Индивидуальный автономный утилизатор органических отходов
INDIVIDUAL SELF-CONTAINED UTILIZER OF ORGANIC WASTES

Изобретение относится к области теплоэнергетики, касается комплексной утилизации различных органических отходов, преимущественно твердых бытовых и промышленных, и может быть применено на частных объектах (мало- и многоэтажных домостроениях), а также на объектах практически всех отраслей промышленности, связанных с образованием горючих отходов.
Известен автоматизированный мобильный комплекс для термической утилизации твердых отходов (патент РФ №2456506, опубл. 20.07.2012, МПК F23G 55/24), содержащий шахтную печь, устанавливаемую вертикально в рабочем положении, и модулями измельчения твердых отходов, парогенераторного, брикетирования, очистки и охлаждения горючего газа, газодизель-генераторной установки (ГДГУ), топливной и водной цистерн, кислородной станции, расположенными на транспортных платформах, а шахтная печь смонтирована на отдельной транспортной платформе с возможностью ее перемещения из горизонтального положения при транспортировке в вертикальное по прибытии на место переработки твердых отходов.
Недостатками данного автоматизированного мобильного комплекса являются:
- высокая себестоимость системы;
- большое количество вспомогательных систем, снижающих надежность и эксплуатационные характеристики системы;
- высокая пожаро- и взрывоопасность, а также повышение капитальных затрат из-за потребности в цистерне с жидким топливом для запуска установки;
- большие массогабаритные показатели и потребность в грузовом автомобиле для транспортировки;
- необходимость в подводе энергии для работы модуля по измельчению отходов;
- необходимость в дополнительных погрузочных устройствах для загрузки измельченных отходов из-за неудобного расположения люка.
Прототипом изобретения принимается изобретение (патент РФ №2292515, опубл. 27.01.2007, МПК F23G 5/00) «Способ утилизации городских отходов и устройство, его обеспечивающее». Устройство для утилизации городских отходов содержит реактор с наружным теплоизолированным кожухом, размещенный в реакторе перфорированный загрузочный барабан с приводом, в котором расположен во внутреннем загрузочном объеме основной шнек, жестко связанный с одной стороны с приводом, а с другой стороны с барабаном. Наружные поверхности основного шнека и загрузочного барабана образуют между внутренней поверхностью реактора и барабаном пространство, в котором жестко расположен шнек (на барабане). Реактор выполнен с газоотводящими каналами, расположенными вдоль реактора, с одной стороны связанными с внутренним объемом реактора со стороны установки шнека, а с другой стороны с дымоходом, с горелками, установленными в реакторе со стороны загрузочного барабана, с загрузочным устройством и воздуховодами. Загрузочное устройство выполнено в виде двух поворотных полуконтейнеров, стенки которых, совместно с отходами, загружаемыми в них, постоянно перекрывают проем в реактор при повороте полуконтейнеров в период загрузки отходов в проем, на внутренней поверхности реактора установлены роликовые опоры, контактирующие с наружными поверхностями основного шнека и загрузочного барабана, шнек на наружной поверхности загрузочного барабана образует встречное направление по отношению к основному шнеку, а в дымоходе (у нас дымовая труба) смонтирован центробежный вентилятор, который засасывающим патрубком связан с воздушным объемом, образованным наружными поверхностями реактора с газоотводящими каналами и наружным кожухом, а нагнетательным патрубком - с воздуховодом, с горелками и эжектором, создающим разрежение в реакторе для удаления дымовых газов.
Недостатками данной схемы являются:
- громоздкость, невозможность применения для индивидуальных жилых домостроений частными потребителями;
- высокие затраты электрической энергии на работу шнекового механизма, особенно при утилизации твердых бытовых отходов;
- высокая стоимость единичной установки, ввиду чего они недоступны для массового покупателя.
Задача изобретения - эффективная работа установки по утилизации горючих органических отходов с утилизацией теплоты уходящих газов и очисткой их от вредных примесей.
