Устройство для обезвоживания помета птицы
POULTRY MANURE DEHYDRATOR

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для обезвоживания помета птицы и других аналогичных суспензий.
Помет птицы может содержать возбудители инфекционных и инвазионных болезней, семена сорных растений и иметь неприятный запах. Безподстилочный помет птицы имеет влажность 66-74%, вязкую консистенцию, состоящую из мелкодисперсных частиц размером в пределах 0,01-0,5 мм. Оптимальным способом обработки сырого помета для превращения его в рассыпчатое вещество, обеззараженное от патогенной микрофлоры, с лишенными всхожести семенами сорных растений и нейтрализацией неприятного запаха является сушка. Однако для выполнения процесса сушки - снижения влажности помета с 66…74 до 12…22% требуется большое количество тепловой энергии, которое существенно зависит от исходной влажности. Например, затраты жидкого топлива на термическую сушку 1 т помета 73% влажности составляют 160 кг, а для сушки помета с исходной влажностью 50% - 53 кг, т.е. в 3 раза меньше. Для сокращения расходов на сушку выполняют предварительное механическое обезвоживание методом прессования или центрифугирования.
Поэтому основной операцией обработки помета птицы для экономически эффективного его использования является механическое обезвоживание до 45…50% влажности.
3
Известен способ обезвоживания птичьего помета (авторское свидетельство № 1260364, опубл. 30.09.1986 г., бюл. № 36), в соответствии с которым производят разбавление сырого помета с 80% до 94% влажности в емкости снабженной механической мешалкой. В нее непрерывно поступает куриный помет влажностью 80% в количестве 6-8 т/ч, одновременно с пометом в емкость подают рассол бишофита сульфатного в количестве 3000 л/ч с плотностью 1,24 т/м. Куриный помет в течение 3-6 мин перемешивают с рассолом бишофита до гомогенизации. В нижней части емкости установлен шнековый транспортер производительностью 10 т/ч. Образованную пульпу подают на непрерывно действующий промышленно выпускаемый барабанный вакуум-фильтр (например, марки БСХОУ - 40-3,4), который снабжен фильтром со сходящимся полотном с рабочей поверхностью фильтрации 40 м. Выход обезвоженного помета составляет 6,2 т/ч с влажностью 60-63%.
К недостаткам данного способа относятся:
- большие удельные затраты рассола бишофита сульфатного на 1 тонну исходного помета (375…500 л/т) для увеличения влажности с 80 до 94% и большие затраты энергии на последующее удаление влаги из смеси помета с бишофитом сульфатным с 94% до 60% влажности.
Известно устройство - «Ленточный фильтр-пресс для обезвоживания навоза» (Авторское свидетельство № 683776, опубликовано 05.09.79, бюл. № 33). Ленточный фильтр-пресс для обезвоживания навоза, содержащий две расположенные одна над другой, под острым углом, бесконечные прижимную и перфорированную фильтровальную ленты, огибающие приводной и натяжной барабаны, загрузочное устройство и устройство для снятия осадка
Недостатками этого устройства являются низкая эффективность процесса разделения и неудовлетворительные эксплуатационные свойства. Указанные недостатки обусловлены «проскоком» большой части твердого осадка через фильтровальную поверхность до 20% или ее закупоривание при малых размерах отверстий, значительными дополнительными затратами времени на очистку фильтровальной ленты, выдавливание навоза через открытые боковые стороны между прижимной и фильтровальной лентами.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип является «Пресс конвейерный для обезвоживания помета птицы» (патент RU 2728467), который содержит фильтровальный транспортер и расположенный над ним, под острым углом, прижимной транспортер, загрузочное устройство и устройство для снятия твердой фракции, приводные и натяжные барабаны, пульт управления. Пресс снабжен дополнительным бункером для крупнодисперсного пластичного материала с размером частиц 3…10 мм с дозатором, расположенным перед бункером для помета птицы с дозатором, боковыми пластинами, изготовленными из материала с низким коэффициентом трения, в пределах 0,02…0,05, в паре с пометом птицы, герметично закрывающими боковые стороны между прижимным и фильтровальным транспортерами, опорной перфорированной пластиной для рабочей ветви фильтровального транспортера, изготовленной из материала с низким коэффициентом трения, в пределах 0,02…0,05, в паре с перфорированной фильтровальной лентой этого транспортера, опорной сплошной пластиной для рабочей ветви прижимного транспортера, изготовленной из материала с низким коэффициентом трения, в пределах 0,02…0,05, в паре со сплошной лентой этого транспортера, узлом очистки перфорированной фильтровальной ленты фильтровального транспортера в виде камеры с роликом, обеспечивающим изгиб ленты, и с подачей в камеру импульсов сжатого воздуха, причем на наружных поверхностях лент фильтровального и прижимного транспортеров перпендикулярно к ним закреплены острые ребра.
