Устройство для выделения протеина из сточных вод птицеводческих комплексов

 

Использование: выделение протеина из сточных вод птицеводческих комплексов фильтрованием в поле центробежных сил. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, в котором на приводном валу 3 смонтирован ротор. Ротор включает два диска 4 и 5, установленных один над другим с образованием камеры, сообщенной с патрубком 2 подвода сточных вод. На дисках 4,5 меньшим основанием свободно подвешены нежесткие конусообразные перегородки 7,8, наружная из которых выполнена проницаемой для воды. Устройство снабжено дополнительным диском 10 с закрепленной на нем нежесткой конусообразной перегородкой 11 и патрубком 12 подвода промывной воды. Дополнительный диск 10 установлен над основными дисками с образованием камеры 12а между ними и кольцевой щели между дополнительной перегородкой 11 и наружной из основных. Кольцевая щель сообщена с патрубком 12 подвода промывной воды. Дополнительная 11 и основная внутренняя перегородка 8 выполнены непроницаемыми для воды. Свободные нижние кромки 14,15 этих перегородок расположены выше, чем нижняя кромка 16 основной наружной перегородки 7. 3 ил.

Изобретение относится к технике выделения протеина фильтрованием в поле сил инерции, возникающих при вращении фильтровальной перегородки, и может быть использовано на птицеводческих комплексах с клеточным содержанием птицы и образованием помета в виде жидких фракций влажностью 90-95% стоков.

Известно устройство для выделения протеина из сточных вод птицеводческих комплексов, содержащее корпус с патрубком подвода сточных вод, смонтированный в корпусе на приводном валу ротор, включающий два диска, установленных один над другим с образованием камеры, сообщенной с патрубком подвода сточных вод, и две коаксиально расположенные нежесткие конусообразные перегородки, наружная из которых выполнена проницаемой для воды, закрепленные на дисках меньшим основанием с образованием между собой кольцевой щели, сообщенной с камерой между дисками, которое имеет небольшую производительность.

Цель изобретения повышение производительности.

Она достигается тем, что устройство снабжено дополнительным диском с закрепленной на нем нежесткой конусообразной перегородкой и патрубком подвода промывной воды, при этом дополнительный диск с дополнительной перегородкой установлен над основными дисками с образованием камеры между ними и кольцевой щели между дополнительной перегородкой и наружной из основных, сообщенной с патрубком подвода промывной воды, причем дополнительная и основная внутренняя перегородки выполнены непроницаемыми для воды и закреплены на дисках так, что их нижние кромки расположены выше, чем нижняя кромка основной наружной перегородки.

Бактерии, продуцирующие протеин на биогенных элементах питания сточных вод, имеют мозаичную гидрофильно-гидрофобную структуру поверхности клетки и в процессе жизнедеятельности может ослизняться, превращаясь в студенистую массу, которая в процессе продолжительной фильтрации закупоривает поры фильтровальной перегородки. Для регенерации используют поток промывной жидкости между наружной непроницаемой и основной и поток воды между основной и внутренней основной непроницаемой перегородками. Эти потоки регенерируют проницаемую перегородку и этим повышают производительность установки.

На фиг.1 чертежа представлен продольный разрез устройства; на фиг.2 укрупнено узел дисков с перегородками; на фиг.3 схематически технологическая схема выработки протеина из сточных вод птицеводческого комплекса.

Устройство для выделения протеина из сточных вод птицеводческих комплексов содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода сточных вод, смонтированный в коpпусе 1 на приводном валу 3 ротор, включающий два диска 4 и 5, установленных один над другим с образованием камеры 6, сообщенной с патрубком 2 подвода сточных вод и две коаксиально расположенные нежесткие конусообразные перегородки 7 и 8, наружная из которых 7 выполнена проницаемой для воды, закрепленные на дисках 4 и 5 меньшим основанием с образованием между собой кольцевой щели 9, сообщенной с камерой 6 между дисками 4 и 5. Устройство снабжено дополнительным диском 10 с закрепленной на нем нежесткой конусообразной перегородкой 11 и патрубком 12 подвода промывной воды, при этом дополнительный диск 10 с дополнительной перегородкой 11 установлен над основными дисками с образованием камеры 12а и кольцевой щели 13 между дополнительной перегородкой 11 и наружной 7 из основных, сообщенной с патрубком 12 подвода промывной воды, причем дополнительная 11 и основная внутренняя 8 перегородки выполнены непроницаемыми для воды и закреплены на дисках 4 и 10 так, что их нижние кромки 14 и 15 расположены выше, чем нижняя кромка 16 основной наружной перегородки 7. Диск 10 выполнен с отверстиями 17, а диск 5 с отверстиями 18 для прохода сред, а корпус 1 снабжен тангенциальным патрубком 19 отвода осветленной воды и патрубком 20 отвода концентрата протеина. Устройство работает в установке, которая включает смеситель 21, отделитель 22, аэротенки 23 и 24, описанные выше устройства 25 и26, сушилку 27 с топкой 28 и циклоном-гранулятором 29, метантенк 30 и биологический пруд 31.

