Установка для одержання сухого органічного добрива

Установка для одержання сухого органічного добрива, яка включає джерело газів, вузол обробки органічних ВІДХОДІВ і з'єднуючу арматуру, при цьому вузол обробки включає сушильний пристрій і реактор, яка відрізняється тим, що додатково Винахід відноситься до сільськогосподарського виробництва добрив, а саме до обладнання для одержання органічних добрив із ВІДХОДІВ гною тварин, пташиного посліду, осаду побутових стічних вод, торфу та інших Відома у літературі (див книгу Касаткин А Г Основные процессы и аппараты химической технологии - М Химия, 1973 - с 655-656) барабанна сушарка, яка включає циліндричний барабан, встановлений під нахилом до горизонту за допомогою двох бандажів і котків Барабан обертається на котках за допомогою приводу і зубчатого вінця на барабані Барабан має всередині під'ємнолопастну насадку, яка забезпечує рівномірне розподілення матеріалу і перемішування його у перерізі барабану Топкові гази контактують з матеріалом і рухаються прямотоком або противотоком Перед виходом в атмосферу топкові гази очищуються від пилу за допомогою циклону Барабанна сушарка герметизується за допомогою ущільнення з обох торців барабану, який обертається Недоліки значний підсос повітря, так як барабан вимагає ущільнення з обох його торців, що призводить до неефективного використання теплової енергії топкових газів, великих затрат тепла на сушіння матеріалу містить пристрій анаеробного зброджування ВІДХОДІВ, топка якого з'єднана газоходом з сушильним пристроєм, а як сушильний пристрій використаний пристрій припливного руху топкових газів і добрива, виконаний у вигляді двох коаксіальних барабанів з гвинтовими лопатями і сітчастим гранулятором всередині, які містять спільну вісь обертання, а також змонтованих на вході в барабани завантажувального шнека для зброджуваних ВІДХОДІВ, теплообмінника для вхідних і вихідних топкових газів, зв'язаного з димососом і циклоном, біофільтром на димовій трубі та регулюючою засувкою на лінії повернення топкових газів Відомий пристрій для переробки органічних речовин з сушінням добрива без подачі тепла зовні (патент Франції 2521976, кл C02F3/28, А01СЗ/02, 1983), який включає реактор D для анаеробного зброджування, фільтр F, сушарку S, у яку надходить бюгаз із газгольдера G для спалювання У реакторі D анаеробне зброджується органічна маса, при цьому для підігріву використовують тепло від водяної пари, яка надходить із сушарки S У сушарці S йде часткова дегідратація і сушіння маси, при цьому використовують тепло від спалювання бюгазу Недоліки одержане добриво має негранульований вигляд - порошок, а сушильний пристрій має невелику ефективність використання теплової енергії від спалювання бюгазу Прототипом запропонованої установки є найбільш досконала установка з точки зору здешевлення продукту і використання теплової енергії газів Установка за відомим способом одержання органомшерального добрива (патент Роси 2004529, кл C05F3/00, 3/06, 1993), яка включає джерело газів, вузол обробки органічних ВІДХОДІВ І з'єднуючу арматуру, як джерело газів використаний електророзрядний генератор низькотемпературної плазми, а вузол обробки включає сушильний пристрій, реактор термохімічної переробки і реактор холодної переробки ВІДХОДІВ, ЯКІ 00 00 ю 58789 послідовно з'єднані між собою по лінії газів Крім того, реактор холодної переробки з'єднаний через розподільний пристрій з сушильним пристроєм і реактором термохімічної переробки по лінії ВІДХОДІВ В сушильному пристрої йде обробка ВІДХОДІВ, а саме знезаражування і сушіння ВІДХОДІВ газами, при цьому відходи і гарячі нітрозні гази рухаються прямотоком Недоліки невелика ефективність використання теплової енергії нітрозних газів при сушінні ВІДХОДІВ, так як гази і відходи рухаються прямотоком Крім того, забруднення атмосферного повітря токсичними оксидами азоту В основу винаходу поставлено задачу підвищити ефективність використання теплової енергії газів для одержання добрива шляхом введення нових елементів, їх взаємозв'язку і виконання пристрою припливного руху топкових газів і добрива, забезпечити збільшення коефіцієнту теплопередачі при теплообміні та захист атмосферного повітря від забруднення Поставлена задача вирішується тим, що установка для одержання сухого органічного добрива, яка включає джерело газів, вузол обробки органічних ВІДХОДІВ і з'єднуючу арматуру, а вузол обробки включає сушильний пристрій і реактор, додатково топка пристрою анаеробного зброджування ВІДХОДІВ з'єднана газоходом з сушильним пристроєм, а як сушильний пристрій використаний пристрій припливного руху топкових газів і добрива, виконаний у вигляді двох коаксіальних барабанів з гвинтовими лопастями і сітчастим гранулятором всередині, які мають спільну вісь обертання, а також змонтованих на вході у барабани завантажувального шнека для зброджуваних ВІДХОДІВ, теплообмінника для вхідних і вихідних топкових газів, зв'язаного з димососом і циклоном, біофільтром на димовій трубі та регулюючою засувкою на лінії повернення топкових газів Наявність топки пристрою анаеробного зброджування ВІДХОДІВ і з'єднання її газоходом з сушильним пристроєм дозволяє забезпечити необхідну обробку ВІДХОДІВ шляхом підігріву ВІДХОДІВ за допомогою топки, переробку їх шляхом анаеробного зброджування в