Устройство для переработки органических отходов и теплообменник

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц А 23 N 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ CHHT СССР . (21) 4286508/30 — 15 (22) 17.07.87 (46) 15.08.90. Бюл, ¹ 30 (75) А. Г. Бородин, В. Н. Сапухов и 10.И.Кондратьев (53) 636.085(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1076066, кл. А 23 N 1?/00, 1981.

Патент Франции № 1516332, кл. F 28 D 7/10, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ. ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к машин ам для производств а к ормо в из о р ганиче скихх 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 лола„„SU„„1584894 А 1 сти. 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 и 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 смесительдозатор 2. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1584894

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 )Q сообщена с бункером 9 для хранения белкового концентрата, который через дозатор 10 связан с кормораздаточной ( системой животноводческого помещения 11. Инокулятор 6 соединен с ем- 25 костью 12 для приготовления питательного раствора, сообщенного с сепаратором 7. В инокуляторе .6 размещено приспособление 13 для охлаждения, соединенное с системой подачи воды, в виде насоса 14 и через регулятор

15 расхода воды со смесителем-доэатором 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 размещеньм в биореакторе 4 нагревательным приспособлением 17. Система отвода осадка 18 биореактора 4 сооб- 4О щена через теплообменник 3 с резер1 вуаром 19 для хранения осадка.

Теплообменник 4 содержит цилиндрический корпус 20 с концентрично установленными в нем с .образованием 45 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 лопастью

24 и установлены в корпусе 20 с воэможностью вращения вокруг его оси. ,Попасть 25, расположенная во внутренней трубе 21Р еет направление спи 55 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 зазор с лопастью 23 сообщен, 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 образ ом.

Органические отходы поступают из животноводческого помещения 11 в измельчитель 1, а затем в смесительдозатор 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 иэ него — в бункер 9 для хранения бел1584894 кового 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 24, 25 встречными потоками.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для переработки органических отходов, включающее из-. мельчитель 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 инокулятора, и связанный с последним через сепаратор и камеру термообработки белкового концентрата бункер для хранения белкового концентрата, о т л ичающее ся тем, что, сцелью снижения энергозатрат и повышения степени утилизации органических отходов, оно снабжено размещенными между теплообменником и инокулятором последовательно соединенными биореактором с нагревательным приспособлением 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 осадка соединена " теплсобменником, чере3 кот орый камера термообработки белкового концентрата сообщена с бункером хранения белкового концент5 рата, причем приспособление для охлаждения инокулятора связано со смесителем-дозатором.

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

20 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени утилизации тепла, он снабжен жестко соединенными с трубами и размещенными в кольцевых зазорах и в полости внутрен25 ней трубы спиральными лопастями, причем внутренняя и промежуточная трубы жестко соединены между собой расположенной между ними спиральной лопастью и установлены с возможностью

3р 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.

1584894

Со став итель Л. Скибнев ский

Редактор A,Äîïèíè÷ Техред П Серд окова КоРРектор Н,Ревская

Подписное

Заказ 2282

Тираж 500

ВБ1ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоргц, у», Гагарина, 101