Система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза
Владельцы патента RU 2374814:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Система состоит из скребкового транспортера, канала, насосов, двух метантенков, бункера, хранилища, агрегата для забора навоза из хранилища. Канал выполнен с наклоном в сторону бункера. В бункере установлены два насоса с трубопроводами. Один из трубопроводов имеет рассекатель для подачи в начало канала жидкой фракции навоза из бункера и смыва в бункер тяжелой фракции навоза. Второй насос предназначен для перекачивания навоза в метантенк. В нижней части одного метантенка выполнен трубопровод для сброса частично переработанного навоза в другой метантенк. В нижней части каждого метантенка установлено нагревательное устройство, обеспечивающее подогрев навоза, а в верхней части - установлены форсунки для дробления корки навоза в верхней части метантенка за счет жидкой фракции навоза. Метантенки в верхней части выполнены с газгольдерами для сбора газа и дальнейшей его транспортировки. Газгольдеры выполнены гофрированными и соединены между собой. Дно хранилища покрыто прорезиненной тканью. Система позволит повысить эффективность переработки навоза, создать комфортные условия для содержания животных и работы обслуживающего персонала, внедрить действенную систему выгрузки навоза, получить биогаз, повысить качество биологических удобрений, улучшить экологическую обстановку на животноводческой ферме и комплексе. 3 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для улучшения условий содержания животных, повышения качества биологических удобрений, получения биогаза и улучшения экологической обстановки на ферме и комплексе.
Известно устройство для переработки подстилочного навоза в удобрения и биогаз [RU 2066305 С1, 6 C02F 11/04, 26.05.1993], включающее метантенк, воздуходувку, грейфер для загрузки и выгрузки.
Недостатком данного устройства является то, что загрузка метантенка навозом и его выгрузка осуществляется грейфером.
Наиболее близким аналогом является биогазовая установка для переработки навоза [RU 2286038 С2, 7 А01С 3/02, 11.05.2004], которая включает приемную емкость, гидрогерметизатор, газовый колпак, манометр, устройство подогрева и отбора газа. Приемная емкость выстлана чехлом из эластичного водонепроницаемого материала с армированным дном и жестко закрепленным верхним краем. Армированное дно чехла связано с подъемным механизмом и опирается на решетку, под которой расположено устройство подогрева в водяной рубашке. Гидрогерметизатор снабжен выгрузным трубопроводом, конец которого находится выше уровня выгрузной площадки.
Недостатком данной установки является то, что для осуществления загрузки и выгрузки биомассы необходимо открывать метантенк, снимая колпак. Также недостатком является то, что метантенк расположен на поверхности грунта, что влечет за собой большие затраты энергии на нагревание биомассы в зимний период.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности переработки навоза, создание комфортных условий для содержания животных и обслуживающего персонала, а также внедрение действенной системы выгрузки навоза, получения биогаза, повышения качества биологических удобрений, улучшения экологической обстановки на животноводческой ферме и комплексе.
Решение поставленной задачи достигается тем, что система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза состоит из скребкового транспортера, канала, бункера, поршневого насоса, трубопровода для удаления навоза, двух метантенков, хранилища для переработанного навоза. При этом метантенки выполнены цилиндрическими, в верхней части которых установлены гофрированные газгольдеры для накопления газа. Внизу метантенки имеют устройства, предназначенные для подогрева навоза. Предусмотрено разбивание корки, образующейся на поверхности навоза. Дно хранилища для переработанного навоза выполнено из прорезиненной ткани.
Имеют преимущество конкретные примеры конструктивного исполнения, в которых:
- метантенк располагается заглубленным,
- метантенк выполнен объемом, достаточным для обеспечения вместительности 12-дневного выхода навоза с фермы,
- форсунки для разбивания корки располагаются ниже поверхности навоза в метантенке.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза, на фиг.2 - поперечный разрез метантенка, на фиг.3 - разрез канала животноводческого помещения.
Предложенная система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза предназначена для эксплуатации с животноводческим помещением 1 (фиг.1), в котором расположена зона содержания животных 2. В животноводческом помещении 1 также расположен скребковый транспортер 3 для транспортировки навоза из зоны содержания животных 2 и подачи его в канал 4. Канал 4 предназначен для направления навоза от скребкового транспортера 3 к бункеру 5.
