Распылитель

 

Изобретение относится к технике распыления и может быть использовано при выработке кормового протеина из сточных вод предприятий пищевой промышленности (молочных, сыроделательных заводов, масложирокомбинатов, мясокомбинатов и т.д.). В распылителе напорная полость верхнего диска выполнена с лопастями и сообщена с патрубком подвода воздуха. Внизу верхнего диска установлены перфорированные трубки подвода воздуха в смеси со стоками во внутреннюю полость нежесткой конической перфорированной перегородки. Техническим результатом изобретения является эффективность размножения и наращивания биомассы аэробов, использующих стоки в качестве среды жизнедеятельности. 2 ил.

Изобретение относится к технике распыления и может быть использовано при выработке кормового протеина из сточных вод предприятий пищевой промышленности /молочных, сыроделательных заводов, масложиркомбинатов, мясокомбинатов и т.д./.

Известен распылитель, содержащий корпус с патрубком подвода стоков, с тангенциальными патрубками отвода осветленной воды и осадка, приводной вал, верхний и нижние диски, закрепленную между ними коническую нежесткую перфорированную перегородку /КНПП/ в виде концентричных конусов, длина образующих которых выбрана увеличивающейся от внутреннего конуса к наружному, и источник колебаний в виде эксцентрика в виде взаимодействующего с одним из дисков, перемещаемых возвратно-поступательно /патент РФ N 2095156, кл. B 05 B 3/12, 3/14, 1992/, недостатком которого является низкая степень насыщения стоков кислородом, снижающая эффективность его работы.

Цель изобретения - повышение эффективности работы, достигается тем, что напорная полость верхнего диска выполнена с лопастями и сообщена с патрубком подвода воздуха, а внизу верхнего диска установлены перфорированные трубки подвода воздуха в смеси со стоками во внутреннюю полость КНПП.

При вращении верхнего диска его лопасти всасывают воздух, смешивают его со стоками и смесь распыливают во внутренней полости КНПП. Насыщение стоков кислородом увеличивает эффективность размножения и наращивания биомассы аэробов, использующих стоки в качестве среды жизнедеятельности.

На фиг. 1 показан продольный разрез распылителя; на фиг. 2 - установка выработки кормового протеина с применением распылителя.

Распылитель содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода стоков, с тангенциальными патрубками 3 - отвода осветленной воды, 4 - отвода осадка, приводной вал 5, верхний 6 и нижний 7 диски, закрепленную между ними коническую нежесткую перфорированную перегородку /КНПП/ 8, длина образующих которых выбрана увеличивающейся от внутреннего конуса к наружному, и источник колебаний в виде эксцентрика 9, взаимодействующего через толкатель 10 дополнительного вала 11, установленного на упругой опоре 12 нижнего диска 7 на верхний диск 6, напорная полость 13 которого выполнена с лопастями 14 и сообщена с патрубком 15 подвода воздуха, а внизу верхнего диска 6 установлены перфорированные трубки 16 подвода воздуха в смеси со стоками во внутреннюю полость 17 КНПП 8, который сообщен приводами /не показаны/ подвода электрического тока через коллектор 18. Патрубок 2 подвода стоков через биофильтры 19 и 20 диспергатор 21 сообщен со сборником 22, а патрубок 3 отвода осветленной воды сообщен с биокультиватором 23, а патрубок 4 отвода осадка сообщен через теплообменник 24 со сборником осадка 25. Биокультиватор 23 сообщен со второй ступенью распылителя 26 и через дезинтегратор 27 с биокультиватором 23, а по избыточной биомассе с теплообменником 28 и сборником протеина 29. Биофильтры 19 и 20 выполнены с перфорированными перегородками 30, образующими секции наружные 31 и 32, сообщенные с пульсатором 33 и внутренние 34 и 35, снабженные абразивной зернистой насадкой с иммобилизацией /АЗИН/ 36. Биофильтры 19 и 20 выполнены с технологическими патрубками 37 - 44. Биокультиватор 23 выполнен с перфорированными провальными перегородками /ППП/ 45, образующими секции 46 с АЗИН 47 и технологическими патрубками 48 и 49. Биокультиватор 23 сообщен тангенциальными патрубками 50 с нагнетателями воздуха 51.

Распылитель в установке выработки кормового протеина при очистке стоков предприятий пищевой промышленности работает следующим образом.

