флотационный аппарат для выделения из суспензии микробной белковой массы и её концентрирования

Формула изобретения

Флотационный аппарат для выделения из суспензии микробной белковой массы и ее концентрирования, содержащий емкость, разделенную перегородками на ряд сообщающихся камер и снабженную патрубками для ввода флотируемой суспензии, отвода пены и осветленной суспензии, аэратором для ввода воздуха или газа в суспензию, подаваемую в первую камеру емкости, и пеногасителем, отличающийся тем, что перегородки имеют отверстия для перелива суспензии из камеры в камеру и над днищем каждой из них расположены фильтросы для образования мелкодисперсных потоков воздуха или газа, при этом указанный аэратор установлен в первой камере над фильтросами, причем в патрубке осветленной суспензии из последней камеры расположен регулятор уровня жидкости в камерах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому и коммунальному хозяйствам и пищевой промышленности.

Известен флотационный аппарат для выделения из суспензии микробной белковой массы и ее концентрирования, содержащий вертикально установленный корпус, снабженный патрубком ввода и распыления суспензии, эжекционным аэратором, патрубками отвода пены и осветленной суспензии и пеногаситель, состоящий из эжектора, циклона с патрубком отвода жидкого концентрата и уловителя остатков пены с дренажной трубкой (RU 2077572 С1, 20.04.1997).

Недостаток известного аппарата заключается в том, что в нем не осуществляется осушка пены, что приводит к необходимости осуществлять процесс флотации многократно для достижения требуемого содержания белка в концентрате.

Ближайшим аналогом предложенного аппарата является аппарат для выделения из суспензии микробной белковой массы и ее концентрирования, содержащий горизонтально расположенную емкость, разделенную вертикальными перегородками на ряд сообщающихся камер и снабженную патрубками для ввода флотируемой суспензии, отвода пены и осветленной суспензии, аэратором для ввода воздуха или газа в суспензию, подаваемую в первую камеру емкости, и пеногасителями. (SU 258223, 08.05.1970).

Пеногасители аппарата расположены вне емкости. Камеры соединены между собой и аэрирующими устройствами, которые также установлены снаружи емкости.

Недостатком известного аппарата является недостаточно высокая степень выделения микробиальной белковой массы из различных суспензий, а также степень осушки пены, содержащей белок, и ее очистки от различных примесей.

Технический результат изобретения заключается в повышении содержания белковой массы в концентрате и степени его очистки от нежелательных примесей.

Этот результат достигается тем, что в предложенном флотационном аппарате, содержащем емкость, разделенную перегородками на ряд сообщающихся камер и снабженную патрубками для ввода флотируемой суспензии, отвода пены и осветленной суспензии, аэратором для ввода воздуха или газа в суспензию, подаваемую в первую камеру емкости, и пеногасителем, перегородки имеют отверстия для перелива суспензии из камеры в камеру и над днищем каждой из них расположены фильтросы для образования мелкодисперсных потоков воздуха или газа. В патрубке отвода осветленной суспензии из последней камеры расположен регулятор уровня жидкости в камерах.

Изобретение поясняется чертежами на которых: на фиг.1 схематично изображен флотационный аппарат в продольном разрезе; на фиг.2 - вид по А-А на фиг.1 и на фиг.3 - вид сверху на фиг.1.

Флотационный аппарат для выделения из суспензии микробной белковой массы и ее концентрирования содержит горизонтально расположенную емкость 1, разделенную перегородками 2 на ряд сообщающихся камер 3. Перегородки имеют отверстия 4 для перелива суспензии из камеры в камеру. Над днищем 5 каждой из них расположены фильтросы 6 для образования мелкодисперсных потоков воздуха или газа. В первой камере емкости над фильтросами установлен кольцевой аэратор 7 для ввода воздуха или газа в суспензию, подаваемую в первую камеру емкости. Емкость снабжена патрубком 8 для ввода флотируемой суспензии, подключенным к ротаметру с вентилем 9 для регулирования потока к эжектору 10, патрубком 11 отвода пены и патрубком 12 отвода осветленной суспензии, в котором расположен регулятор 13 уровня жидкости в камерах. В верхней части каждой камеры в отводном канале расположены регулируемые по высоте “Н” их установки сливные козырьки 14 для стока пены.

Аппарат снабжен пеногасителем, состоящим из эжектора 15, циклона 16 и уловителя 17 остатков пены с дренажной трубкой 18, подключенной к патрубку 19 отвода жидкого концентрата из циклона 16, насосом 20 с трубопроводами, на которых установлены вентили 21 и 22 для подачи в емкость воздуха или газа или инертного газа (азот, углекислота) из баллонов 23.

Для установки сливных козырьков на требуемую высоту в стенке патрубка 11 выполнены люки с крышками 24.

Емкость 1 имеет крышку 25 и приемник осветленной суспензии 26.

Аппарат работает следующим образом.

