Способ переработки продуктов жизнедеятельности животных и устройство для его осуществления

 

Использование: процессы переработки продуктов жизнедеятельности животных с целью их утилизации - получения удобрений и биомассы микроорганизмов, как кормовой добавки. Сущность изобретения: способ предусматривает преимущественную обработку навоза путем отделения от исходного сырья минеральных примесей, диспергирование органической составляющей и выращивание на этом субстрате бактерий, последующую дезинтеграцию и стерилизацию выращенной биомассы. Выращенную биомассу отделяют от субстрата на фильтрующей центрифуге, дезинтегрируют, готовят новый субстрат и повторно на нем выращивают бактерии, затем отделяют биомассу фильтрованием, часть биомассы возвращают на выращивание бактерий, а остальную часть биомассы нагревают в жидком виде до 90 - 95^oС. Устройство для осуществления способа содержит корпус с патрубками для подвода и отвода сред, приводной вал с верхним и нижним рабочими дисками, и установленную между ними кольцевую фильтрующую перегородку. Нижний диск установлен на приводном валу с возможностью скольжения по валу, при этом в месте сопряжения диска и вала, в них выполнены совпадающие наклонные углубления, в которых размещены тела качения. 2 с. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к выработке белково-витаминной добавки при переработке продуктов жизнедеятельности животных и может быть использовано на комплексах сельского хозяйства.

Известен способ переработки продуктов жизнедеятельности животных, преимущественно навоза, включающий отделение от исходного сырья минеральных примесей, диспергирование органической составляющей сырья, выращивание на этом субстрате бактерий с использованием в качестве дополнительных источников их питания диспергированных углеродсодержащих компонентов и последующую дезинтеграцию и стерилизацию выраженной таким образом биомассы [1] при котором биомасса включает первичный субстрат, что снижает ее качество.

Цель изобретения повышение качества белково-витаминной добавки (БВД).

Цель достигается тем, что выращенную биомассу отделяют от субстрата на фильтрующей центрифуге, дезинтегрируют, готовят новый субстрат и повторно на нем выращивают бактерии, затем отделяют биомассу фильтрованием, часть биомассы возвращают на выращивание бактерий, а оставшуюся часть биомассы нагревают в жидком виде до 90-95^оС.

Известно устройство для переработки продуктов жизнедеятельности животных, преимущественно навоза, содержащее корпус с патрубками для подвода и отвода сред, приводной вал с верхним и нижним рабочим дисками, и установленную между ними кольцевую фильтрующую эластичную перегородку, снабженную приспособлением для ее деформации, включающее эксцентрик и толкатель [2] с недостатками присущими способу, которые устраняются тем, что нижний диск установлен на приводном валу с возможностью скольжения по валу и снабжен упругим элементом, при этом в месте сопряжения диска и вала в них выполнены совпадающие наклонные углубления, а в образованной ими полости размещены тела качения.

На фиг. 1 представлен продольный разрез устройства; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 установка для выполнения способа с использованием устройства.

Устройство содержит корпус 1 с патрубками 2 подвода и 3, 4 для отвода сред, приводной вал 5 с верхним 6 и нижним 7 рабочими дисками, и установленную между ними кольцевую фильтрующую эластичную перегородку 8, снабженную приспособлением для ее деформации, включающее эксцентрик 10 и толкатель 11. Нижний диск 7 установлен на приводном валу 5 с возможностью скольжения по валу и снабжен упругим элементом 12, при этом в месте сопряжения диска 7 и в вала 5, в них выполнены совпадающие наклонные углубления 13 и 14, а в образованной ими полости размещены тела качения 15, а для передачи возвратно-поступательных перемещений от эксцентрика 10 через толкатель 11 к нижнему диску 7 в валу 5 размещены пластины 16, а вал 5 с окнами 17. Диски 6 и 7 выполнены с окнами 18 и 19, а корпус 1 с направляющим конусом 20. Установка, используемая в качестве примера осуществления способа, включает мешалку 21, отделитель 22, диспергатор 23 и мешалку 24, биокультиватор 25, фильтрующую центрифугу 26, дезинтегратор 27, мешалку 28, биокультиватор 29, устройство 30, дезинтегратор 31, теплообменник 32 и емкость для биомассы 33.

