RU2111938C1 - Wet biomass drying apparatus - Google Patents

Abstract

FIELD: agricultural production, in particular, drying of wet bird dung. SUBSTANCE: wet biomass drying apparatus has solar-energy greenhouse 2 with airduct of exhaust ventilation system 10, chutes with troughs closed in horizontal plane and drive conveyors. Chutes are connected with feeding hopper. Drive conveyors have scrapers for moving and mixing of biomass to be dried along trough. Greenhouse is connected through inclined conveyor 3 with microwave oven 4 adapted for final drying and disinfecting of biomass. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, а именно к утилизации животноводческих отходов, и может быть использовано в технологии производства удобрений на основе органических отходов - продуктов жизнедеятельности животных, в частности, для сушки увлажненного птичьего помета. The invention relates to the field of agricultural production, namely to the disposal of livestock waste, and can be used in the production of fertilizers based on organic waste - animal waste products, in particular, for drying wet bird droppings.

Известна установка для сушки органической биомассы по патенту СССР N 1801104 (МКИ C 05 F 3/06, C 05 F 11/06, опубл. 07.03.93). A known installation for drying organic biomass according to the USSR patent N 1801104 (MKI C 05 F 3/06, C 05 F 11/06, publ. 07.03.93).

Установка содержит загрузочное устройство, сушильный агрегат, выполненный в виде последовательно соединенных передаточными шнеками сушильных камер, снабженных ИК-излучателями, систему отсоса паровоздушной смеси. The installation comprises a loading device, a drying unit, made in the form of drying chambers equipped with infrared emitters connected in series with the transfer screws, and a vapor-air mixture suction system.

Недостатками указанной установки являются ее высокая стоимость и энергоемкость, связанные с использованием в каждой сушильной камере ИК-излучателей. The disadvantages of this installation are its high cost and energy intensity associated with the use of infrared emitters in each drying chamber.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для сушки (обезвоживания) увлажненной массы по заявке ЕПВ N 0356388 (МКИ F 26 B 3/00, 21/02, 23/00, F 26 B 17/00, опубл. 28.02.90). Установка содержит загрузочное устройство, сушильный агрегат, выполненный в виде последовательно соединенных сушильных камер, и систему отсоса паровоздушной смеси. В первой сушильной камере имеются транспортеры для перемещения распределенной слоем влажной массы и осуществляются предварительное обезвоживание за счет циркуляции нагретого воздуха, а во второй - осуществляется досушка подсушенной массы путем пропуска сквозь ее груду нагретого сухого воздуха. Имеются осушитель воздуха, выходящего из первой сушильной камеры, и нагреватель осушенного воздуха, подаваемого во вторую камеру. Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved effect is a unit for drying (dewatering) the moistened mass according to the application EPO N 0356388 (MKI F 26 B 3/00, 21/02, 23/00, F 26 B 17/00, publ. . 02.28.90). The installation comprises a loading device, a drying unit, made in the form of series-connected drying chambers, and a suction system of steam-air mixture. In the first drying chamber there are conveyors for moving the moist mass distributed by the layer, and preliminary dewatering is carried out due to the circulation of heated air, and in the second, the dried mass is dried by passing heated dry air through it. There is a dehumidifier for the air leaving the first drying chamber and a heater for the dried air supplied to the second chamber.

Недостатком указанного устройства является его высокая энергоемкость, так как и предварительная сушка, и досушка осуществляются нагретым воздухом. Кроме того, устройство имеет большую материалоемкость и сложное конструктивное решение. The disadvantage of this device is its high energy intensity, since both pre-drying and drying are carried out by heated air. In addition, the device has a large material consumption and a complex design solution.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка такой установки для сушки увлажненной биомассы и, в частности, продуктов жизнедеятельности животных, которая при простоте конструктивного решения и небольшой материалоемкости обеспечила бы снижение потребления энергии, небольшую длительность процесса, обеззараживание материала при полном сохранении в нем ценных химических элементов и микроэлементов. The problem solved by the present invention is the development of such a plant for drying moist biomass and, in particular, animal waste products, which, with the simplicity of the constructive solution and low material consumption, would ensure a reduction in energy consumption, a short process time, and disinfection of the material while fully preserving valuable chemical elements and trace elements.

Поставленная задача решается тем, что в установке для сушки увлажненной биомассы, содержащей загрузочное устройство, сушильный агрегат, выполненный в виде последовательно соединенных сушильных камер, и систему отсоса паровоздушной смеси, первая сушильная камера выполнена в виде теплицы с солнечной обогревом, в которой размещены воздуховоды вытяжного вентилятора для отсоса паровоздушной смеси и связанные с загрузочным устройством лотки с замкнутыми в горизонтальной плоскости желобами, в которых расположены приводные бесконечные транспортеры со скребками, а вторая сушильная камера выполнена в виде СВЧ-печи и соединена с лотками теплицы наклонными транспортерами. The problem is solved in that in the installation for drying humidified biomass containing a loading device, a drying unit made in the form of series-connected drying chambers, and a vapor-air mixture suction system, the first drying chamber is made in the form of a solar-heated greenhouse in which exhaust air ducts are located fan for suctioning the air-vapor mixture and trays connected with the loading device with trays closed in a horizontal plane in which drive endless trails are located sportery with scrapers, and a second drying chamber is designed as a microwave oven and is connected to the greenhouse trays sloping conveyors.