реакторі, одержання бюгазу, спалювання бюгазу в топці й одержання топкових газів для сушіння добрива Наявність пристрою припливного руху топкових газів і добрива, який виконаний у вигляді двох коаксіальних барабанів з гвинтовими лопастями і сітчастим гранулятором всередині, які мають спільну вісь обертання, дозволяє ВДВІЧІ збільшити хід топкових газів і добрива, тобто час їх контактування при сушінні добрива, що підвищує ефективність використання теплової енергії Наявність змонтованих на вході у барабани завантажувального шнека для зброджуваних ВІДХОДІВ І теплообмінника для вхідних і вихідних топкових газів, димососа, циклона, біофільтра на димовій трубі та регулюючої засувки на лінії повернення топкових газів дозволяє підвищити ефективність використання теплової енергії при теплообміні, а також захистити атмосферне повітря від забруднення На фіг 1 зображено загальний вигляд установки, вигляд збоку, розріз А-А, на фіг 2 - теж саме, вигляд зверху Установка для одержання сухого органічного добрива містить пристрій анаеробного зброджування ВІДХОДІВ 1, який включає топку 2, розхідну ємність 3, розташовану на топці, насос 4 для подачі рідких ВІДХОДІВ у реактор анаеробного зброджування 5, газохід 6, пристрій припливного руху топкових газів і добрива 7, який включає ЗОВНІШНІЙ 8 і внутрішній 9 коаксіальні барабани з гвинтовими лопастями 10 і сітчастим гранулятором 11 всередині, які мають спільну вісь обертання 12 за допомогою зубчатого вінця 13, приводу 14, двох бандажів 15 на котках 16 На вході у барабани змонтовані завантажувальний шнек 17 для зброджуваних ВІДХОДІВ, теплообмінник 18 для вхідних і вихідних топкових газів, зв'язані з ним димосос 19, калорифер 20, циклон 21, біофільтр 22 і засувка 23 на димовій трубі 24, а також регулююча засувка 25 на лінії повернення топкових газів 26 На вході у барабани з цього ж боку є вузол прийому сухого добрива 27 для його зважування і розфасовування у мішки і2 Умовні позначення технологічних ЛІНІЙ на фіг 1 В відходи, Д добриво, ТГ топкові гази, БГ бюгаз, ТВ гаряча вода для підігріву ВІДХОДІВ Установка працює таким чином відходи (гній тварин, пташиний послід, осад побутових стічних вод та інше) завантажують у розхідну ємність 3, де вони розводяться водою або рідиною із реактора 5 до вологості 85-92% Із розхідної ємності 3 рідкі відходи насосом 4 подаються періодично у реактор 5, де на протязі 3-5 діб йде їх переробка анаеробним зброджуванням Спочатку в мезофільних умовах при температурі 32-36°С, а потім - у термофільних умовах при температурі 50-54°С Підігрівання ВІДХОДІВ до цієї температури здійснюється за допомогою топки 2 з пальником для бюгазу, який надходить із реактора 5, і труб опалення, з'єднаних з реактором 5 ЛІНІЯМИ гарячої води (ЛІНІЯ ГВ) Д Л Я ЦЬОГО у топці 2 спалюється бюгаз, а топкові гази, які утворюються, надходять по газоходу 6 за допомогою димососу 19 у пристрій припливного руху топкових газів і добрива 7 Після зброджування ВІДХОДІВ у реакторі 5 добриво віджимається від рідини, яка повертається у розхідну ємність 3, а тверда частина добрива за допомогою завантажувального шнека 17 подається на сушіння у внутрішній барабан 9 За допомогою гвинтових лопастей 10 добриво рухається вздовж його і попадає у сітчастий гранулятор 11, де за допомогою металевих куль діаметром 80мм гранулюється і попадає у ЗОВНІШНІЙ барабан 8, потім за допомогою зворотних гвинтових лопастей 10 рухається назад до виходу із барабанів При цьому всередині цих коаксіальних барабанів 8 і 9 назустріч добриву (ЛІНІЯ Д) рухаються топкові гази (ЛІНІЯ ТГ) Таким чином здійснюється сушіння добрива, яке потім попадає у вузол прийому сухого добрива 27 для зважування і розфасовування у мішки Швидкість сушіння добрива залежить в основному від швидкості обертання барабанів 5-6хв \ від швидкості топко 58789 вих газів 1-Зм/с і температури топкових газів, які додатково підігріваються у калорифері 20 з регулюванням температури у межах 280-350°С Відпрацьовані топкові гази (ЛІНІЯ ТГ) надходять у теплообмінник для вхідних і вихідних топкових газів 18, циклон 27, біофільтр 22, де вони очищуються від пилу, токсичних домішок, запаху і через димову трубу 24 викидаються в атмосферу Частина відпрацьованих топкових газів в КІЛЬКОСТІ 3560% за допомогою засувки 23 на димовій трубі 24 і регулюючої засувки 25 на лінії повернення 26 звертаються знову в газохід 6 для повторного їх використання З'єднання топки 2 пристрою анаеробного зброджування ВІДХОДІВ 1 з пристроєм припливного руху топкових газів і добрива 7 за допомогою газо Комп'ютерна верстка Н Лисенко ходу 6 забезпечує переробку ВІДХОДІВ В добриво і сушіння добрива топковими газами Завдяки цьому, а також виконання пристрою 7 у вигляді двох коаксіальних барабанів 8 і 9 з гранулятором 11 та з вмонтованим на вході шнеком 17 та теплообмінником 18 підвищується ефективність використання теплової енергії топкових газів, а коефіцієнт теплопередачі зростає на 15-25Вт/м 2 К у порівнянні з прототипом Завдяки зв'язаним з теплообмінником 18 димососу 19, циклону 2 1 , біофільтру 22 на димовій трубі та регулюючої засувки 25 на лінії повернення топкових газів 26 підвищується не тільки ефективність використання теплової енергії, але і захист атмосферного повітря від забруднення Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна