Многофункциональная установка по переработке фекальных масс и пищевых отходов и соответствующие способы - RU2018115960A
Код документа: RU2018115960A
Формула
1. Система переработки фекальных отходов для выработки электроэнергии и питьевой воды, содержащая:
систему выработки электроэнергии с паровым приводом, включающую в себя узел котла, паровой двигатель и конденсатор, соединенные друг с другом, и контур первичной воды, по которому первичная вода проходит через узел котла, узел парового двигателя и конденсатор, причем узел парового двигателя вырабатывает электроэнергию;
систему фекального ила, получающую по меньшей мере часть электроэнергии, вырабатываемой узлом парового двигателя, включающую в себя узел сушки ила и систему транспортировки ила, предназначенную для подачи влажного фекального ила в узел сушки ила, причем конденсатор прикреплен к узлу сушки ила и предназначен для передачи первичного тепла влажному фекальному илу для выпаривания из фекального ила первичной иловой воды и для сушки твердого топливного материала, содержащегося в фекальном иле;
систему сбора воды, соединенную с узлом сушки ила и предназначенную для приема и конденсации выпаренной первичной иловой воды для сбора на участке сбора в виде чистой жидкой питьевой воды; и
систему топочной камеры, соединенную с системой фекального ила и котлом системы выработки электроэнергии, содержащую топочную камеру, предназначенную для сжигания высушенного твердого топлива, поступающего из системы фекального ила, и обеспечения теплом контура первичной воды в узле котла, причем узел котла обеспечивает пар для парового двигателя.
2. Система по п. 1, в которой узел сушки ила представляет собой двухступенчатую сушилку, имеющую последовательные первую и вторую ступени сушилки, причем первая ступень сушилки генерирует выпаренную иловую воду из ила, а вторая ступень сушилки использует поступающую из первой ступени сушилки выпаренную иловую воду для сушки ила.
3. Система по п. 1, в которой узел сушки ила включает в себя последовательные первую и вторую ступени сушилки, причем первая ступень сушилки получает, по существу, непрерывный поток фекального ила из системы транспортировки ила и обеспечивает, по существу, непрерывный поток частично высушенного уплотненного фекального ила ко второй ступени сушилки, а вторая ступень сушилки обеспечивает, по существу, высушенный твердый топливный материал для топочной камеры, и в которой вода из первой и второй ступеней сушилки подается в систему сбора воды.
4. Система по п. 1, в которой сушилка ила имеет вращающийся продвигающий узел внутри корпуса, предназначенный для перемещения фекального ила в осевом направлении через корпус, когда фекальный ил сушат.
5. Система по п. 1, в которой система топочной камеры представляет собой узел топочной камеры для сжигания псевдоожиженного топлива в слое.
6. Система по п. 1, в которой система выработки электроэнергии с паровым приводом, система фекального ила, система сбора воды и система топочной камеры установлены на раме и выполнены с возможностью перемещения вместе с рамой как единое целое.
7. Система по п. 1, в которой генератор с паровым приводом представляет собой паровой двигатель одностороннего действия с жидкостным охлаждением.
8. Система по п. 1, в которой система фекального ила содержит вращающийся нагреваемый шнек, который входит в контакт с фекальным илом, продвигает фекальный ил через систему фекального ила и передает, по меньшей мере, часть первичного тепла фекальному илу.
9. Многофункциональная система переработки влажных отходов для выработки электроэнергии и чистой воды, содержащая:
узел сушки ила, имеющий канал для отходов с отверстием для впуска ила, предназначенным для приема влажного ила, представляющего собой смесь воды и твердого топливного материала, причем узел сушки ила имеет участок сушки, предназначенный для сушки ила и отделения, по меньшей мере, части воды от твердых отходов для получения высушенного твердого топлива, первое отверстие для выпуска воды, отверстие для выпуска высушенных отходов и конденсаторную часть, имеющую изолированный от канала для отходов канал для текучей среды с отверстием для впуска текучей среды и первым отверстием для выпуска текучей среды;
систему сбора чистой воды, соединенную с первым отверстием для выпуска воды и предназначенную для сбора отделенной от ила воды;
узел топочной камеры для сушки отходов, соединенный с отверстием узла сушки ила для выпуска отходов и содержащий участок топочной камеры, который принимает твердое топливо из отверстия для выпуска высушенных отходов, сжигает твердое топливо и генерирует тепло, причем узел топочной камеры для сушки отходов имеет котел, нагреваемый теплом от указанного сжигающего твердое топливо участка топочной камеры, при этом котел имеет первое отверстие для впуска воды и первое отверстие для выпуска пара;
генератор с паровым приводом, соединенный с первым отверстием котла для выпуска пара и предназначенный для выработки электроэнергии, причем генератор имеет второе отверстие для выпуска текучей среды, соединенное с отверстием конденсаторной части для впуска текучей среды; и
водяной насос, имеющий второе отверстие для впуска воды, соединенное с отверстием конденсаторной части для выпуска текучей среды, причем водяной насос соединен с первым отверстием для впуска воды, а котел предназначен для преобразования потока поступающей в котел воды в поток пара для приведения в действие генератора с паровым приводом.
