Система для непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных Российский патент 2024 года по МПК C02F11/02 A01C3/00 A01K1/01 

Изобретение относится к области мелиорации и охраны земельных и водных ресурсов, и может быть использовано для круглогодичного и непрерывного удаления навозных стоков от помещений содержания крупного рогатого скота и подготовки к утилизации жидкой фракции навоза на агро-ландшафтах.

Известна система для утилизации отходов свиноводческих стоков, включающая сообщенные между собой общий накопитель для отходов свиноводческих стоков, насосную станцию, пресс для разделения отходов на жидкую и твердую фракции и накопители для этих фракций (патент РФ №2528024, кл. C05F 5/00, 2014 г.).

Недостатком системы является общий накопитель для свиноводческих отходов, который негативно отражается на окружающую среду и занимает много места на территории.

Также известна система для непрерывной утилизации жидкой фракции навоза крупного рогатого скота (патент РФ №2774082 С1, 2022 г. - прототип), включающая навозонакопитель с выходным самотечным каналом с уклоном 5-10 градусов, по меньшей мере два биореактора с воздуходувками и аэраторами, подающие воздух под уровень жидкой фракции навоза, насос, смеситель, фильтровальные сита с ячейками от 2×2 см до 5×5 см, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор, трубопроводную сеть, через которую последовательно сообщены между собой приемная емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор для разделения навоза на твердую и жидкую фракции и биореакторы.

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 природных ресурсов и уменьшение габаритных размеров биореакторов и навозонакопителей.

Технический результат достигается тем, что система для непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных, включающая навозонакопитель с выходным самотечным каналом с уклоном 5-10 градусов, по меньшей мере два биореактора с воздуходувками, подающие воздух под уровень жидкой фракции навоза, смеситель, фильтровальные сита с ячейками от 2×2 см до 5×5 см, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор, трубопроводную сеть, через которую последовательно сообщены между собой приемная емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор для разделения навоза на твердую и жидкую фракции и биореакторы, согласно изобретению имеет дополнительно по количеству животноводческих помещений навозонакопители с выходными самотечными каналами снабженные шиберными затворами, параллельно расположенные относительно друг друга магистральный лоток и обратный трубопровод, которые с одного конца соединены с друг другом, а с другого конца - магистральный лоток через фильтровальные сита, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом сообщен со шнековым сепаратором для разделения навоза на твердую и жидкую фракции и подающего последнюю в биореактор, а обратный трубопровод через дополнительный насос сообщен с биореактором, при этом между обратным трубопроводом и магистральным лотком расположены дополнительные каналы снабженные щелевыми насадками и сопряженные с самотечными каналами навозонакопителей, причем один из щелевых насадков расположен на дне и в начале магистрального лотка в месте сопряжения его и обратного трубопровода.

Новизна заявляемой системы обусловлена тем, что за счет конструктивных особенностей обеспечивается повышение эффективности непрерывной утилизации за счет совершенствования процессов непрерывного удаления навозных стоков от помещений содержания животных при напорном смыве навоза по магистральному наклонному лотку струями повторно подаваемой жидкой фракции из щелевых насадков поступаемой в них из обратного трубопровода из биореакторов, а также для получения полидисперсной системы при переработке навозных стоков на жф и твердую фракцию (тф), сохранение природных водных ресурсов за счет исключения использования природной воды в процессе получения полидисперсной системы и уменьшения габаритных размеров биореакторов и навозонакопителей.

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

Поскольку заявляемая система для непрерывной утилизации жидкой фракции навоза крупного рогатого скота широко используется в хозяйствах Краснодарского края, то можно утверждать, что она отвечает критерию «промышленная применимость».

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

Система для непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных, содержит по количеству животноводческих помещений 1 навозонакопители 2 с выходными самотечными каналами 3 с уклоном 5-10 градусов, которые снабжены шиберными затворами 4. 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 навозонакопителей 2. Один из щелевых насадков 17 расположен на дне и в начале магистрального лотка 13 в месте сопряжения его и обратного трубопровода. Для размещения твердой фракции навоза поступающая из шнекового сепаратора 12, система имеет площадку 18.

