Способ непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных Российский патент 2024 года по МПК C02F11/02 A01C3/00 

Изобретение относится к области охраны земельных и водных ресурсов, и может быть использовано для круглогодичного и непрерывного удаления навозных стоков от помещений, содержащих сельскохозяйственных животных и подготовки к утилизации жидкой фракции навоза на агроландшафтах.

Из уровня техники известен способ утилизации отходов свиноводческих стоков, в котором отходы свиноводческих стоков прессуют для разделения на твердую и жидкую фракции, осуществляют их обеззараживания, затем жидкую фракцию отправляют в накопитель, где ее разбавляют водой в соотношении 1:10 и транспортируют на сельскохозяйственные поля для орошения ( патент РФ №2528024, кл.C05F5/00, 2014 г.).

Также известен способ для непрерывной утилизации жидкой фракции навоза крупного рогатого скота (патент РФ №2774905 С1, 2022 г. - прототип), включающий накопление навоза в емкости с самотечным каналом с уклоном 5-10 градусов, фильтрование от мусора через сита с ячейками размером 2×2 см или 5×5 см, увлажнение, подачу навоза самотеком на гомогенизацию, сепарацию его для разделения на твердую фракцию и жидкую фракцию, которую дезинфицируют и самотеком отправляют для аэробной обработки поочередно, по крайней мере, в не менее двух биореакторах.

Общим недостатком известных технических решений являются сложные процессы принудительного перемещения навоза от помещений по общему накопителю к приемной емкости, где происходят процессы гомогенизации и непрерывной подачи навозных стоков к гомогенизатору, использование природной водой для разбавления навозных стоков с целью получения гомогенизированной смеси, при этом увеличиваются размеры биореакторов и накопителей жидкой фракции.

Техническим результатом является - повышение эффективности процессов непрерывного удаления навозных стоков от помещений содержания животных, сохранение земельных и водных ресурсов за счет исключения использования природной воды и уменьшение габаритных размеров биореакторов и навозонакопителей.

Технический результат достигается тем, что способ для непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных, включающий накопление навоза в емкости с самотечным каналом с уклоном 5-10 градусов, фильтрование от мусора через сита с ячейками размером 2×2 см или 5×5 см, увлажнение, подачу навоза самотеком на гомогенизацию, сепарацию его для разделения на твердую фракцию и жидкую фракцию, которую самотеком отправляют для аэробной обработки в биореакторах, согласно изобретению имеет дополнительно по количеству животноводческих помещений сообщенные с ними емкости для накопления навоза с выходными регулируемыми самотечными каналами и магистральный лоток, в который из биореактора, после аэрации обратно подают под давлением 0,3-0,4 МПа поток жидкой фракции, при этом в качестве средства обеспечивающего обратную подачу жидкой фракции, используемую для увлажнения и разрыхления навоза в магистральном лотке поступающего из самотечных каналов, используют обратный трубопровод, который с одной стороны соединяют с магистральным лотком, а с другой - с биореактором и располагают параллельно магистральному лотку, при этом между обратным трубопроводом и магистральным лотком укладывают дополнительные каналы с щелевыми насадками, которые сопрягают с самотечными каналами, причем один из щелевых насадков располагают на дне и в начале магистрального лотка в месте соединения его с обратным трубопроводом.

Новизна заявляемого способа обусловлена тем, что за счет подачи очищенной жидкой фракции навоза под давлением обратно в систему обеспечивается повышение эффективности процессов непрерывного удаления навозных стоков от помещений, содержащих сельскохозяйственных животных.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, обеспечивающая достижение технического результата, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Поскольку заявляемый способ непрерывной утилизации жидкой фракции навоза с. х. животных, может широко используется в хозяйствах Краснодарского края, то можно утверждать, что он отвечает критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена блок-схема системы, используемая для реализации способа непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных.

