Устройство для переработки органических отходов и теплообменник Советский патент 1990 года по МПК A23N17/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к машинам для производства кормов из органических отходов.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение степени утилизации органических отходов.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - теплообменник, разрез;

Устройство включает последовательно соединенные по ходу технологического процесса измельчитель 1 органических отходов, смеситель-доза-, тор 2, теплообменник 3, биореактор 4, устройство 5 очистки биогаза, инокулятор 6, сепаратор 7, камеру 8 термообработки белкового концентрата. Последняя через теплообменник 3 сообщена с бункером 9 для хранения белкового концентрата, который через дозатор 10 связан с кормораздаточной системой животноводческого помещения 11. Инокулятор 6 соединен с ем- костью 12 для приготовления питательного раствора, сообщенного с сепаратором 7. В инокуляторе Ь размещено приспособление 13 для охлаждения, соединенное с системой подачи воды в виде насоса 14 и через регулятор 15 расхода воды со смесителем-дозатором 2. В камере для термообработки белкового -концентрата 8 размещена газовая горелка 16, сообщенная с инокулятором 6. Камера 8 связана с выполненным в виде змеевика и раз- мещеным в биореакторе 4 нагревательным приспособлением 17. Система отвода осадка 18 биореактора 4 сооб- щена через теплообменник 3 с резервуаром 19 для хранения осадка,

Теплообменник 4 содержит цилиндрический корпус 20 с концентрично установленными в нем с образованием кольцевых зазоров внутренней 21 и промежуточной 22 трубами.

В кольцевых зазорах и во внутренней трубе 21 установлены спиральные лопасти 23, 24 и 25. Трубы 21 и 22 жестко соединены между собой лопасть 24 и установлены в корпусе 20 с возможностью вращения вокруг его оси. Лопасть 25, расположенная во внутренней трубе 21, имеет направление спи- рали, противоположное направлению спирали лопасти 24, расположенной между трубами 21 и 22, и совпадает с направлением лопасти 23, размещенной между корпусом 20 и трубой 22. Кольцевой затор с лопастью 23 сообще через впускной патрубок 26 с камерой 8 термообработки белкового концентрата и выпускным патрубком 27 с бункером 9 для хранения белкового кон- -центрата. Кольцевой зазор между трубами 21 и 22 подключен вводным 28 и, выводным 29 каналами к смесителю-дозатору 2 и биореактору 4. Внутренняя труба 21 сообщена трубопроводами 30 и 31 с системой 18 отвода осадка и резервуаром- 19 для хранения осадка.

Устройство работает следующим образом.

Органические отходы поступают из животноводческого помещения 11 в измельчитель 1, а затем в смеситель- дозатор 2, где смешиваются с водой, подаваемой насосом 14. Разбавленные отходы направляются в биореактор 4, где они подвергаются переработке микроорганизмами с выделением биогаза, например метана. Последний очищают в устройстве 5 и подают в инокулятор 6, куда подаются также питательный раствор из емкости 12 и воздух. В инокуляторе 6 происходит выращивание белковой биомассы микроорганизмов. В процессе выращивания биомассы выделяется тепло, которое отводится путем нагрева воды, проходящей через приспособление 13 для охлаждения. Нагретая вода направляется в дозатор-смеситель 2 и в животноводческое помещение 11 для технологических нужд. -Биомасса из инокулятора 6 направляется в сепаратор 7,в котором она разделяется на белковый концентрат и воду, перекачиваемую в емкость 12, для приготовления питательного раствора. Белковый концентрат подвергается термообработке в камере 8 с целью обеззараживания. Неиспользованная смесь биогаза и воздуха направляется из инокулятора 6 в газовую горелку 16, в которой смесь сгорает и нагревает белковый концентрат. Продукты сгорания направляются в нагревательное приспособление 17, где подогревают перерабатываемые органические отходы. Остающийся после переработки осадок перекачивается через теплообменник 3 в резервуар 19. Обеззараженный белковый концентрат транспортируется в теплообменник 3, а из него - в бункер 9 для хранения белнового концентрата. Тепло от белкового концентрата и осадка передается поступающим на переработку органическим отходам. При этом белковый концентрат, отходы и осадок движутся по спиралям вдоль лопастей 23 и 2 25 встречными потоками.

Формула изобретения

1. Устройство для переработки органических отходов, включающее измельчитель исходного материала, соединенный через смеситель-дозатор и теплообменник с инокулятором, который сообщен с емкостью для приготовления питательного раствора, систему подачи воды, соединенную с приспособлением для охлаждения инокуля- тора, и связанный с последним через сепаратор и камеру термообработки белкового концентрата бункер для хранения белкового концентрата, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения степени утилизации органических отходов , оно снабжено размещенными между теплообменником и инокулятором последовательно соединенными биореактором с нагревательным приспо,- соблением и системой отвода осадка и устройством очистки биогаэа, при этом нагревательное приспособление выполнено в виде расположенного в биореакторе змеевика, сообщенного с камерой термообработки белкового концентрата, а система отвода осад

ка соединена с теплообменником, через который камера термообработки белкового концентрата сообщена с бункером хранения белкового концентрата, причем приспособление для охлаждения инокулятора связано со смесителем-дозатором .

2.Устройство поп.1, отличающее ся тем, что оно снабжено установленной в камере термообработки белкового концентрата газовой горелкой, сообщенной с инокулятором.

3.Теплообменник, включающий цилиндрический корпус с концентрично установленными с образованием кольцевых зазоров внутренней и промежуточной цилиндрическими трубами, отличающийся тем, что, с целью повышения степени утилизации тепла, он снабжен жестко соединенными с трубами и размещенными в кольцевых зазорах и в полости внутрен5 ней трубы спиральными лопастями, причем внутренняя и промежуточная трубы жестко соединены между собой расположенной между ними спиральной лопастью и установлены с возможностью вращения относительно оси корпуса, при этом лопасть, размещенная во внутренней трубе, имеет направление спирали, противоположное направлению лопасти, расположенной между внутренней и наружной трубами, и совпадающее с направлением спирали лопасти, расположенной между корпусом и промежуточной трубой.

0

0

3

$

. у -у -у -у

N

I

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к машинам для производства кормов из органических отходов. Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение степени утилизации отходов. Устройство включает теплообменник 3, имеющий вид цилиндрического корпуса с концентрично установленными трубами с образованием кольцевых зазоров, в которых размещены спиральные лопасти. При этом лопасти в соседних зазорах имеют встречное направление, обеспечивающее встречное спиральное движение нагревающих и нагреваемых жидкостей, повышающее степень утилизации тепла. Через теплообменник 3 прокачиваются органические отходы, подогреваемые в нем осадком, образующимся в биореакторе 4, и белковым концентратом, подвергающимся термообработке в камере 8 за счет тепла, выделяемого газовой горелкой 16. В горелке 16 сжигается остаток газовой смеси метана с воздухом, поступающим из инокулятора 6. В последнем выращивается белковая биомасса с помощью поступающего из биореактора 4 биогаза и поступающего из емкости 12 питательного раствора. Выхлопные газы из горелки 16 поступают в нагревательное приспособление 17, а вода, охлаждающая биомассу в инокуляторе 6, подается в смеситель-дозатор 2. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.