Продукты жизнедеятельности животных, преимущественно навоз, отделяют от минеральных примесей в мешалке 21 и отделителе 22, в мешалку 24 вводят углеродсодержащие компоненты (торф, лигнин, растительные остатки и т.д.), от которых отделяют минеральные примеси, смесь корректируют по соотношению углерод азот 20:1 при концентрации взвесей 1-10 г/л, осуществляют диспергирование органической составляющей сырья до размеров сопоставимых с размерами микроорганизмов, выращивают на этом субстрате в биокультиваторе 25 с использованием в качестве дополнительных источников их питания диспергированных углеродсодержащих компонентов в диспергаторе 23, выращенную биомассу отделяют от субстрата на фильтрующей центрифуге 26, биомассу дезинтегрируют, возвращают на вход через дезинтегратор 23 и биокультиватор 25, а на избыточной биомассе в мешалке 28 готовят новый субстрат и повторно на нем выращивают бактерии в биокультиваторе 29, затем отделяют биомассу фильтрованием в устройстве 30, биомассу дезинтегрируют в дезинтеграторе 31, часть биомассы возвращают на выращивание бактерий в биокультиваторе 29, а оставшуюся часть биомассы нагревают в жидком виде в теплообменнике 32 до 90-95^оС и емкостью 33 отвозят для использования в качестве белково-витаминной добавки.

Устройство 30 для отделения биомассы фильтрованием работает следующим образом.

Субстрат из биокультиватора 29, со взвешенной в ней биомассой при концентрации 10-40 кг/м³ поступает по патрубку 2 через окна 17 и 18 верхнего диска 6, вращающегося на приводном валу 5, на кольцевую фильтрующую эластичную перегородку 8, под действием силы инерции и вибраций субстрат отделяют и в факеле распыла по направляющему конусу 20 отводят из корпуса 1 по тангенциальному патрубку 3, а осадок смещают вниз под действием тангенциальной составляющей силы инерции и вибраций, создаваемым приспособлением для деформации перегородки 8. При вращении эксцентрика 10 толкатель 11 совершает возвратно-поступательные перемещения и соответственно через пластины 16 перемещается вверх нижний диск 7, а под действием упругого элемента 12 диск 7 перемещается вниз. При перемещении нижнего диска 7 вверх за счет наклонных углублений 13 и 14 образованной ими полости с размещенными в ней телами качения 15, нижний диск 7 смещается относительно верхнего диска 6 на величину наклона углублений 13 и 14, что приводит к деформации перегородки 8. При нахождении нижнего диска 7 в верхнем положении осуществляют торможение перемещения биомассы, а при нижнем положении диска 7 ускорение. Подобная обработка биомассы позволяет достигать 800-1000 г/л, т.е. концентрации пасты с полным удалением субстрата, а соответственно освобождение биомассы от метаболитов субстрата. Биомасса проходит через окна 19 нижнего диска 7 и в факеле распыла выводится из корпуса 1 по тангенциальному патрубку 4. Микроорганизмы на 75-80% состоят из воды и при последующей дезинтеграции в дезинтеграторе 31 происходит ожижение биомассы и превращение ее в жидкообразное состояние доступное для нагрева и транспортировки.

Предлагаемый способ позволяет получать белково-витаминную добавку освобожденную от субстрата исходного сырья и субстрата с метаболитами микроорганизмов, выделяющихся в результате их жизнедеятельности, что повышает качество и устраняет вредное воздействие этих факторов при скармливании добавки.

Формула изобретения

1. Способ переработки продуктов жизнедеятельности животных, преимущественно навоза, включающий отделение от исходного сырья минеральных примесей, диспергирование органической составляющей сырья, выращивание на этом субстрате бактерий с ипользованием в качестве дополнительных источников их питания диспергированных углеродсодержащих компонентов и последующую дезинтеграцию и стерилизацию выращенной таким образом биомассы, отличающийся тем, что выращенную биомассу отделяют от субстрата на фильтрующей центрифуге, дезинтегрируют, готовят новый субстрат и повторно на нем выращивают бактерии, затем отделяют биомассу фильтрованием, часть биомассы возвращают на выращивание бактерий, а оставшуюся часть биомассы нагревают в жидком виде 90 - 95^oС.

2. Устройство для переработки продуктов жизнедеятельности животных, преимущественно навоза, содержащее корпус с патрубками для подвода и отвода сред, приводной вал с верхним и нижним рабочими дисками и установленную между ними кольцевую фильтрующую эластичную перегородку, снабженную приспособлением для ее деформации, включающее эксцентрик и толкатель, отличающееся тем, что нижний диск установлен на приводном валу с возможностью скольжения по валу и снабжен упругим элементом, при этом в месте сопряжения диска и вала в них выполнены совпадающие наклонные углубления, а в образованной ими полости размещены тела качения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4