнирно с возможностью поворота внутреннего относительно внешнего два сита коробчатой формы. Внутреннее сито с решетчатым дном для стекания воды коаксиально установлено относительно внешнего. Обезвоженное удобрение при повороте внутреннего сита пересыпается на конвейер, а техническая вода, сохраняющая температуру около 30^оС, поступает обратно в навозосборник 1 для разбавления органической массы до требуемой консистенции.

Биохимический процесс брожения, обезвреживания и переработки навоза и органической массы в органическое удобрение продолжается в герметично закрытом объеме от 7 до 14 дней в зависимости от температуры брожения массы. В течение этого срока полностью уничтожаются семена сорных растений, находящихся в навозе, потогенная микрофлора и запах исходного материала.

Механическое перемешивание, ускоряющее бродильный процесс, осуществляется 10 раз в сутки.

Средняя установка способна обслужить ферму, содержащую 1000 голов скота, в зависимости от модификации и объема биореактора.

Установка имеет малую энергоемкость, что важно для малых и фермерских хозяйств, и является надежной экологической защитой окружающей среды животноводческих хозяйств.