Способ обработки животноводческих стоков Советский патент 1993 года по МПК C05F3/00 C05F7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в утилизации стоков животноводческих и птицеводческих ферм и комплексов.

Целью изобретения является снижение эксплуатационных затрат.

На чертеже изображена технологическая схема обработки животноводческих стоков по предлагаемому способу.

Технологическая схема включает ло- вушку-измельчитель 1, инерционный сгуститель 2, непрерывно действующую лопастную фильтрующую центрифугу 3, первичный отстойник 4, горизонтальный транспортер 5, наклонный транспортер 6,

бункер-накопитель 7, водоводяной теплообменник 8, газоврдя ной теплообменник 9. биореактор 10, газгольдер 11. котлоагрегат 12, дымосос 13, дымовую трубу 14 котлоаг- рёгата 12, распределитель дымового газа 15, дымовую трубу 16 бункера-накопителя 7, вторичный отстойник 17.

На схеме стрелками показано: 18 - подача осадка из вторичного бтстойника в лопастную фильтрующую центрифугу; 19 - подача обработанной жидкой фракции в оборотное водоснабжение для смыва навоза из каналов; 20- подача дымовых газов из газоводяного теплообменника в распределитель дымовых газов 15 бункера-накопитеXI о

Ј

со о

ля 7; 21 - подача теплоносителя (пар, вода) на собственные нужды животноводческого комплекса; 22 - отбор жидкой фракции с температурой 75 - 80°С для подогрева основной массы жидкой фракции с целью стабильного поддержания температурного режима.

Вспомогательное оборудование (насосы, промежуточные емкости, водяная рубашка биореактора, другие биореакторы и пр.) на схеме не показано.

Прёдпагаемый способ обработки животноводческих стоков заключается в следующем.

Поступающие на обработку стоки влажностью 98 - 99% параллельно подают для разделения на фракции в установку, состоящую из ловушки-измельчителя 1, инерционного сгустителя 2, лопастной фильтрующей центрифуги 3 и первичного отстойника 4 (до 70 - 80% стоков). Осадок и плавающие вещества из первичного отстойника влажностью 90 -95% подают по мере их накопления, периодически в ловушку-из- мельчитель 1. при этом подачу исходных стоков на ловушку-измельчитель 1 прекращают. Крупные включения задерживаются в ловушке-измельчителе 1 и измельчаются. Затем осадок подают в инерционный сгу ститель 2. После сгущения осадок центрифугируют в центрифуге 3, получая при этом твердую фракцию влажностью, не более 75%. Отстой первичного отстойника 1 вместе с фильтром сгустителя 2 и фугЗтйм центрифуги 3 направляют на подогрев в водоводяной теплообменник 8. Твёрдая фракция влажностью 75% поступает на закрытый горизонтальный транспортер 5, а с него - на закрытый наклонный транспортер 6 и в бункер-накопитель 7. Поступающие дымовые газы с температурой 140- 160°С в транспортер 5, а из него, в транспортер б нагревают, обеззараживают и подсушива-. ют твердую фракцию. Твердая фракция при помощи устройства на конце транспортера б разбрасывается в верхней части бункера- накопителя 7. В нижней части бункера-накопителя 7 установлен распределитель дымовых газов 15, куда поступают также дымовые газы. Дымовые газы из бункера- накопителя удаляются при помощи дымовой трубы 16, создающей тягу.

Обеззараженная и подсушенная твердая фракция транспортными средствами вывозится на поля или пакетируется.

После обработки осадка и плавающих веществ из первичного отстойника 1 на установке, образование которых зависит от физико-механических характеристик стоков и требует определенного времени, снова подают исходные стоки на установку, что позволяет поддерживать непрерывный про0

0

цесс обеззараживания и подсушки твердой фракции..

В этом случае отбор фильтрата и фугата из исходных стоков возрастает и составляет 75 - 80% от количества исходных стоков, подаваемых на установку, состоящую из ловушки-измельчителя 1, инерционного сгустителя 2, лопастной фильтрующей центрифуги 3.

После подогрева жидкой фракций в во- доводяном подогревателе В она направляется для подогрева до температуры 75 - 80°С в газоводяной подогреватель 9. Затем жидкая фракция охлаждается до температу- 5 ры 50 - 55ЬС (термофильного режима сбра- живания), двигаясь в водяной рубашке биореактора (на схеме не показано), поддерживая постоянной температуру обрабатываемой жидкой фракции в биореакторе.

Процесс сбраживания жидкой фракции в биореакторе 10 анаэробными микроорганизмами длится в течение 1,5 - 2 сут. Выделяемый горючий газ поступает в газгольдер 11, а из него - в котлоагрёгат 12. 5 Дымовые газы из котла 12 с температурой 140 т (температура дымовых газов зависитоТтйпаiкотла, бйда сжигаемого топлива и при сжигании газообразного топлива принимается в этих пределах) дымососом 13 подаются в газоводяной теплообменник 9, горизонтальный транспортер 5, распределитель дымовых газов 15 бункера-накопителя 7. ,.Л .; ;. . , . .- . : .....

После биореактора 10 жидкая фракция, имеющая температуру 50 - 55°С, направляется в водоводяной теплообменник 8, а из него отводится во вторичный отстойник 17,При первичном заполнении биореактора 10 нагрев жидкой фракции в водоводя- ном теплообменнике 8 осуществляется путём подачи нагретой жидкой фракции после газоводяного теплообменника 9 (по стрелке 22). Отстой из вторичного отстойника 17 (по стрелке 19) используется для оборотного водоснабжения для смыва навоза из каналов.

