Способ переработки отходов - продуктов жизнедеятельности животных Советский патент 1993 года по МПК C05F3/00 A23K1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, точнее к переработке отходов животноводства и птицеводства, а также других отраслей народного хозяйства, в результате деятельности которых образуются отходы, содержащие органические соединения, и может быть применено для переработки- отходов, содержащих органические соединения, в том числе и продукты жизнедеятельности животных, птиц и человека,

Целью изобретения является повышение производительности процесса переработки отходов и снижение при этом материальных затрат.

На чертеже схематически изображен один из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ.

Его элементы соединены между собой следующим образом. Смеситель 1 снабжен штуцером, через который в него поступают отходы, например продукты жизнедеятельности животных полученные с помощью гидросмыва. Внутри смесителя 1 смонтирована мешалка (не показана), имеющзя обычную конструкцию. Смеситель трубой 2 соединен с отстойником 3. В нижней части последнего смонтировано выгружнсо устройство 4, а верхняя часть отстойника с помощью трубы 5 связана со смесмтелем С-3

ы

СлЭ

iOJ

тстойником 6. Выгружное устройство 4 моет быть выполнено в виде шнека, скребкоого транспортера и т.п. широко известных риспособлений и трубой 7 связано с накопителем 8 для сбора твердой фракции. Сме- итель - отстойник 6 снабжен ректификационной колонной 9, смонтированной в его верхней части, штуцером,соеиненным трубой 10 с входом емкости 11 ля обогащенного мазута. Смеситель - оттойник 6 оборудован теплообменником, имеющим обычную конструкцию (не пока- зан), который связан трубой 12 систочником пата и сборником конденсата (не показан).

Кроме этого, смеситель - отстойник 6 снабжен штуцерами к которым присоединены трубы 13 и 14. По трубе 13 в смеситель 6 подается мазут из емкости 15, а труба 14 служит для выпуска водной фракции из смесителя - отстойника 6 в сборник 16.

Ректификационная колонна 9 имеет два выхода. Вывод 17 для полярного растворителя соединенный трубопроводом с емкостью 18 и 19 выход для неполярного растворителя, соединенный трубопроводом с емкостью 20. Емкость 18 соединена трубой со смесителем 1, с которым также соединена и емкость 20. Кроме этого, емкость 20 связана трубопроводом с баком 21 для избыточного неполярного растворителя.

Все трубопроводы устройства снабжены необходимой запорной арматурой (не показано).

Способ можно осуществлять непрерывно или циклически, по мере накопления достаточного количества отходов. Отходы, содержащие органические вещества, например, продукты жизнедеятельности .животных с помощью гидросмыва в виде, суспензии подаются в смеситель 1 через штуцер (показано стрелкой). В нем суспензия перемешивается с помощью мешалки с полярным и неполярным растворителями. В качестве полярного растворителя используют этанол, который непрерывно вводят в процесс в количестве 0,1-1 % от массы суспензии. В качестве неполярного растворителя используют легкие фракции тяжелого углеводорода - мазута. При этом мазут вводят в процесс в количестве 1-10% от массы суспензии. Содержание твердого вещества в суспензии составляет 5-7% по массе.

В результате взаимодействия с растворителями происходит экстракция органических веществ из суспензии. Из смесителя 1 смесь самотеком по трубе 2 поступает в отстойник 3. где в течение непродолжительного времени разделяется на твердую и жидкую фракции, которые формируются в

нижней и верхней частях отстойника 3 соответственно.

Твердая фракция, представляющая из себя в основном клетчатку, выводится из

отстойника с помощью выгружного устройства 4 и поступает в накопитель 8 для последующего использования, например, в качестве грубых кормовых добавок для скота.

Жидкая фракция по трубе 5 самотеком поступает в смеситель-отстойник 6. В него же из емкости 15 подается тяжелый углеводород-мазут, например, с помощью насоса (не показан) или самотеком. Содержимое

смесителя -отстойника б нагревают с помощью парового теплообменника (не показан) или другим известным способом до температуры около 100°С. Пар подается в теплообменник по трубе 12 с температурой

130 ± 10°С и под давлением около 3 АТИ.

При нагреве содержание смесителя-отстойника б разделяется на водную фракцию, содержащую в основном раствор солей, которая выводится по трубе 14 в

сборник 1C, фракцию обогащенного органическими веществами мазута, который выводится из процесса по трубе 10 в емкость 11 и летучую фракцию, поступающую в ректификационную колонну 9. В ней происходит

разделение летучей фракции на полярный и псполярный растворители. Полярный растворители. Полярный растворитель (этанол) выводится из колонны 9 через вывод 17, поступает по.трубопроводу в емкость 18, а

оттуда - в смеситель 1 в начало процесса. Неполярный растворитель (летучие фракции мазута) выводится, из колонны 9 через вывод 19, затем поступает в емкость 20, а оттуда в смеситель 1 в начало процесса.

