Установка для переработки сельскохозяйственных и коммунальных отходов Советский патент 1993 года по МПК A01C3/00 C02F11/04 

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов животного и растительного происхождения, а также коммунальных отходов с получением биогаза и удобрений и может быть использовано в малых, в том числе индивидуальных, фермерских хозяйствах.

Цель изобретения - повышение степени использования сельскохозяйственных и коммунальных отходов, увеличение выхода биогаза, повышение удобства обслуживания, сокращение капитальных и трудозатрат.

Для достижения этой цели в устройстве для переработки сельскохозяйственных и коммунальных отходов, содержащем резервуар для анаэробного сбраживания, камеру для компостирования, приспособления для разделения фракций, загрузки и выгрузки, мешалку, трубопровод для отвода биогазов, согласно изобретению, резервуар анаэробного сбраживания выполнен в виде вертикально расположенного цилиндра, ограниченного с торцов перегородками, имеющими форму сферического сектора, а камера компостирования образована про00

о

ю о

00

с

должением кверху цилиндрических стенок камеры анаэробного сбраживания, перфорированным дном, опирающимся на верхнюю сферическую перегородку, и горизонтальной крышкой, причем полость, обра- зеванная наружной поверхностью верхней сферической перегородки и перфорированным дном камеры .компостирования сообщается с камерой анаэробного сбраживания посредством трубопровода, а приспособление для разделения фракций выполнено внутри резервуара анаэробного сбраживания в виде соосного с цилиндром усеченного конуса с двойными стенками, пространство между которыми заполнено пористым материалом, например керамзитом, и большее основание конуса опирается на внутреннюю поверхность цилиндрических стенок резервуара в его придонной части, а меньшее - крепится к люку для выгрузки твердой фракции сброженной массы,

Кроме того, для достижения указанной цели в устройстве выполнена мешалка ма- ятйикового типа в виде кольца, к которому прикреплен ряд вертикальных хордовых перегородок, форма нижних кромок которых повторяет профиль днища резервуара анаэробного сбраживания, выполненного в виде сферического сектора, а кольцо свободно подвешено посредством гибкой подвески к крышке люка приспособления для выгрузки твердой фракции сброженной массы и снабжено гибкой тягой, пропущенной через загрузочный трубопровод за пределы устройства.

Полость, ограниченная перфорированным дном камеры компостирования и наружной поверхностью верхней перего- . родки, имеющей форму сферического секто- рз, камеры анаэробного сбражиеания образует сужающийся книзу кольцевой сток, который улавливает и направляет в резервуар анаэробного сбраживания жидкую фракцию компоста по мере ее отделения от последнего, в результате чего непрерывно пополняется количество сбра- живаемого материала и, следовательно, повышается степень использования

исходного сырья,

При перемешивании сбраживаемой массы, благодаря сферической форме днища резервуара анаэробного сбраживания и мешалке маятникового типа, конфигурация нижних кромок которой повторяет форму дни- ща резервуара, исключается возможность образования застойных зон , что обеспечивает стабильность процесса сбраживания и, тем самым, обусловливает увеличение выхода биогаза.

5 0 5 0

5 0- 5

0 5

0

5

Благодаря тому, что приспособление для разделения фракций, выполненное в виде соосного с цилиндром усеченного конуса с двойными перфорированными стенками, находится внутри, резервуара анаэробного сбраживания, разделение сбраживземой массы на фракции происходит непосредственно в процессе анаэробного сбраживания, причем жидкая фракция, по мере ее накопления, в полости, образуемой наружными поверхностями конуса и внутренней поверхностью стенок корпуса, откачивается, а твердая фракция накапливается в полости, образуемой внутренней поверхностью конуса и внутренней поверхностью сферического днища, и продолжает дображиваться, что повышает степень использования сырья и увеличивает выход биогаза.

При этом загрузка очередной порции сырья осуществляется без выгрузки твердой фракции. Опорожнение полости, в которой накапливается твердая фракция, резервуара анаэробного сбраживания осуществляется 1-2 раза в год в период осен- не-весенних полевых работ, а содержимое используется в качестве удобрения. .Отсутствие необходимости частой выгрузки сбраживаемой массы из устройства значительно сокращает трудозатраты и обеспечивает удобство в обслуживании.