Указанное выполнение установки обеспечивает двухстадийную сушку биомассы, предварительную сушку за счет "парникового эффекта" в теплице и досушку с одновременным обеззараживанием путем извлечения влаги из глубинных слоев материала под воздействием на него микроволнового излучения в СВЧ-печи. Предварительное обезвоживание осуществляется до влажности ≤ 40% в обогреваемой лишь солнцем теплице без дополнительных затрат энергии на подогрев осушающего воздуха. Процесс идет интенсивно вследствие распределения высушиваемого материала слоем в желобе лотка и непрерывного его перемещения по горизонтальному кольцевому желобу и перемешивания транспортирующими скребками. The specified installation provides two-stage drying of biomass, pre-drying due to the "greenhouse effect" in the greenhouse and drying with simultaneous disinfection by extracting moisture from the deep layers of the material under the influence of microwave radiation in it in a microwave oven. Preliminary dehydration is carried out up to humidity ≤ 40% in a greenhouse heated only by the sun without additional energy costs for heating the drying air. The process is intensive due to the distribution of the dried material in a layer in the gutter of the tray and its continuous movement along the horizontal annular gutter and mixing by transporting scrapers.

Таким образом, обеспечивается эффективная сушка влажного биологического материала с минимальными затратами энергии, с сохранением биологической ценности высушиваемого материала и с полным его обеззараживанием, позволяющим при использовании высушенного материала в качестве удобрения получать экологически чистые сельскохозяйственные продукты. Thus, efficient drying of wet biological material is ensured with minimal energy consumption, preserving the biological value of the dried material and its complete disinfection, which allows using environmentally friendly agricultural products when using dried material.

Сущность технического решения поясняется чертежами, на которых схематически изображены: на фиг. 1 - установка для сушки увлажненной биомассы, на фиг. 2 - то же, план. The essence of the technical solution is illustrated by drawings, which schematically depict: in FIG. 1 - installation for drying moist biomass, in FIG. 2 - the same plan.

Установка для сушки увлажненной биомассы, например куриного помета, содержит загрузочное устройство - бункер 1 для сбора материала, сушильную камеру - теплицу 2 с солнечным обогревом для предварительного обезвоживания материала, наклонный транспортер 3 для выгрузки обезвоженного материала из теплицы 2 и вторую сушильную камеру - СВЧ-печь 4 для досушки. The installation for drying humidified biomass, for example, chicken droppings, contains a loading device — a hopper 1 for collecting material, a drying chamber — a greenhouse 2 with solar heating for preliminary dewatering of the material, an inclined conveyor 3 for unloading the dehydrated material from the greenhouse 2, and a second drying chamber — microwave oven — 4 oven for rest.

Бункер 1 снабжен дозирующим шибером 5 для подачи влажного помета в установленные в теплице 2 лотки 6 с замкнутыми в горизонтальной плоскости желобами 7. В желобе 7 размещен приводной бесконечный транспортер 8 со скребками 9, расположенными под углом 60^o для осуществления перемешивания массы и перемещения ее по желобу 7. Со стороны входа в теплицу размещен вытяжной вентилятор 10 с воздуховодом 11, а со стороны выхода из теплицы в желобах 7 лотков 6 выполнены выгрузочные окна 12 с шиберами 13 для выгрузки подсушенного материала в приямок 14, в котором смонтирован наклонный транспортер 3, связанный с СВЧ-печью 4. СВЧ-печь 4 оснащена транспортером 15, перемещающим досушиваемый материал внутри печи и выгружающим его из печи.The hopper 1 is equipped with a metering slide 5 for feeding wet droppings to the trays 6 installed in the greenhouse 2 with the grooves 7 closed in a horizontal plane. In the groove 7 there is a drive endless conveyor 8 with scrapers 9 located at an angle of 60 ^o to mix the mass and move it along the chute 7. From the side of the entrance to the greenhouse there is an exhaust fan 10 with an air duct 11, and from the side of the exit from the greenhouse in the grooves 7 of the trays 6, discharge windows 12 with gates 13 for discharging the dried material into the pit 14, in which mounted inclined conveyor 3, connected with the microwave oven 4. The microwave oven 4 is equipped with a conveyor 15, moving the dried material inside the furnace and unloading it from the furnace.

