УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФЕРМЕНТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО НАВОЗА Российский патент 2003 года по МПК C05F3/06 A01C3/02 

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно области биотехнологической утилизации отходов животноводства, и может быть использовано при переработке навоза сельскохозяйственных животных и помета птиц предпочтительно при бесподстилочном содержания животных.

Известно устройство ферментации сельскохозяйственных отходов (СН, патент 675417). Известное устройство представляет собой полое тело в виде усеченной пирамиды, содержащее лоток с передней стенкой и расположенное на подшипниковых опорах, закрепленных на оси. Положение тела таково, что вертикальная ось боковой поверхности усеченной пирамиды образует острый угол с поверхностью почвы. В задней стенке на внутренней поверхности тела предусмотрены тормозящие ребра для замедления движения (сползания вниз) загруженного материала и отверстия под ребрами, предназначенные для аэрации перерабатываемых отходов. Компостируемый материал загружают сверху. При его движении вниз происходит его аэрация, необходимая для осуществления процессов ферментационной обработки.

Известно устройство для ферментационной обработки отходов сельскохозяйственного производства (GB, заявка 2299075), представляющее собой вертикально ориентированный многоярусный аппарат, состоящий из, по меньшей мере, одного ферментационного резервуара и, по меньшей мере, одного выдерживающего резервуара. Входной канал устройства расположен в верхней части верхнего ферментационного резервуара, а под нижним ферментационным резервуаром расположен выдерживающий резервуар. Каждый ферментационный резервуар состоит из опорных устройств и вращающихся устройств, соединенных с опорными устройствами и содержащих вращающиеся лопасти, воздухоподводящих устройств, расположенных под вращающимися устройствами, передающих устройств и фильтрующих устройств, расположенных в верхней части аппарата.

Известен также аппарат для сбраживания экскрементов животных в аэробных условиях (заявка WО 98/51644). Указанный аппарат представляет собой полый цилиндр, вращающийся вокруг продольной оси и разделенный, по меньшей мере, на два отделения с помощью перегородки, идущей практически по всей длине.

Недостатком всех указанных устройств следует признать их непригодность для переработки навоза сельскохозяйственных животных и помета птиц, содержащих менее 10-15% твердой фазы.

Известно (SU, авторское свидетельство 988272) устройство ферментационной обработки жидкого навоза, содержащее емкость для обработки жидкого навоза со средствами загрузки и выгрузки, а также средство нагрева жидкого навоза. В процессе переработки нагревают жидкий навоз с выделением и удалением влаги из жидкого навоза.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности регулирования времени обработки навоза сельскохозяйственных животных и помета птиц, что не позволяет получать заданные характеристики переработанного навоза.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке конструкции аппарата, обеспечивающего ферментационную обработку навоза сельскохозяйственных животных и помета птиц, содержащих менее 15% твердой фазы.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в обеспечении возможности переработки собранных с использованием гидросмыва отходов жизнедеятельности животных и птиц, предпочтительно при бесподстилочном содержании.

Для достижения указанного технического результата используют устройство для ферментационной обработки жидкого навоза, содержащее емкость, предпочтительно имеющую форму параллелепипеда, нижняя часть емкости содержит по всей длине углубление предпочтительно клиновидной формы с уклоном в сторону отвода продукта переработки. На внутренней стороне емкости предпочтительно выше середины ее высоты, прикреплена тарелка, предпочтительно имеющая прямоугольную форму. Над указанной тарелкой закреплено средство аэрации, подключенное к побудителю расхода воздуха. В качестве побудителя расхода воздуха могут быть использованы, в частности, вентилятор или компрессор. Предпочтительно средство аэрации представляет собой набор перфорированных труб предпочтительно с заглушенными концами, соединенных с побудителем расхода воздуха, или набор колпачковых элементов, также соединенных с побудителем расхода воздуха. Однако возможно использование набора сопел и/или штуцеров, подключенных любым известным способом к побудителю расхода воздуха. В нижней части устройства установлены средство ввода жидкого навоза в устройство, на конце которого предпочтительно установлено сопло, средство отбора навоза на циркуляцию и средство удаления продукта переработки. Указанные средства предпочтительно выполнены в виде штуцеров или патрубков, предпочтительно содержащих вентиля или задвижки. Между средством отбора навоза на циркуляцию и средством ввода навоза установлен побудитель движения навоза по циркуляционному контуру, проходящему вокруг указанной тарелки в указанном корпусе.