Устройство для выделения протеина в установке для его выработки работает следующим образом.

Жидкий помет влажностью 90-95% получаемый при клеточном содержании птицы, гидросмывом и гидросплавом поступает в смеситель 21, где разбавляется водой из биопруда 31 до концентрации 0,1-1% и поступает отделитель 22 для осветления, примеси измельчаются и поступают в метантенк 30 для выработки из беззольного органического вещества взвесей биогаза, а осветленная сточная вода поступает в аэротенк 23 для продуцирования на биогенных элементах биомассы аэробных микроорганизмов, как источника кормового протеина. Сточная вода со взвешенным в ней протеином в виде биомассы микроорганизмов поступает по патрубку 2 устройства 25, проходит через отверстия 18 камеры 6 и в кольцевую щель 9 между перегородками 7 и 8, вращающимися вместе с дисками 4 и 5 на приводном валу 3. Под действием сил инерции вода осветляется, освобождается от микроорганизмов и проходит в кольцевую щель 13 и из через нижнюю кромку 14 перегородки 11 отводится в факеле распыла из корпуса 1 по тангенциальному патрубку 19, а осадок перемещается под действием тангенциальной составляющей силы инерции по кольцевой щели 9 и через нижнюю кромку 16 перегородки 7 разгружается и в факеле распыла, выделяемый из сточных вод протеин в виде биомассы микроорганизмов выводится из корпуса 1 по тангенциальному патрубку 20. При снижении производительности устройства из-за закупорки пор перегородки 7 подачу сточных вод в патрубок 2 прекращают и по патрубку 12 подают промывную воду, которая проходит через отверстия 17 камеры 12а в кольцевую щель 13 и промывают поры перегородки 7 в направлении, противоположном направлению фильтрования. Избыточная и отработанная промывная вода отводятся через нижнюю кромку 14 перегородки 11 по патрубку 19. После регенерации перегородки 7 восстанавливается подача осветленной воды по патрубку 2. Выполнение перегородки 8 непроницаемой для воды повышает производительность, а для перегородки 11 эффективность промывки. Отделяемая в устройстве 25 биомасса протеина поступает на вход в аэротенк 23, а избыточная в сушилку 27. Осветленная вода из патрубка 19 устройства 25 поступает во вторую ступень аэробной обработки по исчерпыванию биогенных элементов питания сточных вод аэротенк 24 и далее в устройство 26, работающему аналогично описанному выше. Часть биомассы протеина возвращается в аэротенк 24, а избыточная часть поступает в сушилку 27, где высушивается в вихревом потоке теплоносителя, получаемого при сжигании биогаза из метантенка 30 в топке 28. Сухой протеин влажностью 10% поступает в циклон-гранулятор 29 и далее на упаковку и отправку потребителям.

Совмещение очистки сточных вод с выработкой протеина позволяет перевести очистные сооружения на рентабельные условия работы с выработкой из 1 м³ осветленных сточных вод 20-40 кг протеина 10% влажности.

В сельском хозяйстве в себестоимости яйца, молока, мяса и мясомолочных продуктов затраты на корма составляют порядка 70% всех затрат, а поэтому совмещение очистки сточных вод с выработкой кормового протеина обеспечивает предпосылки для снижения стоимости товарной продукции.

В настоящее время около 45-50 млн.т/год помета высокой влажности создает тяжелую экологическую обстановку вокруг птицеводческих комплексов из-за трудности его утилизации, что подчеркивает актуальность решения проблемы.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРОТЕИНА ИЗ СТОЧНЫХ ВОД ПТИЦЕВОДЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ, содержащее корпус с патрубком подвода сточных вод, смонтированный в корпусе на приводном валу ротор, включающий два диска, установленных один над другим с образованием камеры, сообщенной с патрубком подвода сточных вод, и две коаксиальные нежесткие конусообразные перегородки, наружная из которых выполнена проницаемой для воды, закрепленные на дисках меньшим основанием с образованием между собой кольцевой щели, сообщенной с камерой между дисками, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено дополнительным диском с закрепленной на нем нежесткой конусообразной перегородкой и патрубком подвода промывной воды, при этом дополнительный диск с дополнительной перегородкой установлен над основными дисками с образованием камеры между ними и кольцевой щели между дополнительной перегородкой и наружной из основных, сообщенной с патрубком подвода промывной воды, причем дополнительная и основная внутренняя перегородки выполнены непроницаемыми для воды и закреплены на дисках так, что их нижние кромки расположены выше, чем нижняя кромка основной наружной перегородки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3