Недостатки этого устройства:
- при эксплуатации устройства замечено существенное выделение жидкости через минимальные отверстия в опорной поверхности прижимного транспортера. Площадь сечения, через которую выводится жидкая фракция при давлении, составляет, примерно, 50% от теоретически возможного. Поэтому есть возможность существенно снизить удельные затраты энергии на выполнение процесса.
Цель настоящего изобретения - повышение эффективности процесса разделения помета птицы на твердую и жидкую фракции, т.е. снижение удельных затрат энергии на выполнение обезвоживания бесподстилочного помета.
Для достижения этой цели, устройство для обезвоживания помета птицы содержит: каркас с жестко закрепленном в нем двумя фильтровальными транспортерами, расположенными под острым углом друг к другу и симметрично, под углом 70…80° к горизонту, каждый; бункер с дозатором для помета; два бункера с дозаторами для крупнодисперсного материала; два устройства для снятия остатков твердой фракции; две ванны для сбора жидкой фракции и пульт управления. Пространство между опорными перфорированными пластинами фильтровальных транспортеров герметично закрыто боковыми пластинами. В соответствии с прототипом, на наружных поверхностях фильтровальных лент, перпендикулярно к ним, закреплены острые ребра.
В предлагаемом устройстве площадь фильтровальной поверхности увеличена в два раза, так как оба фильтровальные транспортеры установлены под углом 70…80° к горизонту. За счет увеличения площади фильтровальной поверхности снижается сопротивление выходу жидкой фракции из помета при одинаковом давлении при прессовании. Наклон обоих фильтровальных транспортеров к горизонту 70…80° обеспечивает свободное стекание жидкой фракции в две ванны под действием сил гравитации. В устройстве включена установка второго дополнительного бункера с дозатором для ввода крупнодисперсного пластичного материала с размером частиц 3…10 мм и второго узла для снятия остатков твердой фракции.
Наличие боковых пластин, герметично закрывающих боковые пространства между опорными перфорированными пластинами фильтровальных транспортеров, исключают выдавливание помета птицы через боковые стороны.
Таким образом, применение предлагаемого устройства обеспечивает достижение поставленной цели - снижение удельных затрат энергии на выполнение процесса механического обезвоживания бесподстилочного помета птицы.
На фиг. 1 изображен поперечный разрез устройства для обезвоживания помета птицы, а на фиг. 2 - продольный его разрез А-А.
Предлагаемое устройство для обезвоживания помета птицы (фиг. 1, 2) содержит: каркас 1 с жестко закрепленными в нем двумя фильтровальными транспортерами 2, расположенными под острым углом М друг к другу и симметрично, под углом Б (70…80°) к горизонту, с перфорированной фильтровальной сеткой 3 и с закрепленными к ней перпендикулярно острыми ребрами 4, пространство между опорными перфорированными пластинами 5 фильтровальных транспортеров 2 герметично закрыто боковыми пластинами 10, два бункера для крупнодисперсного пластичного материала 6 с дозаторами 7, бункер для помета 8 с дозатором 9, две ванны для жидкой фракции 11, соединенные трубопроводом с емкостью для жидкой фракции 12, два устройства для снятия остатков твердой фракции 13, ленточный транспортер 14, перемещающий твердую фракцию, выходящую из фильтровальных транспортеров 2, в емкость для твердой фракции 15.
На чертежах условно не показан пульт управления устройством, компрессор для подачи импульсов сжатого воздуха в два устройства для снятия остатков твердой фракции 13, не обозначен, отдельно, трубопровод, соединяющий ванны 11 с емкостью для жидкой фракции 12.
Буквой «р» обозначен интервал расположения острых ребер 4 на перфорированных лентах 3.
Устройство для обезвоживания помета птицы работает следующим образом.
Перед началом работы в бункеры для крупнодисперсного пластичного материала 6 загружают, например, измельченную солому с размером частиц 3…10 мм и с влажностью 20…50%, а в бункер 8 - помет птицы с влажностью 64-74% из птичника с клеточным выращиванием молодняка птицы или с клеточным содержанием взрослой птицы, затем, в соответствии с программой обезвоживания помета птицы от пульта управления включаются приводы фильтровальных транспортеров 2, дозаторов 7 и 9, устройств для снятия остатков твердой фракции 13 и ленточного транспортера 14 для загрузки твердой фракции в емкость 15.
Режим работы дозаторов 7 крупнодисперсного пластичного материала определяют экспериментально для обеспечения высоты слоя измельченной соломы (в рыхлом состоянии), в основном, равным высоте острых ребер - 20…30 мм. Производительность дозатора помета птицы 9, тоже, определяют экспериментальным путем, в среднем она в 7-10-раз больше, чем производительности дозаторов крупнодисперсного пластичного материала 7. От пульта управления периодически включается привод компрессора, соединенный с узлами очистки 13 от остатков твердой фракции перфорированных фильтровальных лент 3 фильтровальных транспортеров 2. При включенных приводах устройства, сначала происходит загрузка и выравнивание слоя крупнодисперсного пластичного материала (измельченной соломы), высотой 20…30 мм, на перфорированную фильтровальную ленту 3, затем дозатором 9 бункера 8 подается помет птицы с толщиной слоя 200…300 мм. Так как фильтровальные транспортеры 2 расположены под острым углом друг к другу и симметрично, под углом 70…80° к горизонту, а герметично закрытые боковые проемы между перфорированными пластинами 5 и пластинами 10 исключают выдавливание слоев помета птицы и крупнодисперсного пластичного материала наружу, происходит постепенное их сжатие. Жидкая фракция выдавливается из помета птицы, проникает через поры крупнодисперсного пластичного материала на перфорированные фильтровальные ленты 3, опорные перфорированные пластины 5 с размером отверстий диаметром 1…2 мм, расположенных в шахматном порядке («по умолчанию» предусмотрены в прототипе), стекает в ванну 11 и соединенную с ней трубопроводом емкость 12 для жидкой фракции.
Одновременно с жидкой фракцией в поры крупнодисперсного пластичного материала проникают мельчайшие частицы помета птицы и постепенно закупоривают их, так как при постепенном сжатии слоя крупнодисперсного материала размеры пор в нем становятся меньше размера мельчайших частиц помета птицы. При экспериментально определенном оптимальном режиме работы, фаза закупорки пор крупнодисперсного пластичного материала происходит перед узлами разгрузки и очистки от остатков твердой фракции перфорированных фильтровальных лент 3 фильтровальных транспортеров. Установленные на перфорированных фильтровальных лентах 3 фильтровальных транспортеров 2 острые ребра 4 способствуют продвижению слоев крупнодисперсного пластичного материала и помета птицы, без пробуксовки, и кроме этого, они надрезают спрессованный слой смеси с интервалом «р», ориентировочно равным 80…120 мм, обеспечивая при этом более легкое отслоение прессуемых материалов от перфорированных лент 3 при их изгибах на приводных барабанах фильтровальных транспортеров 2. Пластины спрессованной смеси крупнодисперсного материала и помета птицы ленточным транспортером 14 загружают в емкость 15, из которой известными средствами, например, шнековым транспортером, перемещаются на последующую обработку. Оставшиеся на перфорированных фильтровальных лентах 3 частицы крупнодисперсного пластичного материала с мельчайшими частицами помета удаляются с них в узлах очистки 13.
В итоге получаем твердую фракцию - смесь помета птицы с измельченной соломой влажностью 35…45% и жидкую фракцию влажностью 95…98%, которые направляются на последующую обработку современными известными прогрессивными способами. Например, последующее удаление влаги из смеси помета птицы с измельченной соломой до влажности 12…23% экономичней выполнить путем ее термического испарения, а из жидкой фракции помета птицы выделить кормовой белок путем коагуляции.
Предлагаемое устройство рекомендуется применять при переработке бесподстилочного помета птицы, полученного при клеточном содержании птицы.
Таким образом, применение предлагаемого устройства обеспечивает достижение поставленной цели - повышение эффективности процесса разделения помета птицы на твердую и жидкую фракции, т.е. сокращение удельных затрат на выполнение процесса. Предлагаемое устройство для обезвоживания помета птицы по сравнению с прототипом, существенно, на 30…50%, сокращает удельные затраты энергии на обезвоживание помета птицы.