Система, используемая для реализации способа непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных, содержит по количеству животноводческих помещений 1 емкости 2 для накопления навоза с выходными регулируемыми самотечными каналами 3 с уклоном 5-10 градусов, которые снабжены шиберными затворами 4, которые регулируют поступление навоза из емкостей 2 в каналы 3. Также система имеет, по меньшей мере, два биореактора 5 с воздуходувками 6, подающие воздух под уровень жидкой фракции навоза с помощью насоса 7, фильтровальные сита 8 с ячейками от 2×2 см до 5×5 см, гомогенизатор 9 в приемной емкости 10 и фекальный насос 11, шнековый сепаратор 12, трубопроводную сеть (на рисунке не показана), через которую последовательно сообщены между собой приемная емкость 10 с гомогенизатором 9 и фекальный насос 11. Шнековый сепаратор 12 осуществляет разделение навоза на твердую и жидкую фракции. Система имеет параллельно расположенные относительно друг друга магистральный лоток 13 и обратный трубопровод 14, которые с одного конца соединены с друг другом, а с других своих концов: магистральный лоток 13 сообщен через фильтровальные сита 8, приемную емкость 10 с гомогенизатором 9 и фекальным насосом 11 со шнековым сепаратором 12, подающего жидкую фракцию в биореактор 5, а обратный трубопровод 14 - через насос 7 сообщен с биореактором 5. Между обратным трубопроводом 14 и магистральным лотком 13 расположены дополнительные каналы 15 снабженные щелевыми насадками 16 и сопряженные с самотечными каналами 3 емкостей 2 для накопления навоза. Один из щелевых насадков 17 расположен на дне и в начале магистрального лотка 13 в месте сопряжения его с обратным трубопроводом. Для размещения твердой фракции навоза, которая поступает из шнекового сепаратора 12, система имеет площадку 18.

Способ непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных осуществляется следующим образом.

Из животноводческих помещений 1 навозные стоки поступают в емкости 2 для накопления навоза по прямоугольному ж/б лотку (на рисунке не показаны), которые расположены в конце помещений 1. Шиберные затворы 4 регулируют подачу навозных стоков из емкости 2 в выходные самотечные каналы 3, из которых навозный сток поступает самотеком в магистральный лоток 13, где напорные струи жидкой фракции из щелевых насадков 16 увлажняют навозные стоки и создают условия для непрерывного перемещения навозных стоков самотеком по длине магистрального лотка 13, в конце которого перед приемной емкостью 10 находятся фильтрующие сетки 8 для очистки навозных стоков. В приемной емкости 10 устраивается гомогенизатор 9, который доводит навозные стоки до однородной гомогенизированной смеси с влажностью не менее 82% и далее фекальным насосом 11 смесь подается на шнековый сепаратор 12 для разделения ее на жидкую и твердую фракции. Твердая фракция поступает для дальнейшей утилизации на площадку 18, жидкая фракция самотеком направляется в биореакторы 5 для непрерывной аэрации при помощи воздуходувок 6.

Из биореакторов 5 жидкая фракция подается насосом 7 в обратный трубопровод 14, из которого повторная жидкая фракция под давлением 0,3-0,4 МПа через щелевые насадки 16 воздействует на навозные стоки, перемещая их по магистральному лотку 13. Используемый диапазон давления 0,3-0,4 МПа, обусловлен тем, что если использовать давление меньше 0,3 МПа или больше 0,4 МПа, то эффективность процесса увлажнения, разрыхления, а также перемещение навоза будет очень низкая, т.к. при меньшем давлении на участках сопряжения самотечных каналах 3 и магистрального лотка 13 будут создаваться заторы, а при большем давлении - увлажнение и разрыхление навоза будет не достаточным. Щелевой насадок 17, который устраивается в начале торца, на дне магистрального лотка 13, выполняет фронтальное воздействие напорной струи на навозные стоки. Щелевые насадки 16 устраиваются под углом 13-14 градусов по ходу перемещения навозных стоков. Таким образом, под действием энергии напорных струй повторной жидкой фракции при истечении из щелевых насадков 16 выполняется водонасыщение, разрыхление и перемещение навозных стоков. Водонасыщенные и разрыхленные навозные стоки до необходимой влажности самотеком по магистральному лотку 13 через фильтрующие сита 8 направляются в приемную емкость 10 с гомогенизатором 9 и далее в сепаратор 12, где происходит процесс разделения их на жидкую и твердую фракции, откуда твердая фракция отправляется на площадку под твердую фракцию 18, а жидкая поступает в биореактор 5.