10. Система по п. 1, в которой участок сушки узла сушки ила имеет в канале для отходов нагреваемый паром шнек и предназначен для перемещения и нагревания ила в процессе сушки.
11. Система по п. 1, в которой узел сушки отходов представляет собой многосегментную сушилку, имеющую последовательные первый и второй сегменты, каждый из которых соединен с конденсаторной частью и каждый из которых предназначен для сушки ила посредством испарения воды из ила, используя тепло отработавшего пара из генератора с паровым приводом.
12. Система по п. 11, в которой первый сегмент сушилки генерирует первичную сушильную воду из воды, отделенной от ила, а второй сегмент сушилки имеет первый участок водопровода, соединенный с первым сегментом сушилки, предназначенный для передачи первичной сушильной воды рядом с илом во втором сегменте сушилки и изолированной от ила во втором сегменте сушилки, причем второй сегмент сушилки имеет второй участок водопровода, изолированный от первого участка водопровода и предназначенный для передачи отработавшего пара из генератора с паровым приводом рядом с илом, при этом тепло от первого и второго участков водопровода сушит перемещаемый по сушилке ил.
13. Система по п. 1, в которой узел сушки отходов предназначен для приема в конденсаторной части отработавшего пара из генератора с паровым приводом, участок сушки имеет первый сегмент, соединенный с отверстием для впуска ила, и имеет первый участок нагрева, соединенный с конденсатором и предназначенный для испарения первой части воды из ила, используя тепло отработавшего пара, и второй сегмент сушилки, соединенный последовательно с первым сегментом сушилки и предназначенный для испарения второй части воды из уплотненного ила, полученного из первого сегмента сушилки, используя тепло отработавшего пара.
14. Многофункциональная система переработки влажного органического ила, содержащая:
узел сушки ила, имеющий отверстие для впуска ила, предназначенное для приема ила, представляющего собой смесь воды и твердых органических отходов, причем узел сушки ила имеет участок сушки с корпусом и узел для продвижения ила в корпусе, при этом узел для продвижения ила выполнен вращающимся, чтобы заставить влажный ил перемещаться внутри корпуса вдоль канала для отходов, узел сушки ила имеет участок нагрева рядом с каналом для отходов и предназначен для сушки ила и термического отделения, по меньшей мере, части воды от твердых отходов, чтобы обеспечить высушенное твердое топливо, узел сушки ила имеет первое отверстие для впуска пара и первое отверстие для выпуска пара и отверстие для выпуска высушенных отходов;
узел топочной камеры, соединенный с отверстием узла сушки ила для выпуска высушенных отходов и имеющий участок топочной камеры, который принимает твердое топливо из отверстия для выпуска высушенных отходов, сжигает твердое топливо для генерирования тепла, причем узел топочной камеры имеет котел, нагреваемый теплом от сжигаемого твердого топлива, при этом котел имеет первое отверстие для впуска воды и второе отверстие для выпуска пара;
генератор с паровым приводом, соединенный со вторым отверстием котла для выпуска пара и предназначенный для выработки электроэнергии, причем генератор имеет отверстие для выпуска воды, соединенное с первым отверстием узла сушки ила для впуска пара, при этом пар из генератора поступает в первое отверстие для впуска пара, остается изолированным от ила в канале для отходов и испаряет воду в иле, перемещающемся в участке сушки; и
водяной насос, имеющий второе отверстие для впуска воды, соединенное с отверстием генератора с паровым приводом для выпуска воды, причем водяной насос соединен с первым отверстием для впуска воды, а котел предназначен для преобразования потока поступающей в котел воды в поток пара для приведения в действие генератора с паровым приводом.
15. Система по п. 14, дополнительно содержащая конденсатор, присоединенный между узлом сушки ила и котлом, причем конденсатор предназначен для приема пара из узла сушки ила и подачи жидкой воды в котел.
16. Система по п. 14, дополнительно содержащая систему для сбора чистой воды, соединенную с первым отверстием для выпуска пара и предназначенную для сбора воды, термически отделенной от влажного ила.
17. Система по п. 14, в которой узел для продвижения ила представляет собой нагреваемый паром шнек в канале для отходов и предназначен для перемещения и нагревания ила в процессе сушки.
