СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ Российский патент 2011 года по МПК C05F11/00 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу обработки органических отходов, более конкретно к способу обработки, который позволяет улучшить эффективность обработки, при сопутствующем снижении зоны обработки, с достижением восстановления органических отходов и превращения их в бескомпостное органическое удобрение.

2 Предпосылки создания изобретения

Традиционные способы обработки органических отходов (например, пищевых отходов) основаны на введении органических отходов в дробилки, которые разбивают их на кусочки, с последующим добавлением воды для промывки этих кусочков и отделением их от остатка и от масляно-водной смеси, где указанный остаток используют для ферментации компоста, а масляно-водную смесь сразу выгружают.

Несмотря на то, что традиционные способы обработки могут снижать объем органических отходов, все еще имеется потребность в наличии большой зоны пространства для хранения отходов, если отходы там выгружаются и далее подлежат захоронению. Если остаток подвергают ферментации, требуется много времени для сушки и складирования остатка в полуразложенном состоянии и создаваемые при ферментации ядовитые газы будут загрязнять окружающую среду.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основным объектом настоящего изобретения является разработка способа обработки органических отходов, который позволяет сократить длительность обработки органических отходов, снизить зону обработки, восстановить органические отходы и превратить их в бескомпостное органическое удобрение, пригодное для повторного использования.

Для достижения указанной цели, в настоящем изобретении предлагается способ обработки органических отходов. Рассматриваемый способ обработки органических отходов включает стадии: (1) дробления органических отходов до получения пастообразной массы; (2) добавления ферментов микробиологического происхождения и других добавок в пастообразную массу с образованием смеси; и (3) перемешивания и нагревания полученной смеси, так чтобы смесь подверглась пиролитическим реакциям, с одновременной сушкой и стерилизацией смеси в вакууме, с тем чтобы указанная смесь образовала твердое обогащенное бескомпостное органическое удобрение.

КРАТКОЕ ОПИСАНЕИ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показано в схематическом виде устройство для предварительной обработки согласно настоящему изобретению;

На фиг.2 показан в схематическом виде блок обработки согласно настоящему изобретению;

На фиг.3 показано в схематическом виде строение устройства для предварительной обработки и вакуумной камеры согласно настоящему изобретению; и

На фиг.4 показана диаграмма, описывающая весь способ согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следует обратиться к фиг.1-3, которые иллюстрируют установку 1 для обработки органических отходов согласно настоящему изобретению. Установка 1 для обработки органических отходов включает устройство для предварительной обработки 10, вакуумную камеру 20, компрессорное откачивающее устройство для выведения отходов 30 и устройство подачи тепла 40.

Указанное устройство для предварительной обработки 10 включает дробилку 11, лоток для временного хранения 12 и конвейерную трубу 13. Лоток для временного хранения 12 расположен после дробилки 11, которая может обеспечивать дробление органических отходов до образования пастообразной массы. Конвейерная труба 15 подсоединена между лотком для временного хранения 12 и вакуумной камерой 20.

Вакуумная камера 20 подсоединяется после устройства для предварительной обработки 10 и содержит впускной механизм для входящего потока отходов и выпускное устройство для отработанного потока 22.

Вакуумная камера 20 включает реакционную камеру 25, нагревающую камеру 24 и камеру для поддержания тепла 26, которое при этом образуется. Реакционная камера 23 содержит расположенное внутри нее устройство для перемешивания.

Нагревающая камера 24 расположена за пределами реакционной камеры 23 и нагретая проводящая жидкость 41, имеющая заданную температуру, может протекать по циклу в нагревательной камере 24. Нагретый жидкий теплоноситель 41 согласно данному изобретению представляет собой керосин.

Камера для поддержания тепла 26 расположена за пределами нагревательной камеры 24 и обернута теплоизолирующими материалами 27 (например, теплосберегающим хлопком), что позволяет поддерживать температуру в нагретой проводящей жидкости 41.

Компрессорное выпускное устройство 30 соединено с вакуумной камерой 20 для выпуска водяного пара, образуемого при нагревании в вакуумной камере 20. Компрессорное выпускное устройство 30 соединено с фильтром на основе активированного угля 32 и выпускной трубой, которая расположена за компрессорным выпускным устройством 30. Выпущенные водяные пары подвергают фильтрованию для очистки газа с помощью фильтра на основе активированного угля 32 и затем выгружают через выпускную трубу 33.