Осадок вторичного отстойника (по стрелке 18) обрабатывают в лопастной фильтрующей центрифуге 3,

Применение предложенного способа позволит более эффективно обрабатывать животноводческие стоки как от свинокомп- лексов. Так и комплексов крупного рогатого скота, создать на животноводческих, птицеводческих комплексах бессточные системы водоиспользования, а твердую фракцию в более короткие сроки использовать в качестве 1 удобрения, снизить загрязнение окружающей среды. Уменьшить эксплуатационные затраты в 2 - 3 раза за счет увеличения

0

5

0

5

0

5

производительности биореактбра в 4 - 5 раз (уменьшение времени обработки жидкой фракции стока по сравнению Ј неразделенным стоком в 4 - 5 раз), использования в качестве теплоносителя дымового газа для нагрева жидкой фракции и обеззараживания твёрдой фракции.

Предлагаемое техническое решение по сравнении} с известными техническими решениями обладает новыми свойствами;

1. Параллельное разделение на твёрдую и жидкую животноводческих стоков в первичном Отстойнике (до 0 80% стоков) и установке, состоящей из ловушки- измельчителя, инерционного сгустителя, центрифуги, позврляе полнее использоватьэффективность осветления отстойника, своевременно удалятьГплавающйе вещества и высОкрвлажный рсадок из отстойника. Крупнее включения стока (щепки, палки, сено, солома и т. д.) задерживаются и измель- чаются в ловушке-измельчителе, что позволяет использовать инерционные сгустители и лопастные фильтрующие центрифуги для обезвоживания стоков от ферм и комплексов крупного рогатого скота.

2. Анаэробное сбраживание в термофильном режиме (50 - 55°С) только жидкой фракции стока позволяет уменьшить длительность процесса до 1.5 - 2 сут вместо 9 - 15 сут, что позволяет увеличить производительность биореакторов, уменьшить затраты тепловой энергии за счет уменьшения подогреваемой массы стока на 15 - 20% из-за изъятия твердой фракции, то есть значительно уменьшить эксплуатационные затраты.

3. Подогрев жидкой фракции стока до 75 . 80°С позволяет выполнить термическое обеззараживание жидкой фракции.

4. Поддержание в работающем биореакторе температуры анаэробного сбражи- вания (50 - SS CJ aa счет пропуска стока с температурой 75 - 80°С через водяную рубашку корпуса биореактора позволяет создать заданную температуру анаэробного сбраживания во всех точках объема жидкости и стабильность ее поддержания.

5. Обработка твердой фракции дымовыми газами при температуре 140 - 160°С позволяет обеззаразить твердую фракцию, подсушить ее и создать условия для внесе- ния в почву в качестве удобрения и ликвидировать площадки биотермической обработки твердой фракции.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ обработки животноводческих

стоков, включающий разделение их натвер.- и жидкую фракции на установке, обез- з а р а ж и в а н и ё в ё р д о и ф р а к ц и и с получением твердого органического удобрения и обеззараживание жидкой фракции

для последующего использования в оборотном водоснабжении, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат, 70 - 80% объема исходных животноводческих.стоков перед разделением на жидкую и твердую фракции подвергают обработке в первичном отстойнике, после чего плавающие вещества и осадок направляют на разделение на твёрдую и :жидкую

фракции на установке, а жидкую фракцию из первичного Ьтстойника смешивают с жидкой фракцией, полученной в процессе разделения на установке, обеззараживание объединенной жидкой фракции осуществляют путем анаэробного сбраживания в термофильном режиме в течение 1,5-2 сут в биореакторе при поддержании термофильного режима путем подогрева корпуса реактора предварительно нагретой до тем. пературы 75 - 80°С жидкой фракцией, а обеззараживание твердой фракции ведут путем сушки дымовыми газами с температурой 140 - 160°С в транспортерах и бункере накопителе

2. Способ по ri. 1, отличающийся тем, что предварительный нагрев жидкой фракции до температуры 75 - 80°С выполняют последовательно в теплообменниках путем охлаждения удаляемой после сбраживания из биореактора жидкой фракции с температурой 50 - 55°С и с помощью дымовых газов, удаляемых из автономных тепло- используемых установок с температурой 140-1бО°С..

Таблица экспериментальной проверки i предлагаемого способа i обработки животноводческих :стоков (свиноводческих)

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в утили- зации стоков животноводческих и птицеводческих ферм и комплексов. Цель изобретения -снижение эксплуатационных затрат. Для этого 70-80% объема исходных животноводческих стоков перед разделением на жидкую и твердую фракции подвергают обработке в первичном отстойнике, после чего плавающие вещества и осадок направляют на разделение на твердую и жидкую фракции на установке. Жидкую фракцию из первичного отстойника смешивают с жидкой фракцией, полученной в процессе разделения на установке. Обеззараживание объединенной жидкой фракции осуществляют путем анаэробного сбраживания в термофильном режиме в течение 1,5 - 2 сут в биореакторе при поддержании термофильного режима путем подогрева корпуса реактора предварительно нагретой до температуры 75 -80° С жидкой фракцией, а обеззараживание твердой фракции ведут путем сушки дымовыми газами с температурой 140 - 160°С в транспортерах ибункере-накопителе. Предварительный нагрев жидкой фракции до температуры 75- 80 С выполняют последовательно в теплообменниках путем охлаждения удаляемой после сбраживания и биореактора 5кидкой фракции с температурой 50 - 55°С и с помощью дымовых газов, удаляемых из автономных установок с температурой 140 - 160°С. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. ел с