18. Система по п. 14, в которой узел сушки отходов представляет собой многосегментную сушилку, имеющую последовательные первый и второй сегменты сушилки, каждый из которых предназначен для сушки ила посредством испарения воды из ила, используя тепло отработавшего пара из генератора с паровым приводом.
19. Система по п. 18, в которой первый сегмент сушилки генерирует первичную сушильную воду из воды, отделенной от ила, а второй сегмент сушилки имеет первый участок водопровода, соединенный с первым сегментом сушилки, предназначенный для передачи первичной сушильной воды рядом с илом во втором сегменте сушилки и изолированной от ила во втором сегменте сушилки, причем второй сегмент сушилки имеет второй участок водопровода, изолированный от первого участка водопровода и предназначенный для передачи отработавшего пара из генератора с паровым приводом рядом с илом, при этом тепло от первого и второго участков водопровода сушит перемещаемый по сушилке ил.
20. Система переработки ила для выработки чистой воды, содержащая:
узел сушки ила, имеющий корпус сушки с отверстием для впуска ила, предназначенным для приема потока ила вдоль канала для отходов, причем ил представляет собой смесь воды и твердых отходов, причем узел сушки ила имеет систему нагрева, соединенную с корпусом сушки и канал для пара рядом с каналом для отходов и изолированный от канала для отходов, система нагрева предназначена для нагревания ила в корпусе сушки и термического отделения пара от твердых отходов для обеспечения высушенных отходов, причем корпус сушки имеет отверстие для выпуска пара и отверстие для выпуска твердого топлива, система нагрева имеет отверстие для впуска пара и отверстие для выпуска воды; и
узел сбора пара, соединенный с отверстием корпуса сушки для выпуска пара для приема пара, термически отделенного от твердых отходов, причем узел сбора пара соединен с отверстием системы нагрева для впуска пара и предназначен для направления пара из корпуса сушки в нагреватель для нагрева ила, перемещающегося вдоль канала для отходов в корпусе сушки; и
систему сбора воды, соединенную с отверстием системы нагрева для выпуска воды и предназначенную для переноса воды в паровой или жидкой фазе в отдалении от системы нагрева.
21. Система по п. 20, в которой узел сушки ила представляет собой двухступенчатую сушилку, имеющую последовательные первую и вторую ступени сушилки, причем система нагрева содержит первый нагреватель, образованный в виде части первой ступени сушилки, и второй нагреватель, образованный в виде части второй ступени сушилки, причем первая ступень сушилки нагревает ил для обеспечения уплотненного ила во второй ступени сушилки, причем вторая ступень сушилки нагревает уплотненный ил для образования высушенных отходов, первая ступень сушилки включает в себя отверстие для выпуска пара, и второй нагреватель включает в себя отверстие для впуска пара, которое принимает пар из узла сбора пара, и использует пар для нагревания ила, обеспеченного во второй ступени сушилки.
22. Система по п. 20, дополнительно содержащая:
узел топочной камеры, соединенный с отверстием корпуса сушки для выпуска твердого топлива и предназначенный для приема высушенных отходов из второй ступени сушилки, причем узел топочной камеры имеет топочную камеру, выполненную с возможностью приема и сжигания высушенных твердых отходов, и котел, выполненный с возможностью получать тепло от топочной камеры;
контур первичной воды, по которому первичная вода переносится к котлу, который нагревает первичную воду для образования пара, причем котел содержит первое отверстие для выпуска пара; и
силовую установку, содержащую паровой двигатель и генератор, приводимый в действие паровым двигателем, причем паровой двигатель соединен с первым отверстием для выпуска пара для приема пара из него, причем генератор предназначен для выработки электроэнергии, первый нагреватель имеет канал для текучей среды с отверстием для впуска пара и отверстием для выпуска текучей среды, генератор с паровым приводом выпускает пар в канал для текучей среды с использованием отверстия для впуска пара, при этом тепло от отработавшего пара в канале для текучей среды кипятит воду в иле для образования уплотненного ила, причем пар в канале для текучей среды конденсируется в жидкость, а котел принимает жидкость через отверстие для выпуска текучей среды и предназначен для преобразования жидкой воды в пар для приведения в действие генератора.
23. Система по п. 20, в которой узел сушки ила содержит узел для продвижения ила, установленный с возможностью вращения в корпусе сушки и перемещения ила вдоль канала для отходов во время процесса сушки.
24. Система по п. 20, в которой система для продвижения ила представляет собой нагреваемый паром шнек в канале для отходов и предназначена для нагревания ила, перемещающегося вдоль канала для отходов во время процесса сушки.