Система для непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных работает следующим образом Из животноводческих помещений 1 навозные стоки поступают в навозонакопители 2 по прямоугольному ж/б лотку (на рисунке не показаны), которые расположены в конце помещений 1. На выходе из навозонакопителей 2 устанавливаются шиберные затворы 4 для регулирования подачи навозных стоков в выходные самотечные каналы 3, из которого навозный сток поступает самотеком в магистральный лоток 13, где напорные струи 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%, которая фекальным насосом 11 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 повторно насосом 7 подается в обратный трубопровод 14, из которого повторная жидкая фракция под давлением 0,3-0,4 МПа через щелевые насадки 16, расположенные в местах сопряжения выходных каналов 3 и магистрального лотка 13, воздействует на навозные стоки, перемещая их, при этом 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, расположенных по длине магистрального лотка 13 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, заявляемая система обеспечивает повышение эффективности непрерывной утилизации за счет напорного смыва навоза струями повторно подаваемой жидкой фракции навоза, что способствует сохранению природных ресурсе» за счет исключения использования природной воды и уменьшения габаритных размеров биореакторов и навозонакопителей.

Изобретение относится к области мелиорации и охраны земельных и водных ресурсов и может быть использовано для круглогодичного и непрерывного удаления навозных стоков от помещений содержания крупного рогатого скота и подготовки к утилизации жидкой фракции навоза на агроландшафтах. Система включает навозонакопитель с выходным самотечным каналом с уклоном 5-10°, по меньшей мере два биореактора с воздуходувками, подающие воздух под уровень жидкой фракции навоза, фильтровальные сита с ячейками от 2×2 до 5×5 см, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор. Приемная емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор для разделения навоза на твердую и жидкую фракции и биореакторы последовательно сообщены между собой через трубопроводную сеть. Система имеет дополнительно по количеству животноводческих помещений навозонакопители с выходными самотечными каналами, снабженные шиберными затворами, параллельно расположенные относительно друг друга магистральный лоток и обратный трубопровод, которые с одного конца соединены друг с другом. С другого конца магистральный лоток через фильтровальные сита, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом сообщен со шнековым сепаратором для разделения навоза на твердую и жидкую фракции и подающего последнюю в биореактор. Обратный трубопровод с другого конца через дополнительный насос сообщен с биореактором. Между обратным трубопроводом и магистральным лотком расположены дополнительные каналы, снабженные щелевыми насадками и сопряженные с самотечными каналами навозонакопителей. Один из щелевых насадков расположен на дне и в начале магистрального лотка в месте сопряжения его и обратного трубопровода. Технический результат: повышение эффективности процессов непрерывного удаления навозных стоков, сохранение природных ресурсов и уменьшение габаритных размеров биореакторов и навозонакопителей. 1 ил.

Система для непрерывного удаления и переработки навозных стоков животноводческих помещений для сельскохозяйственных животных, включающая навозонакопитель с выходным самотечным каналом с уклоном 5-10°, по меньшей мере два биореактора с воздуходувками, подающие воздух под уровень жидкой фракции навоза, фильтровальные сита с ячейками от 2×2 до 5×5 см, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор, трубопроводную сеть, через которую последовательно сообщены между собой приемная емкость с гомогенизатором и фекальным насосом, шнековый сепаратор для разделения навоза на твердую и жидкую фракции и биореакторы, отличающаяся тем, что имеет дополнительно по количеству животноводческих помещений навозонакопители с выходными самотечными каналами, снабженные шиберными затворами, параллельно расположенные относительно друг друга магистральный лоток и обратный трубопровод, которые с одного конца соединены друг с другом, а с других своих концов магистральный лоток через фильтровальные сита, приемную емкость с гомогенизатором и фекальным насосом сообщен со шнековым сепаратором для разделения навоза на твердую и жидкую фракции и подающего последнюю в биореактор, а обратный трубопровод через дополнительный насос сообщен с биореактором, при этом между обратным трубопроводом и магистральным лотком расположены дополнительные каналы, снабженные щелевыми насадками и сопряженные с самотечными каналами навозонакопителей, причем один из щелевых насадков расположен на дне и в начале магистрального лотка в месте сопряжения его и обратного трубопровода.