Устройство работает следующим образом. При периодическом процессе любым известным способом жидкий навоз и суспензию микроорганизмов, перерабатывающих указанный жидкий навоз, подают в корпус через средство ввода жидкого навоза. При заполнении корпуса жидким навозом выше уровня тарелки подачу жидкого навоза в корпус прекращают. Посредством внешнего побудителя движения стоков по внутреннему контуру внутри корпуса проводят циркуляцию жидкого навоза с одновременной его ферментационной обработкой. Циркуляцию внутри корпуса осуществляют следующим образом. Жидкий навоз посредством внешнего побудителя движения жидкого навоза подают вдоль днища через сопло, смывая при этом с днища осадок. Затем жидкий навоз под действием указанного побудителя движения жидкого навоза поступает на указанную тарелку. На тарелке жидкий навоз насыщают кислородом воздуха посредством средства аэрации, а затем навоз стекает с тарелки в сторону средства отбора жидкого навоза. Через указанное средство отбора жидкого навоза он поступает посредством указанного побудителя движения жидкого навоза в нижнюю часть корпуса, завершая тем самым замкнутую циркуляцию. После завершения процесса ферментации циркуляцию прекращают и через средство вывода навоза продукт переработки выводят из корпуса. Предпочтительно воздух, используемый для аэрации, и образующиеся при ферментационной обработке газы, выводят из корпуса через средство, соединяющее корпус с атмосферой. Указанное средство может быть выполнено в виде патрубка или клапана. При непрерывном процессе ферментационной обработки после заполнения жидким навозом и суспензией микроорганизмов корпуса до уровня тарелки осуществляют постоянную подачу через средство ввода жидкого навоза в корпус устройства со скоростью подачи, определяемой из условий микробиологического процесса, а продукт переработки постоянно выводят из корпуса посредством средства вывода с той же скоростью. Циркуляцию перерабатываемого жидкого навоза осуществляют аналогично периодическому способу. При этом желательно, чтобы производительность средства, обеспечивающего перемещения жидкого навоза по контуру, значительно превышала скорость подачи жидкого навоза и отбор продукта переработки.

В дальнейшем изобретение будет рассмотрено с использованием чертежа (см. фиг.1, 2), на котором приняты следующие обозначения: корпус 1, днище 2, крышка 3, тарелка 4, крепящие тарелку 4 уголки 5, скобы 6 крепления средства 7 аэрации, перфорированные трубы 8 средства 7 аэрации, средство 9 ввода жидкого навоза с соплом 10, средство 11 отбора навоза, средство 12 вывода продукта переработки, побудитель 13 расхода воздуха при аэрации, побудитель 14 движения жидкого навоза по циркуляционному контуру.

Ниже приведен предпочтительный вариант реализации устройства. Устройство для ферментационной обработки навозных стоков содержит корпус 1, имеющий форму параллелепипеда, днище 2, имеющее по всей длине углубление клиновидной формы с уклоном в сторону отвода переработанных стоков, и плоскую крышку 3. К внутренней стороне корпуса 1, выше середины ее высоты, прикреплена посредством уголков 5 тарелка 4, имеющая прямоугольную форму. На указанной тарелке 4 закреплено посредством скоб 6 средство аэрации 7, подключенное к побудителю 13 расхода воздуха, в качестве которого использован вентилятор. Средство аэрации 7 представляет собой набор перфорированных труб 8, соединенных между собой и с вентилятором 13. Концы указанных перфорированных труб 8 заглушены. В нижней части устройства установлено средство 9 ввода жидкого навоза и суспензии микроорганизмов в корпус 1, на конце которого установлено сопло 10, средство 11 отбора жидкого навоза на циркуляцию и средство 12 вывода продукта переработки.

