Дезинтегратор-диспергатор

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для использования в качестве нагревателя и насоса в аппаратах метанового брожения на птицефабриках с клеточным содержанием птицы при выработке биогаза. Дезинтегратор-диспергатор содержит цилиндрический корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, смонтированный по оси корпуса ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через кольцевой зазор с выступами, впадинами и отсекателем корпуса. Нагнетательный патрубок корпуса сообщен с раструбом улитки, в котором на винтовых стойках установлен концентрично стенкам раструба конус. Суженная плоская часть улитки снабжена отводом, перпендикулярным к ней. Во внутренней полости отвода размещена плоская спираль. Отвод сообщен с нижней частью камер кислого, регрессии кислого, щелочного, метанового брожения, образованных перегородками корпуса аппарата метанового брожения, а всасывающий патрубок - с нижними частями камер корпуса аппарата метанового брожения. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы дезинтегратора-диспергатора путем повышения степени нагрева перемещаемой среды. 4 ил.

Известен дезинтегратор-диспергатор, содержащий цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, смонтированный по оси корпуса ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через кольцевой зазор с выступами и впадинами корпуса /патент РФ N 2086641, кл. C 12 M 1/33, C 02 F 3/00, 1993/, недостатком которого является низкая степень нагрева перемещаемой среды, что снижает эффективность его работы при использовании в качестве дезинтегратора в аппаратах метанового брожения продуктов жизнедеятельности птицы на птицефабриках по производству товарного яйца в агропромкомплексе /АПК/.

Известен аппарат метанового брожения, содержащий корпус с технологическими патрубками, корпус перегородками образует камеры кислого, регрессии кислого, щелочного и метанового брожения, выполненные с дезинтеграторами-диспергаторами, всасывающими патрубками, сообщенными с нижней частью камер, а нагнетательными с верхней /с. 18, рис. 2.2, книги У.Э.Виестур, А.М.Кузнецов, В.В.Савенков, Системы ферментации, Рига, "Зинатне", 1986/, недостатком которого является низкая степень нагрева субстрата, что снижает эффективность его работы.

Цель изобретения - повышение степени нагрева перемещаемой среды - достигается тем, что нагнетательный патрубок сообщен с раструбом улитки, во внутренней полости которого концентрично стенке раструба на винтовых стойках установлен конус, суженная плоская часть улитки снабжена отводом, перпендикулярным к плоскости суженной части, а во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, отвод сообщен с нижней частью, а всасывающий патрубок - с верхней частью камер кислого, регрессии кислого, щелочного, метанового брожения, образованных перегородками в корпусе аппарата.

При вращении ротора субстрат всасывается в кольцевой зазор между ротором и корпусом, выбрасывается из впадин ротора и во впадинах корпуса скоростной напор переходит в статический, что повторяется многократно за время перемещения субстрата от всасывающего патрубка к нагнетательному, часть энергии статического и скоростного напоров теряется и переходит в тепловую, осуществляя нагрев субстрата. При перемещении субстрата между стенками раструба и установленного концентрично ему конуса, в плоской суженной части улитки, в отводе, между витками плоской спирали при трении субстрата о стенки возникает фрикционный нагрев субстрата, что обеспечивает достижение цели изобретения. Одновременно всасывание субстрата в нижней части камер и выброс в верхней обеспечивает разрушение корки взвесей в верхних частях камер кислого, регрессии кислого, щелочного и метанового брожения.

На фиг. 1 схематически показан дезинтегратор-диспергатор в установке метанового брожения; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 1.

Дезинтегратор-диспергатор содержит цилиндрический корпус 1 с всасывающим 2 и нагнетательным 3 патрубками, смонтированный по оси корпуса 1 ротор 4 с чередующимися выступами 5 и впадинами 6, взаимодействующими через кольцевой зазор 7 с выступами 8, впадинами 9 и отсекателем 10 корпуса 1, нагнетательный патрубок 3 корпуса 1 сообщен с раструбом 11 улитки 12, в котором на винтовых стойках 13 установлен концентрично стенкам раструба 11 конус 14, а суженая плоская часть 15 улитки 12 снабжена отводом 16, перпендикулярным к суженной плоской части 15, а во внутренней полости отвода 16 размещена плоская спираль 17, а отвод 16 сообщен с нижней частью камер 18 - кислого, 19 - регрессии кислого, 20 - щелочного, 21 - метанового брожения, образованных перегородками 22 корпуса 23 аппарата метанового брожения, а всасывающий патрубок 2 - с нижними частями камер 18-21 корпуса 23 аппарата метанового брожения. Установка метанового брожения включают сборник 24, диспергатор 25, микрофильтр 26, пресс-фильтр 27, сборник 28 бактериального протеина /бакпротоса/ очистки стоков.