Таким образом, заявляемый способ обеспечивает повышение эффективности непрерывной утилизации за счет напорного смыва навоза струями повторно подаваемой жидкой фракции навоза, что способствует сохранению природных ресурсов за счет исключения использования природной воды и уменьшения габаритных размеров биореакторов и емкостей для накопления навоза.

Изобретение относится к области охраны земельных и водных ресурсов и может быть использовано для круглогодичного и непрерывного удаления навозных стоков от помещений, содержащих сельскохозяйственных животных, и подготовки к утилизации жидкой фракции навоза на агроландшафтах. Навоз накапливают в емкости с самотечным каналом с уклоном 5-10 градусов, фильтруют от мусора через сита с ячейками размером 2×2 см или 5×5 см, увлажняют, подают самотеком на гомогенизацию, сепарацию его для разделения на твердую фракцию и жидкую фракцию. Жидкую фракцию самотеком отправляют для аэробной обработки в биореакторах. Дополнительно по количеству животноводческих помещений имеются сообщенные с ними емкости для накопления навоза с выходными регулируемыми самотечными каналами и магистральный лоток. В лоток после аэрации из биореактора обратно подают под давлением 0,3-0,4 МПа поток жидкой фракции. В качестве средства, обеспечивающего обратную подачу жидкой фракции, используемой для увлажнения и разрыхления навоза в магистральном лотке, поступающего из самотечных каналов, используют обратный трубопровод, который с одной стороны соединяют с магистральным лотком, а с другой - с биореактором, и располагают параллельно магистральному лотку. Между обратным трубопроводом и магистральным лотком укладывают дополнительные каналы со щелевыми насадками. Щелевые насадки сопрягают с самотечными каналами. Один из щелевых насадков располагают на дне и в начале магистрального лотка в месте соединения его с обратным трубопроводом. Технический результат: повышение эффективности непрерывного удаления навозных стоков от помещений, содержащих животных, сохранение земельных и водных ресурсов. 1 ил.

Способ для непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных, включающий накопление навоза в емкости с самотечным каналом с уклоном 5-10 градусов, фильтрование от мусора через сита с ячейками размером 2×2 см или 5×5 см, увлажнение, подачу навоза самотеком на гомогенизацию, сепарацию его для разделения на твердую фракцию и жидкую фракцию, которую самотеком отправляют для аэробной обработки в биореакторах, отличающийся тем, что имеет дополнительно по количеству животноводческих помещений сообщенные с ними емкости для накопления навоза с выходными регулируемыми самотечными каналами и магистральный лоток, в который из биореактора, после аэрации, обратно подают под давлением 0,3-0,4 МПа поток жидкой фракции, при этом в качестве средства, обеспечивающего обратную подачу жидкой фракции, используемой для увлажнения и разрыхления навоза в магистральном лотке, поступающего из самотечных каналов, используют обратный трубопровод, который с одной стороны соединяют с магистральным лотком, а с другой - с биореактором, и располагают параллельно магистральному лотку, при этом между обратным трубопроводом и магистральным лотком укладывают дополнительные каналы с щелевыми насадками, которые сопрягают с самотечными каналами, причем один из щелевых насадков располагают на дне и в начале магистрального лотка в месте соединения его с обратным трубопроводом.