Первоначальный ввод флотационного аппарата в работу производят при полном заполнении водой всех камер 3 емкости 1 и при нижнем положении регулятора 13 уровня жидкости. Сливные козырьки 14 пены располагаются примерно на средней высоте их положения. Выбирается агент насыщения, которым может быть воздух или инертные газы, включается насос 20 или открываются газовые баллоны 23, вентили 21 или 22, что обеспечивает ввод воздуха или газа в фильтросы 6, эжектор 10 и в эжектор 15 пеногасителя. Количество воздуха или газа регулируется при помощи ротаметров. Затем в эжектор 10 подается по патрубку 8 исходная суспензия, количество которой регулируется ротаметром 9 с вентилем.

Далее, продолжается ввод суспензии и воздуха или газа в камеры емкости через открытые люки с крышками 24 и наблюдается интенсивность пенообразования в верхней части камер. При этом обеспечивается в них наиболее эффективное образование пены в каждой из камер при регулировании ротаметрами с вентилями газожидкостных потоков. После произведенной настройки аппарата закрепляются на оптимальных для каждой камеры высотах “Н” козырьки сливные 14 пены и люки закрываются крышками 24. При помощи регулятора 13 устанавливается оптимальный уровень жидкости в камерах и производится комплексное регулирование с учетом получения наибольшего выхода микробиального белка из суспензии при наименьшей его влажности.

Для каждого вида и концентрации микробиального белка в суспензии, производительности флотационного аппарата и условий эксплуатации разрабатывается соответствующий технологический регламент его работы.

При использовании предложенного флотационного аппарата на животноводческих и птицеводческих фермах, оборудованных биоустановками для анаэробного сбраживания различных органических отходов с выработкой из них горючего биогаза и с обеззараживанием отходов от парогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков, выделение микробиальной белковой массы и ее концентрирование осуществляют только из анаэробно сброженной суспензии, т.е. после ее разделения центрифугированием, сепарированием, фильтрацией на твердую и жидкую фракции, в последней из которых содержится наибольшее количество микробиальной белковой массы и растворенных в ней солей тяжелых металлов и питательных веществ для растений.

Выделенную из анаэробно сброженных органических отходов суспензию насосом подают на флотирование, где ее перед вводом в емкость 1 насыщают в эжекторе 10 воздухом или газом в объеме более 50% объема суспензии. Аэрированная суспензия, выходящая под давлением из кольцевого аэратора 7 вверх в виде факела, подхватывается мелкодисперсным потоком воздуха или газа из фильтросов 6 первой камеры 3 с образованием нарастающего по высоте слоя пены, осушаемого при отекании из него жидкости, поступающей затем при превышении уровня жидкости в первой камере во вторую камеру, где также подхватывается сплошным восходящим мелкодисперсным потоком воздуха или газа из фильтросов 6 второй камеры с образованием над ней своего слоя пены и переливом очищаемой суспензии через отверстия 4 в перегородке 2 в следующую камеру. Количество камер в емкости 1 может быть две или более, что зависит от требуемой степени очистки суспензии при получении наибольшего количества микробиального белка в виде пенного концентрата с частицами органического вещества и легких минеральных включений.

Последовательное перетекание из камеры в камеру флотируемой суспензии с удалением из них пены обеспечивает более полное выделение из суспензии микробиальной белковой массы. В удаляемой из последней камеры осветленной суспензии содержатся тяжелые металлы и питательные вещества для растений.

Установка уровня жидкости в камерах 3 регулятором 13 при его повороте в пределах “У” и установка сливных козырьков 14 из камер через люки с крышками 24 на высоте в пределах “Н” и позволяет изменять толщину слоя пены в камерах от нуля до величины “У”+“Н”, обеспечивая тем самым возможность наиболее полной осушки пены непосредственно вверху в камерах до ее удаления из камер и отсоса в патрубок 11 отвода пены.

Выводимая из камер под разрежением в эжектор 15 пена направляется под давлением из эжектора 15 в циклон 16, где пена гасится. Воздух или газ с остатками пены подается в уловитель 17. Остатки пены в уловителе 17 гасятся и жидкость по дренажной трубке 18 направляется в патрубок 19 отвода концентрата, выходящего из циклона 16.

Вырабатываемая из анаэробно сброженных органических отходов пастообразная микробиальная белковая масса является высокоценной протеино-витаминной добавкой к кормам животных и птицы. Осветленная из анаэробно сброженной органики суспензия используется при поливе и удобрении растений.

Выделение микробиальной белковой массы и ее концентрирование из других белоксодержащих суспензий /барда, избыточный активный ил очистных сооружений и им подобные другие суспензии/ осуществляется во флотационном аппарате аналогично как и при его использовании для анаэробно сброженной органики.

Предложенная конструкция флотационного аппарата обеспечивает высокое содержание микробной белковой массы в концентрате и его высокую степень очистки от нежелательных примесей.