Дезинтегратор-диспергатор в установке очистки стоков птицефабрики АПК работает следующим образом.

Жидкий помет от кур-несушек с клеточным содержанием поступает гидросмывом и гидросплавом в сборник 24 для освобождения от твердых включений /песок, ракушечник, металл/. Из жидкого помета готовят субстрат с соотношением углерод: азот = 20:1, причем содержание углерода корректируется за счет добавки бакпротоса из сборника 27. Концентрация взвесей устанавливается 4-6%. Субстрат измельчают в диспергаторе 25 и последовательно сбраживают в камерах 18-21 корпуса 23, выполненного с перегородками 22. Субстрат после сбраживания из корпуса 23 поступает в микрофильтр 26 для первичного отделения воды и в пресс-фильтр 27 для вторичного обезвоживания, часть бакпротоса направляют в сборник 24 для корректировки жидкого помета по углероду, а остальную часть используют в качестве белково-витаминной добавки в корм птицы из расчета 5 грамм на 1 кг живого веса. Осветленную воду после термической стерилизации из микрофильтра 26, пресс-фильтра 27 используют для гидросмыва и гидросплава помета. Субстрат из нижней части камер 18-21 поступает через всасывающий патрубок 2 в кольцевой зазор 7 между корпусом 1 и ротором 4. Субстрат всасывается впадинами 6 и выбрасывается в кольцевой зазор 7 и во впадины 9 корпуса 1, при этом скоростной напор переходит в статический, подобные трансформации осуществляются многократно. Трансформации скоростного напора в статический и статического в скоростной сопровождаются потерями энергии напоров, которая переходит в тепловую, обеспечивая нагрев субстрата, дополнительный нагрев осуществляется фрикционным теплом - нагревом субстрата трением о стенки конуса, паструба улитки, отвода и плоской спирали. Дезинтегратор-диспергатор позволяет устанавливать в камерах 18-21 температуру в пределах 36-40^oC, благоприятную для жизнедеятельности кислотогенов в камере 18, ацетогидрогенов в камере 19, бактерий щелочной группы в камере 20 и метаногенов в камере 21. Прохождение субстрата в кольцевом зазоре 7 между выступами 5 ротора 4 и выступами 8 корпуса 1 обеспечивает диспергирование взвесей и обновление поверхностей контакта между субстратом и микрофлорой камер 18-21. Образующийся биогаз используют для выработки электроэнергии в связке газовая турбина - электрогенератор с использованием продуктов сгорания биогаза в газовой турбине для нагрева жидкого помета в сборнике 24 барботированием.

При выработке товарного мяса и яйца на птицефабриках АПК с клеточным содержанием птицы основной проблемой является утилизация жидкого помета, который из-за высокой влажности непригоден для выработки компоста. Выработка на основе жидкого помета бакпротоса, являющегося добавкой в корма, сокращает их расход. Расходы на корма составляют 70-90% всех расходов в птицеводстве, а отсюда появляется возможность получать дешевое яйцо и мясо птицы. Использование бакпротоса в качестве белково-витаминной добавки повышает яйценосность, улучшает генетику родительского стада, сокращает падеж молодняка. Сбраживание жидкого помета улучшает экологическую обстановку вокруг птицефабрик агропромышленного комплекса.

Формула изобретения

Дезинтегратор-диспергатор, содержащий цилиндрический корпус со всасывающим и нагнетательным патрубками, смонтированный по оси корпуса ротор с чередующимися продольными выступами и впадинами, взаимодействующими через кольцевой зазор с выступами, впадинами и отсекателем корпуса, отличающийся тем, что нагнетательный патрубок корпуса сообщен с раструбом улитки, в котором на винтовых стойках установлен концентрично стенкам раструба конус, суженная плоская часть улитки снабжена отводом, перпендикулярным к суженной плоской части, а во внутренней полости отвода размещена плоская спираль, при этом отвод сообщен с нижней частью камер кислого, регрессии кислого, щелочного, метанового брожения, образованных перегородками корпуса аппарата метанового брожения, а всасывающий патрубок - с нижними частями камер корпуса аппарата метанового брожения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4