В пространство между двойными пер-- форированными стенками усеченного кону-. са помещен пористый материал, например керамзит, который выполняет двойную функцию: является носителем прикрепленной микрофлоры и, следовательно, обеспечивает интенсификацию процесса сбраживания и образования биогаза и, тем самым, увеличение его выхода. Кроме того, обеспечивает эффективное разделение фракций, благодаря чему обеспечивается возможность использования жидкой отработанной фракции в качестве смывной технической жидкости на птицефермах и животноводческих хозяйствах, а также в коммунальном хозяйстве, в результате чего обеспечивается повышение степени использованиятходов этих хозяйств.

Благодаря размещению камеры компостирования сверху резервуара анаэробного сбраживания отпадает необходимость в применении специальных строительных средств, что также обусловливает снижение капитальных затрат.

На фиг.1 показано устройство для переработки сельскохозяйственных и коммунальны отходов, вид сбоку; на фиг.2 - мешалка маятникового типа, вид сверху.

Устройство для переработки сельскохозяйственных и коммунальных отходов содержит корпус 1 со сферическим дном 2 и верхней сферической перегородкой 3, в которой выполнен люк 4 для выгрузки твердой сброженной фракции, снабженный перфорированной обечайкой 5 и элементом 6 подвески мешалки маятникового типа 7 на гибкой подвеске 8. Сверху корпуса 1 выполнена камера 9 компостирования в виде по- лости, ограниченной продолжением 10 стенок корпуса 1, перфорированной перегородкой 11, опирающейся на наружную поверхность верхней сферической перегородки 3 и крышкой 12, прикрепленной к стенкам 10. Сферическая перегородка 3 в сочетании со стенками 10 камеры 9 компостирования образует сужающийся книзу кольцевой сток 13, соединенный посредством патрубка 14 и трубопровода 15 с резер- вуаром анаэробного сбраживания 16.

Внутри корпуса 1 выполнены разделительные стенки 17 усеченного конуса, нижнее основание которого опирается на боковые цилиндрические стенки корпуса 1, а меньшее, верхнее, основание прикреплено к обечайке 5 люка 4 и которые в совокупности со сферической поверхностью днища образуют полость 16 для сбраживаниятвёр- дои фракции. Пространство 18 между стен- ками 17 заполнено пористым материалом, например керамзитом.

Наружные.поверхности конических разделительных стенок 17 в совокупности с внутренней поверхностью цилиндрических стенок корпуса и верхней сферической перегородки 3 образуют кольцевую полость 19.

Загрузочное приспособление выполнено в виде трубопровода 15, снабженного на входе измельчителем.

Крышка 20 люка 4 снабжена патрубком 21 для отвода биогаза.

Мешалка 7 маятникового типа содержит кольцо 22, снабженное рядом хордовых перегородок 23, нижняя кромка 24 которых повторяет профиль сферического днища 2 корпуса 1 и отстоит от этого днища на расстоянии 40-80 мм, а также тяги 25, гибкую подвеску 8 и гибкую тягу 26, пропущенную через трубопровод 15 и выведенную наружу.

Устройство работает следующим образец.

Вначале пористый материал, заполняю- щий пространство 18,заселяется микрофлорой. Затем загрузочный трубопровод обеспечивает поступление перерабатываемого материала внутрь полос™ 16. Параллельно камера 9 загружается компостируемым материалом. Пористый материал, например керамзит, находящийся в пространстве 18, обеспечивает разделение обрабатываемой массы на фракции и прохождение жидкой фракции в полость 19.:

Выделяющийся в результате сбраживания биогаз отводится через патрубок 21.

Уровень жидкотекучей массы, заполняющей резервуар 16, находится выше устья трубопровода 15, благодаря чему в этом месте образуется гидрозатвор. .

Маятниковая мешалка 7 обеспечивает перемешивание осадка на дне резервуара 16 благодаря периодическому натяжению тяги 26.