Избыточное количество неполярного растворителя, извлекаемого из колонны 9, поступает после емкости 20 в бак 21.

Водная фракция, находящаяся в сборнике 16, используется, например, для гидро

смыва продуктов жизнедеятельности

животных, обогащенный мазут из емкости 11 - в качестве топлива, например, для получения пара или обогрева помещений, а бензиновые фракции мазут из бака 21 в ка0 честве моторного топлива.

Таким образом, отходы, содержащие органические вещества, полностью утилизируются.

Расчеты и проведенные эксперименты

5 на лабораторной установке показали следующие результаты:л

для установки производительностью 7-10 м3/час стоков, содержащих 5-7% сухих веществ (что соответствует гидросмы-,,,,. ву отходов от 7-10 тыс.голов сеиней), подается 8-24 кг/час полярного растворителя (этанола) и около 200 кг мазута;

для.обеспечения работы установки расходуется пар под давлением 3 АТИ в количестве 1 .т/час, электроэнергия - около 20 кВт (для привода мешалок, насосов и питания необходимости контрольно-регулирующей аппаратуры), оборотная вода (для охлаждения ректификационной колонны) в количестве около 200 м3/час;

в результате переработки получают 100-140 кг/час клетчатки. 400 кг/час обогащенного мазута с теплотой сгорания,аналогичной теплоте сгорания обычного мазута (8000 - 9000 к кал./кг.), и 100-140 кг легкой бензиновой фракции с теплотой сгорания 10000 к.кал/кг. Водная фракция содержит от 0,3 до 0,6% солей и может быть повторно использована на гидросмыв;

обогащенный мазут и легкая бензиновая фракция могут сжигаться для получения энергии, при этом с избытком обеспечивается энергетические потребности установки и теплофикационные потребности животноводческих помещений;

твердая фракция используется при приготовлении кормов как грубая добавка;

установка, реализующая предлагаемый способ, отвечает самым высоким требованиям к экологической чистоте.

Формула изобретения

1. Способ переработки отходов - продуктов жизнедеятельности животных, включающий сбор и удаление отходов с помощью гидросмыва, смешивание полученной водной суспензии с дополнительными реагентами и разделение на твердую и жидкую фракции, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения материальных затрат при переработке, в качестве дополнительных реагентов используют полярный и неполярный

растворители, а после отделения твердой фракции оставшуюся жидкую фракцию в присутствии по меньшей мере одного из тяжелых углеводородов разделяют на водную фракцию, фракцию тяжелых углеводородов и летучую фракцию, причем водную фракцию возвращают на гидросмыв, летучую фракцию, содержащую полярный и неполярный растворители, повторно используют для смешивания с водной суспензией отходов, а твердую фракцию используют в качестве грубой кормовой добавки для животных.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю. щ и и с я

тем, что в качестве полярного растворителя

используют этанол, в качестве неполярного

растворителя - летучую фракцию мазута, а

в качестве тяжелого углеводорода - мазут.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что этанол используют в количестве 0,1-1,0%, а мазут- 1-10% от массы водной суспензии, содержащей отходы.

Л#

+V

О

Клетчатка

дел

6 /к Ј

Использование: изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения - повышение производительности способа и снижение материальных затрат производства. Сущность изобретения: способ предусматривает сбор и удаление отходов с помощью гидросмыва, смешивание полученной водной суспензии с полярным и неполярным растворителями, разделение на твердую и жидкую фракции и последующее разделение жидкой фракции в присутствии по меньшей мере одного из тяжелых углеводородов на водную фракцию, фракцию тяжелых углеводородов и летучую фракцию, причем водную фракцию затем возвращают на гидросмыв, летучую фракцию, содержащую полярный и неполярный растворители, повторно используют для смешивания с водной суспензией отходов, а твердую фракцию используют в качестве f грубой кормовой добавки для животных. В кь честве полярного растворителя рекомендуется .использовать этанол. в качестве неполярного растворителя - летучую фрак цию мазута,.а в качестве тяжелого углеводорода - мазут. Рекомендуется также этанол использовать в количестве 0,1-1,0%. а мазут - 1-10% от массы водной суспензии, содержащей отходы, 2 з.п.ф-лы, 1 ил, 1п L™™ IL