Теплообменник 31 присоединен к компрессорному выпускному устройству 30 в нижней части компрессорного выпускного устройства 30. Теплообменник 31 соединен с охлаждающим водонапорным баком 50, так что водяной пар может обмениваться теплом с охлаждающей водой в охлаждающем водонапорном баке 50 и переходить в состояние жидкой воды. Альтернативно, указанная жидкая вода может быть обработана таким образом, что она станет пригодной для питья.

Устройство подачи тепла 40 представляет собой замкнутый цикл системы нагрева керосина и включает масляный лоток, бойлер и конвейерный трубопровод (не показан). Масляный лоток содержит керосин (то есть нагретый теплообменник 41). Бойлер соединен с масляным лотком для нагрева керосина до желательной температуры и соединен с вакуумной камерой 20 через конвейерный трубопровод. Устройство подачи тепла 40 может действовать как циркулирующий конвейер, переносящий керосин в нагревательную камеру 24.

Устройство для предварительной обработки 10, вакуумная камера 20, компрессорное выпускное устройство 30 и устройство для подачи тепла 40 могут быть также соединены через электрическую цепь с циклом контролирующего устройства (не показан) для установки и автоматического контроля желательных условий работы каждого из устройств, таких как температура, время и скорость работы и т.п.

Как только установка по обработке органических отходов 1 начинает работать, устройство для предварительной обработки 10, вакуумная камера 20, компрессорное выпускное устройство 30, устройство подачи тепла 40 и устройство контроля циклического процесса могут работать синхронно.

Теперь следует обратиться к фиг.4, которая иллюстрирует способ обработки органических отходов согласно настоящему изобретению, который включает стадии:

(1) внесения органических отходов в устройство для предварительной обработки 10 в установке 1 обработки органических отходов и дробление органических отходов в дробилке 11 до получения пастообразной массы, с последующей подачей указанной пастообразной массы в лоток для временного хранении 12;

(2) добавления фермента микробиологического происхождения и других добавок в лоток для временного хранения 12 с целью смешивания с пастообразной массой до образования смеси, где указанная смесь переносится по конвейеру в вакуумную камеру 20 под вакуумом, так что компрессорное выпускное устройство 30 поддерживает вакуум в вакуумной камере 20 и смесь может дальше продвигаться от лотка для временного хранения 12 к реакционной камере 23 через вход поступающего потока 21 за счет атмосферного давления.

(3) перемешивания смеси с помощью смесителя 25, при нагревании смеси с использованием керосина сразу после введения смеси в реакционную камеру 23 вакуумной камеры 20, так что смесь вступает в пиролитические реакции, такие как разложение, абсорбция, детоксикация, нейтрализация и т.п., при этом одновременно проводится сушка и стерилизация смеси в режиме вакуумной прокачки под действием выпускного компрессорного устройства 30 и таким образом смесь превращается в твердое обогащенное бескомпостное органическое удобрение, после чего указанное удобрение выгружают через входное устройство 22 в вакуумной камере 20.

Если пользователи непосредственно вводят органические отходы в установку 1 для обработки органических отходов, то органические отходы могут подвергаться непрерывной автоматической обработке устройствами, встроенными в данную установку, без ручных операций, что значительно ускоряет процедуру получения твердого органического бескомпостного удобрения.

Следовательно, настоящее изобретение характеризуется следующими особенностями и функциями.

1. В вакуумной зоне осуществляются одновременно хранение, нагревание и сушка, так что указанная смесь может вступать в пиролитические реакции и подвергаться сушке и стерилизации равномерно и быстро, с образованием в рецикле бескомпостного органического удобрения.

2. В сравнении c имеющимися, в настоящее время, устройствами, данная установка характеризуется меньшим объемом, большей скоростью обработки и позволяет эффективно сократить длительность обработки органических отходов.

3. Водяной пар, образуемый при нагревании смеси, выгружается через вакуумный компрессорный выпускной механизм, так что требуемое для этого процесса время снижается, а его эффективность повышается.