Отделяющаяся от компостируемой массы в камере 9 жидкая фракция поступает через перфорированную перегородку 11 в кольцевое пространство стока 13 и далее по трубе 14 и 15 в резервуар 16 для сбраживания.

По мере накопления отферментирован- ной жидкости в полости 19 жидкость откачи- .вается по трубе 27 за пределы устройства. При этом в полости 16 накапливается твердая фракция. Люк 4 при этом остается закрытым.

Технико-экономические преимущества заявляемого устройства обусловлены более высокой степенью использования поступающих в устройство животноводческих и коммунальных отходов (так как устройство обеспечивает более полное сбраживание твердой фракции с получением биогаза, обеспечивает эффективное отделение жидкой фракции с целью ее дальнейшего использования не только в качестве удобрения, но и как смывную жидкость, обеспечивает интенсификацию процесса сбраживания с увеличением выхода биогаза), а также сокращением капитальных и трудозатрат и повышением удобства обслуживания.

Форм у.л а изобретения

1,Установка для переработки сельскохозяйственных и коммунальных отходов, содержащая расположенные в емкости камеру компостирования и резервуар анаэробного сбраживания с загрузочным и выгрузочным приспособлениями, сообщенные с ним узел разделения отходов на фракции и патрубок отвода биогаза, расположенное в корпусе резервуара перемешивающее устройство, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудозатрат и повышения удобства обслуживания, увеличения выхода биогаза, а также снижения затрат на сооружение установки, резервуар анаэробного сбраживания выполнен в виде вертикального цилиндрического корпуса со

сферическими днищем и верхним перекрытием, в котором расположено выгрузное приспособление в виде люка со сферической крышкой, в которой.установлен патрубок от: вода биогаза, камера компостирования расположена над корпусом резервуара сроено ему и выполнена с горизонтальной крышкой и перфорированным днищем, которое установлено на боковых стенках корпуса резервуара и сферической крышке люка с образованием рас1прлрШннрй над сферическим перекрытием и сообщенной с резервуаром посредством трубопровода полости отвода жидкой фракции из упомянутой камеры компостирования, а узел разделения отходов на фракций выполнен в виде запол ненной пористым материалом, например керамзитом, фильтрующей камеры, образованной наборрй ТнцёйтрйчНб устанбйленных друг относительно друга усеченных конусов, большие основания которых закреплены на стенках корпуса резервуара в его придонной части, а меньшие - на, стенках

его люка.

2.Установка по п, 1, о т л и ч а ю щ а я С я тем, что перемешивающее устройство снабжено средством его перемещения и выполнено в виде кольца, подвешенного к крышке

люка посредством гибкого элемента с возт можностью качания и снабженного набором закрепленных к кольцу по его хордам вертикальных перегородок, причем обращенные к сферическому днищу резервуара

нижние их концы выполнены формой, эквидистантной форме поверхности днища, а кольцо посредством гибкой тяги, проходящей через загрузочное приспособление, соединено со средством его перемещения.

Установка для переработки сельскохозяйственных и коммунальных отходов. Емкость содержит камеру 9 компостирования и резервуар анаэробного сбраживания. Резервуар выполнен в виде вертикального цилиндрического корпуса со сферическим днищем и верхним перекрытием. Узел разделения отходов на фракции выполнен в виде фильтрующей камеры 18, заполненной пористым материалом, например керамзитом. Камера 18 образована набором усеченных конусов 17, установленных кон- центрично друг относительно друга. Боль- шие основания конусов 17 закреплены на стенках корпуса. Перемешивающее устройство выполнено в виде кольца 7, подвешенного к крышке люка с возможностью качания и снабженного средством его перемещения. Кольцо 7 снабжено вертикальными перегородками, закрепленными по его хордам. Камера 9 загружается компостируемым материалом. Жидкая фракция через керамзит проходит в полость 19. Биогаз отводится через патрубок 21. Гидрозатвор образуется выше устья трубопровода 15. Мешалка 7 перемешивает осадок на дне резервуара 16 благодаря периодическому натяжению тяги 26. 1 з.п.ф-лы, 2 мл. ел

Фиг.1