Канал 4 выполнен с наклоном к бункеру 5. В бункере 5 установлены два насоса. Поршневой насос 6 предназначен для подачи жидкой фракции навоза по трубопроводу 7 в начало канала 4. Поршневой насос 8 предназначен для удаления навоза из бункера 5 по трубопроводу 9 и направления его в метантенк 10. В верхней части метантенка 10 предусмотрен гофрированный газгольдер 11. Форсунки 12, закрепленные на раме 13, предназначены для разбивания корки, образующейся на поверхности навоза метантенка 10. Трубопровод 14 предназначен для подачи горячей воды к нагревательному устройству 15. В нижней части метантенка 10 выполнен трубопровод 16 для сброса частично переработанного навоза из метантенка 10 в метантенк 17. Насос 18 предназначен для перекачивания навоза по трубопроводу 19 в хранилище 20. Насос 21 предназначен для подачи жидкой фракции навоза из нижней части метантенка 17 в верхнюю по трубопроводу 22. Насос 23 предназначен для перекачивания жидкой фракции навоза из нижней части метантенка 10 в верхнюю по трубопроводу 24. Трубопровод 25 предназначен для подачи горячей воды к нагревательному устройству 26. Форсунки 27, закрепленные на раме 28, предназначены для разбивания корки, образующейся на поверхности навоза метатенка 17. Трубопровод 7 выполнен с рассекателем 29 на конце, предотвращающим разбрызгивание жидкой фракции навоза на стену животноводческого помещения 1. Предусмотрено транспортное средство 30, приспособленное для агрегатирования с цистерной 31 для транспортировки навоза на поле. Агрегат 32 предназначен для заполнения цистерны 31 навозом из хранилища 20. Предусмотрен агрегат 33 для подпочвенного внесения навоза на поле. Дно хранилища 20 покрыто прорезиненной тканью 34. Гофрированные газгольдеры 11 и 35 соединены между собой газотрубопроводом 36.
Система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза работает следующим образом.
В животноводческом помещении 1 (фиг.1) из зоны содержания животных 2 подают твердую и жидкую фракции навоза скребковым транспортером 3 к каналу 4. Поршневым насосом 6 подают жидкую фракцию навоза по трубопроводу 7 в начало канала 4, тем самым смывая тяжелую фракцию навоза в бункер 5. Насосом 8 по трубопроводу 9 навоз перекачивают в метантенк 10 (фиг.2). Заполнение метантенка 10 производят в течение 12 дней. По трубопроводу 14 подают горячую воду, которая поступает к нагревательному устройству 15, производя тем самым нагревание навоза до температуры 33-54°С.
Анаэробное брожение навоза длится 10-12 суток при температуре 33-54°С. При этих параметрах достигается наибольшее количество выделяемого газа (метана).
Выделяющийся газ поднимается вверх и накапливается в гофрированном газгольдере 11 и гофрированном газгольдере 35, затем по газотрубопроводу 36 направляется к ГРП (газораспределительному пункту).
По трубопроводу 24 навоз насосом 23 перекачивают к форсункам 12, расположенным на раме 13, тем самым происходит разрушение образующейся корки на поверхности навоза.
Суточная порция навоза, поступающая из животноводческого помещения 1 на 13 день по трубопроводу 9 в метантенк 10, вытесняет по принципу сообщающихся сосудов часть навоза по трубопроводу 16 в метантенк 17. Процесс переработки навоза в метантенке 17 аналогичен с процессом, протекающим в метантенке 10. Заполнение метантенка 17 производят в течение 12 дней. По трубопроводу 25 подают горячую воду к нагревательному устройству 26 для нагревания навоза до температуры 33-54°С. По трубопроводу 22 навоз насосом 21 перекачивают к форсункам 27, расположенным на раме 28, тем самым разбивается образующаяся корка на поверхности навоза.
На 25 день порцию переработанного навоза, равную по объему суточного выделения его из животноводческого помещения 1, насосом 18 по трубопроводу 19 перекачивают в хранилище 20.
Агрегатом 32 производят заполнение цистерны 31 навозом из хранилища 20. Транспортным средством 30 осуществляют транспортировку цистерны 31 на поле. Агрегатом 33 производят подпочвенное внесение навоза на поле.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность переработки навоза, создать комфортные условия для содержания животных и обслуживающего персонала, а также внедрить действенную систему выгрузки навоза, получить биогаз, повысить качество биологических удобрений, улучшить экологическую обстановку на животноводческой ферме и комплексе.
Источники информации
1. RU 2066305 С1, 6 C02F 11/04, 26.05.1993.
2. RU 2286038 С2, 7 А01С 3/02, 11.05.2004.
Система удаления, переработки и утилизации жидкого навоза, состоящая из скребкового транспортера, канала, насосов, двух метантенков, бункера, хранилища, агрегата для забора навоза из хранилища, причем канал выполнен с наклоном в сторону бункера, в бункере установлены два насоса с трубопроводами, причем один из трубопроводов имеет рассекатель для подачи в начало канала жидкой фракции навоза из бункера и смыва в бункер тяжелой фракции навоза, а второй насос предназначен для перекачивания навоза в метантенк, в нижней части одного метантенка выполнен трубопровод для сброса частично переработанного навоза в другой метантенк, кроме того, в нижней части каждого метантенка установлено нагревательное устройство, обеспечивающее подогрев навоза, а в верхней части установлены форсунки для дробления корки навоза в верхней части метантенка за счет жидкой фракции навоза, метантенки в верхней части выполнены с газгольдерами для сбора газа и дальнейшей его транспортировки, при этом газгольдеры выполнены гофрированными и соединены между собой, а дно хранилища покрыто прорезиненной тканью.