В предпочтительном варианте реализации при периодическом режиме ферментационной переработки устройство работает следующим образом.

Насосом 14 навозные стоки, содержащие до 15% сухих веществ, и суспензию микроорганизмов, перерабатывающих указанные стоки, подают в корпус 1 через средство 9 ввода жидкого навоза и сопло 10. При заполнении корпуса 1 навозными стоками выше уровня тарелки 4 подачу стоков в корпус 1 прекращают. Посредством насоса 14 по замкнутому контуру внутри корпуса проводят циркуляцию стоков с одновременной их ферментационной обработкой. Циркуляцию внутри корпуса 1 осуществляют следующим образом. Стоки посредством насоса 14 подают через средство 9 вдоль днища 2, смывая при этом с днища 2 осадок. Затем стоки под действием насоса 14 поступают на указанную тарелку 4. На тарелке 4 стоки насыщаются кислородом воздуха посредством перфорированных труб 8 средства аэрации 7, подключенных к вентилятору 13, и стекают с тарелки 4 в сторону средства 11 отбора жидкого навоза на циркуляцию. Через указанное средство 11 отбора жидкий навоз поступает посредством указанного насоса 14 в нижнюю часть корпуса 1, образуя тем самым замкнутый циркуляционный контур. После завершения процесса ферментационной обработки аэрацию прекращают и через средство 12 вывода переработанные стоки выводят из корпуса 1 и прекращают циркуляцию стоков. Воздух, использованный для аэрации, и газы, образующиеся при ферментационной обработке, удаляют через средство, соединяющее внутреннюю часть корпуса с атмосферой. Указанное средство может быть выполнено в виде штуцера, расположенного на крышке корпуса.

Использование устройства позволяет без предварительного сгущения проводить ферментационную обработку стоков продуктов жизнедеятельности животных и птиц при содержании в них сухих веществ менее 15%.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к биотехнологической утилизации отходов животноводства, и может быть использовано при переработке навоза сельскохозяйственных животных и помета птиц, предпочтительно в случае их бесподстилочного содержания. Устройство содержит корпус со средством ввода жидкого навоза, крышкой и наклонным днищем, в нижней части которого расположено средство вывода продукта переработки. Устройство дополнительно содержит соединенные между собой средство отвода жидкого навоза на циркуляцию и побудитель движения жидкого навоза внутри корпуса по циркуляционному контуру в виде насоса, соединенного со средством ввода жидкого навоза. Наклонное днище корпуса выполнено по всей длине с углублением. Внутри корпуса установлена тарелка, над которой расположено средство аэрации, подключенное к побудителю расхода воздуха. Средство ввода жидкого навоза расположено в нижней части корпуса. Изобретение обеспечивает возможность переработки с использованием гидросмыва отходов жизнедеятельности животных и птиц, предпочтительно при бесподстилочном содержании. 10 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для ферментационной обработки жидкого навоза, содержащее корпус со средством ввода жидкого навоза, крышкой и наклонным днищем, в нижней части которого расположено средство вывода продукта переработки, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит соединенные между собой средство отбора жидкого навоза на циркуляцию и побудитель движения жидкого навоза внутри корпуса по циркуляционному контуру в виде насоса, соединенного со средством ввода жидкого навоза, наклонное днище корпуса выполнено по всей длине с углублением, причем внутри корпуса установлена тарелка, над которой расположено средство аэрации, подключенное к побудителю расхода воздуха, а средство ввода жидкого навоза расположено в нижней части корпуса. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен в форме параллелепипеда. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что углубление в днище корпуса имеет клиновидную форму. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тарелка прикреплена к боковой поверхности корпуса. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тарелка имеет прямоугольную форму. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве побудителя расхода воздуха использованы вентилятор или компрессор. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство аэрации представляет собой набор перфорированных труб, соединенных между собой и с побудителем расхода воздуха. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что концы указанных труб заглушены. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство аэрации представляет собой набор колпачковых элементов, соединенных между собой и с побудителем расхода воздуха. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на конце средства ввода жидкого навоза установлено сопло. 11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в крышке выполнено средство для удаления газов из корпуса.