Теплица 2 может быть пленочной на металлических арках, что снижает ее материалоемкость и капитальные затраты на ее изготовление. Greenhouse 2 can be film on metal arches, which reduces its material consumption and capital costs for its manufacture.

Перед бункером 1 сооружена эстакада 16 для въезда транспортного средства с увлажненным материалом и выгрузки его на крупноячеистую сетку 17 над бункером 1. An overpass 16 was built in front of the hopper 1 for the vehicle to enter with the moistened material and unload it onto a coarse mesh 17 above the hopper 1.

Сушка птичьего помета, содержащего до 76-95% влаги, на предлагаемой установке осуществляется следующим образом. Доставленный тележками - тракторными прицепами (на фиг. не показаны) помет с эстакады 16 через сетку 17 выгружают в бункер 1, откуда он через дозирующий шибер 5 подается в желоба 7 лотков 6, находящихся в теплице 2. Включают вентилятор 10 и привод (не показан) транспортера 8, перемещающего скребки 9 вдоль желобов 7. Скребки 9 при движении непрерывно перемешивают пометную массу и увлекают ее на траектории желоба 7. Под действием "парникового эффекта", усиленного непрерывным перемешиванием, происходит активное выделение влаги из помета и отвод ее через воздуховод 11 вытяжного вентилятора 10. Процесс идет без дополнительного подогрева только за счет солнечной энергии. Сушка осуществляется до достижения пометом, находящимся на лотках, влажности ≤ 40%. После этого открывают шиберы 13 выгрузочных окон 12 и помет ссыпается в приямок 14. Наклонным транспортером 3 подсушенный помет подается на транспортер 15 СВЧ-печи 4. В печи 4 под воздействием микроволнового излучения происходит извлечение влаги из глубинных слоев материала и досушка до влажности 18-24%. Drying bird droppings containing up to 76-95% moisture in the proposed installation is as follows. The droppings from the overpass 16, delivered by carts and tractor trailers (not shown in Fig.), Are discharged through the net 17 to the hopper 1, from where it is fed through the metering slide 5 into the grooves 7 of the trays 6 in the greenhouse 2. The fan 10 and the drive (not shown) are turned on ) conveyor 8, moving the scraper 9 along the grooves 7. The scrapers 9 during movement continuously mix the droppings and carry them along the trajectory of the groove 7. Under the influence of the “greenhouse effect” enhanced by continuous mixing, moisture is actively released from the droppings and removed through ozduhovod 11 exhauster 10. The process proceeds without additional heating only by solar energy. Drying is carried out until the droppings on the trays reach humidity ≤ 40%. After that, the gate 13 of the discharge windows 12 is opened and the litter is poured into the pit 14. By the inclined conveyor 3, the dried litter is fed to the conveyor 15 of the microwave oven 4. In the furnace 4, under the influence of microwave radiation, moisture is extracted from the deep layers of the material and dried to a moisture content of 18-24 %

Режим обработки в СВЧ-печи (мощность излучения, скорость транспортера, время выдержки и др.) подбирают в зависимости от влажности, химсостава массы и т.п. таким образом, чтобы температура массы не превышала 100^oC, что позволяет сохранить биологическую активность материала, обеспечивая при этом его обеззараживание от микроорганизмов.The processing mode in the microwave oven (radiation power, conveyor speed, holding time, etc.) is selected depending on humidity, chemical composition of the mass, etc. so that the temperature of the mass does not exceed 100 ^o C, which allows you to save the biological activity of the material, while ensuring its disinfection from microorganisms.

В высушенном на такой установке курином помете сохраняются все химические элементы и микроэлементы, имевшиеся как в жидкой, так и в твердой фракциях исходного материала. All the chemical elements and microelements present in both liquid and solid fractions of the starting material are stored in chicken manure dried at such a facility.

Claims (1)

Установка для сушки увлажненной биомассы, содержащая загрузочное устройство, сушильный агрегат, выполненный в виде двух последовательно соединенных сушильных камер, и систему отсоса паровоздушной смеси, отличающаяся тем, что первая сушильная камера установки выполнена в виде теплицы с солнечным обогревом, в которой размещены воздуховод вытяжного вентилятора для отсоса паровоздушной смеси и связанные с загрузочным устройством лотки с замкнутыми в горизонтальной плоскости желобами, при этом в желобах установлены приводные транспортеры со скребками, а вторая сушильная камера выполнена в виде СВЧ-печи и соединена с лотками теплицы наклонным транспортером. Installation for drying humidified biomass containing a loading device, a drying unit, made in the form of two series-connected drying chambers, and a vapor-air mixture suction system, characterized in that the first drying chamber of the installation is made in the form of a solar-heated greenhouse, in which an exhaust fan duct is located for suction of the air-vapor mixture and trays connected with the loading device with trays closed in a horizontal plane, while in the chutes drive vehicles are installed s with scrapers, and a second drying chamber is designed as a microwave oven and is connected to the inclined conveyor trays greenhouses.

Images