Стоки поступают в сборник 22 для освобождения от инородных примесей /песок, стеклобой, металлы/. Взвеси измельчают в диспергаторе 21 и обрабатывают в биофильтрах 19 и 20 на абразивной зернистой иммобилизационной насадке /АЗИН/ 36, на которой наращивают биомассу в виде пленки на ее поверхности из растворенных биогенных элементах стоков. Одновременно происходит осаждение взвесей между частицами АЗИН 36 с образованием осадка с закупориваем промежутков. Для восстановления проницаемости АЗИН 36 патрубками 37 - 44 осуществляют переключение подвода стоков к биофильтрам 19 и 20 и АЗИН 36 перемещается во внутренних секциях 34 и 35 с разрушением кальматации и обновлением поверхности биопленки. Процесс фильтрования сопровождается колебаниями стоков, создаваемыми пульсаторами 33. При пульсации абразивные выступы АЗИН 36 /керамзит, вспученный перлит, модифицированный цеолит/ разрушают оболочки микроорганизмов биопленки с освобождением внутриклеточной жидкости, являющейся биостимулятором процесса очистки. Высота перемещений стоков относительно АЗИН 36 составляет 1 - 3 мм и выполняется непрерывно, а переключение биофильтров 19 и 20 осуществляют через 2 - 6 часов, в зависимости от концентрации взвесей в стоках. Стоки из биофильтров 19 и 20 поступают по патрубку 2 в напорную полость 13 верхнего диска 6 и аэрируются воздухом, поступающим из патрубка 15. Лопастями 14 воздушно-жидкостная смесь через перфорацию трубок 16 распыливается во внутренней полости 17 КНПП 8. Для предупреждения проскока взвесей КНПП 8 выполнена многослойной, т.е. проскоки через предыдущий слой устраняются последующим слоем. Для задержки фрагментов микроорганизмов к КНПП 8 подводят электрический ток через коллектор 18. Нейтральная вода проходит, а фрагменты микроорганизмов с отрицательным зарядом задерживаются. Образующийся на КНПП 8 осадок перемещается под воздействием тангенциальной составляющей центробежной силы и встряхивания КНПП 8 при перемещениях дополнительного вала 11 от эксцентрика 9 через толкатель 10 на упругой опоре 12. Эксцентрицитет не превышает 2 - 3 мм. Осадок выгружается через патрубок 4, подвергают нагреву при температуре 90 - 95^oC и из сборника 25 направляют в качестве белково-витаминной добавки в корм для животных и птицы на предприях агропромкомплекса /АПК/. Осветленная вода после КНПП 8 распыливается в корпусе 1 с дополнительным насыщением кислородом и через патрубок 3 поступает в патрубок 48 биокультиватора 23. Растворенные примеси осветленной воды является питающей средой для размножения и роста микроорганизмов на АЗИН 47. Количество секций 46 и высота биокультиватора 23 определяются условиями исчерпывания растворенных примесей и получения воды, отвечающей требованиям оборотной. Повышению исчерпывания способствует автоселекция микроорганизмов в биопленке на поверхности АЗИН 4 с появлением высокопродуктивных особей при длительной эксплуатации биокультиватора 23. Повышению выхода бактериального протеина очистного сооружения - бакпротоса обеспечивает сукцессия - способность микроорганизмов нижележащих секций 46 усваивать в качестве источника питания продукты жизнедеятельности /метаболиты/ микроорганизмов, выделяющиеся на вышележащих секциях 46.

Бакпротос из сборников 22 и 29 используют в качестве протеиновой добавки в обычные корма животных и птицы.

Расходы на выработку яйца, молока составляют 70 - 90% всех расходов в АПК. Расход бакпротоса из сборника 25 может составлять 10 - 50% от массы обычных кормов, а расход белково-витаминной добавки /БВД/ из сборника 29 принимают 1 - 5 граммов на 1 кг массы животных и птицы. Использование бакпротоса и БВД помимо сокращения расхода обычных кормов повышает яйценосность, надой молока, привесы, улучшается генетика родительского стада, сокращается падеж. При производстве микробного белка на основе кормовых дрожжей требует высоких расходов энергии, мазута, минеральных кислот, соапстока и т.д., что устраивается при производстве бакпротоса и БВД, себестоимость которых в десятки раз ниже. Убыточность производства кормовых дрожжей привела к останову биохимзаводов /Хорского, Лесозаводского, Киришского и др./. Прекращение выпуска кормовых дрожжей привело к росту цен на яйца, молоко, мясо и продукты на их основе. Организация производства бакпротоса и БВД создает условия конкурентности сельхозпродуктов отечественных АПК на мировом рынке. Выпуск оборудования для производства микробного белка при очистке стоков предприятий промышленной продукции обеспечивает загрузку машиностроительных заводов.

Формула изобретения

Распылитель, содержащий корпус с патрубком подвода стоков, с тангенциальными патрубками отвода осветленной воды и отвода осадка, приводной вал, верхний и нижний диски, закрепленную между ними коническую нежесткую перфорированную перегородку в виде концентричных конусов, длина образующих которых выбрана увеличивающейся от внутреннего конуса к наружному, и источник колебаний в виде эксцентрика, взаимодействующего через толкатель дополнительного вала, отличающийся тем, что напорная полость верхнего диска выполнена с лопастями и сообщена с патрубком подвода воздуха, а внизу верхнего диска установлены перфорированные трубки подвода воздуха в смеси со стоками во внутреннюю полость конической нежесткой перфорированной перегородки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2