Технический результат заключается в утилизации горючих органических отходов с утилизацией теплоты уходящих газов и их очисткой от вредным примесей.
Технический результат достигается за счет того, что индивидуальный автономный утилизатор органических отходов, содержащий вентилятор, дымовую трубу, реактор, выполненный в виде цилиндра, имеет суживающуюся нижнюю часть, содержащий в нижней части колосниковую решетку с расположенным под ней выдвижным коробом для отгрузки золы и первоначального розжига, суживающаяся часть реактора имеет отверстия для подачи воздуха от вентилятора, загрузочное устройство в виде крышки, расположенное в верхней части реактора, утилизатор теплоты, расположенный на внешней поверхности дымовой трубы и имеющий патрубок для подвода воды и патрубок для отвода подогретой воды, утилизатор вредных веществ, расположенный в верхней части дымовой трубы и утилизатора теплоты и состоящий из патрубка для подвода чистой и патрубка для отвода загрязненной воды.
Индивидуальный автономный утилизатор органических отходов, содержащий вентилятор 2, дымовую трубу 6, реактор 1, выполненный в виде цилиндра, имеет суживающуюся нижнюю часть, в нижней части которой расположена колосниковая решетка 5 с размещенным под ней выдвижным коробом 3 для отгрузки золы и первоначального розжига, суживающаяся часть реактора имеет отверстия для подачи воздуха 4 от вентилятора 2. Загрузочное устройство в виде крышки 11 предназначено для загрузки отходов и периодической очистки стенок реактора 1 от шлака, налипающего на стенку реактора 1, и расположено в верхней части реактора 1. Утилизатор теплоты 8 предназначен для утилизации теплоты уходящих газов для нужд горячего водоснабжения потребителей и расположен на внешней поверхности дымовой трубы 6 и имеет патрубок для подвода воды 9 и патрубок для отвода подогретой воды 10. Утилизатор вредных веществ 7 расположен в верхней части дымовой трубы 6 и утилизатора теплоты 8 и состоит из патрубка для подвода чистой воды 12 и патрубка для отвода загрязненной воды 13.
Принцип работы индивидуального автономного утилизатора органических отходов заключается в следующем. В выдвижной короб 3 при открытой крышке 11 загружается бумага (либо другой материал с хорошей горючестью), после розжига в выдвижном коробе 3, на колосниковую решетку 5 загружаются отходы через крышку 11. После загрузки выдвижного короба 3 необходимо плотно закрыть крышку 11 и запустить вентилятор 2. При этом образующиеся в результате сжигания отходов газы направляются в атмосферу через дымовую трубу 6. Вентилятор 2 необходим для преодоления сопротивления слоя воды в утилизаторе вредных веществ 7, а также для интенсификации процесса горения сжигаемых материалов. В утилизатор вредных веществ 7 осуществляется подвод воды через патрубок подвода чистой воды 12 и патрубок отвода загрязненной воды 13. Отвод загрязненной воды обеспечивает устранение растворенных в воде вредных веществ из установки. Уходящие газы с вредными веществами барботируют через воду в утилизаторе вредных веществ 7 и задерживаются там, что обеспечивает утилизацию уходящих газов. Принцип работы утилизатора вредных веществ аналогичен принципу работы известного гидрозатвора. Далее очищенные уходящие газы выбрасываются в атмосферу.
Дополнительно на выходе из дымовой трубы 6 предусматривается утилизатор теплоты 8, размещенный на внешней поверхности дымовой трубы 6 и состоящий из патрубков подвода воды 9 и патрубка отвода подогретой воды 10. Утилизация теплоты обеспечивается за счет теплопередачи через стенку дымовой трубы 6 от горячих уходящих газов, образовавшихся в результате сжигания горючих органических отходов, к воде, подводимой через патрубок подвода воды 9. Таким образом, обеспечивается охлаждение уходящих газов и утилизация их теплоты.