4. Органические отходы вначале нагревают до пастообразной массы, поскольку она имеет меньшие размеры, что позволяет повысить площадь реагирующей поверхности и ускорить процесс обработки.

5. Пиролитические реакции, такие как разложение, абсорбция, детоксикация, нейтрализация и т.п., проводятся одновременно, так что достигается высокая эффективность обработки и снижаются площади, необходимые для работы установки, для временного хранения выгружаемого материала и проведения соответствующих операций.

6. В зависимости от вносимых добавок, могут быть получены разные типы бескомпостных органических удобрений, что позволяет уменьшить загрязнение почвы.

7. Установка для обработки органических отходов согласно настоящему изобретению объединяет в своем составе устройство для предварительной обработки, вакуумную камеру, компрессорное выпускное устройство, устройство подачи тепла и устройство контроля циклического процесса, что позволяет создать автоматизированную установку, работающую в режиме, позволяющем достичь эффективной обработки органических отходов с высокой скоростью и при сопутствующем снижении объема данной установки.

Способ обработки органических отходов включает стадии: дробления органических отходов с образованием пастообразной массы; добавления ферментов микробиологического происхождения в пастообразную массу с образованием смеси; одновременного перемешивания и нагревания смеси с тем, чтобы указанная смесь подверглась пиролитическим реакциям и одновременно сушке и стерилизации в вакууме. Указанная смесь образует твердое бескомпостное органическое удобрение. Способ позволяет сократить длительность обработки органических отходов и превратить органические отходы в бескомпостное органическое удобрение. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ обработки органических отходов, включающий стадии:
(1) дробления органических отходов до получения пастообразной массы;
(2) добавления ферментов микробиологического происхождения в пастообразную массу с образованием смеси; и
(3) одновременного перемешивания и нагревания полученной смеси при перемешивании с тем, чтобы смесь подверглась пиролитическим реакциям и одновременно сушке и стерилизации в вакууме, так что указанная смесь образует твердое обогащенное бескомпостное органическое удобрение.

2. Способ обработки органических отходов по п.1, отличающийся тем, что на стадии (3) указанную смесь вводят в вакуумную камеру, которая содержит расположенный в ней смеситель для перемешивания смеси, и данную смесь одновременно подвергают нагреванию в вакуумной камере.

3. Способ обработки органических отходов по п.1, отличающийся тем, что указанные стадии (1)-(3) можно выполнять в установке для обработки органических отходов, которая включает вакуумную камеру, устройство для предварительной обработки, компрессорное выпускное устройство и устройство подачи тепла, где устройство для предварительной обработки, компрессорное выпускное устройство и устройство подачи тепла, соответственно, соединены с вакуумной камерой.

4. Способ обработки органических отходов по п.3, отличающийся тем, что на стадии (1) органические отходы вводят в устройство для предварительной обработки для их дробления с получением пастообразной массы.

5. Способ обработки органических отходов по п.4, отличающийся тем, что указанное устройство для предварительной обработки включает дробилку и лоток для временного хранения, который расположен за дробилкой, где органические отходы подвергают дроблению до образования пастообразной массы и выводят из дробилки в лоток для временного хранения, и образуется смесь при смешивании ферментов микробиологического происхождения в лотке для временного хранения с пастообразной массой.

6. Способ обработки органических отходов по п.3, отличающийся тем, что на стадии (3) смесь вводят в вакуумную камеру, которая содержит расположенный в ней смеситель для перемешивания смеси при одновременном нагревании смеси в вакуумной камере.

7. Способ обработки органических отходов по п.3, отличающийся тем, что на стадии (3) водяной пар, образуемый при нагревании смеси, выводят компрессорным выпускным устройством, которое соединено с теплообменником, и водяной пар охлаждают до состояния жидкой воды за счет теплообмена в теплообменнике.

8. Способ обработки органических отходов по п.7, отличающийся тем, что смесь вводят в вакуумную камеру при вакуумной прокачке устройством для компрессорного выпуска.

9. Способ обработки органических отходов по п.3, отличающийся тем, что устройство подачи тепла представляет собой систему нагревания керосина, функционирующую в режиме закрытого цикла, для подачи тепла в вакуумную камеру, где происходит нагрев смеси.