ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИВОТНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к биотехнологии, а именно к производству удобрений для сельского хозяйства и сухого коллагена для пищевой и медицинской промышленности, в частности к производственным установкам для переработки животных и органических отходов.
Известна техника приготовления сборных компостов в естественных условиях: компостировать можно на площадке, в земляных траншеях или выгребных ямах. В качестве сырья для приготовления компостов могут быть отходы растительного или животного происхождения: сорняки, ботва картофеля, овощных растений, пищевые отходы, навоз, фекалии, бытовой мусор, опилки, бумага, природный ил и т.п.(см. книгу «Азбука садоводства», Москва, ВО «Агропромиздат», 1989 г., стр.44-45 - аналог).
Недостатком известной техники приготовления компостов является значительный срок созревания компоста, который может составить от трех-четырех месяцев до двух лет, что резко снижает эффективность его приготовления и применения. Кроме этого в естественных условиях затруднено получение гумуса - органического вещества почвы, определяющего ее плодородие.
Известна технологическая установка для получения компостов, содержащая средство загрузки и подачи ферментов, ферментер, средство очистки аэрируемой суспензии и сушильное устройство. Установка содержит упаковочный узел брикетирования искомого продукта и его расфасовки, а также тепловой стерилизатор. При этом средство загрузки и подачи ферментов включает не менее трех механизированных бункеров, первый из которых предназначен для подачи измельченный древесных отходов, второй для подачи непроизводственных отходов переработки мясного сырья убойных животных, третий для подачи воды (см. Решение о выдаче патента РФ на полезную модель от 37.01.2004 г. по заявке №2003137200/20(040779) «Технологическая установка для получения компостов» от 29.12.2003 г., МПК C 05 F 3/00, А 23 К 1/00 - прототип).
Недостатком известной установки является ограниченность ее применения, поскольку установка предназначена для переработки животных и органических отходов в сборные компосты, которые являются промежуточным звеном для получения более качественного удобрения -биогумуса.
Целью предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей производственного комплекса для переработки животных и растительных отходов за счет одновременного
получения коллагена, компоста и биогумуса посредством, например, красных калифорнийских червей в промышленных масштабах, снижение себестоимости искомых продуктов за счет увеличения производительности труда и уменьшения сроков их получения.
Указанная цель достигается тем, что производственный комплекс для переработки животных и органических отходов, включающий участок с технологической установкой для получения компостов, состоящей из средства загрузки и подачи ферментов в виде не менее трех механизированных бункеров, первый из которых предназначен для подачи измельченных древесных отходов, включая бумагу или природный ил, второй для подачи непроизводственных отходов переработки мясного сырья убойных животных, третий для подачи воды, ферментора в виде реактора-смесителя открытого типа с термогенератором, средства очистки суспензии в виде решетчатого фильтра, сушильной камеры с регулируемым электроподогревом, теплового стерилизатора и весового расфасовочного устройства с узлом брикетирования искомого продукта, дополнительно содержит участок с технологической установкой для получения коллагена, состоящей из центрифуги, вакуумной сушильной камеры и порошкового измельчителя, и участок с технологической установкой для получения биогумуса из компоста посредством земляных червей, например, вида Esenia foetida, состоящей из открытой емкости, лотка для червей, средства отделения червей от биогумуса в виде сетчатых ловушек и электросушилки для использованных червей.
На фиг.1 представлена блок-схема производственного комплекса. Производственный комплекс для переработки животных и органических отходов состоит из механизированного бункера 1 загрузки и подачи первого типа ферментов: измельченных отходов древесины, например, опилок, стружек, бумаги, бумажной пыли и т.п. или природного ила. Механизированный бункер 2 служит для загрузки и подачи второго типа ферментов: непроизводственных отходов переработки мясного сырья убойных животных: кишечного шляма, каныги, жмыха поджелудочной железы и др. Сюда могут быть добавлены пищевые животные отходы. Бункер 3 служит для подачи воды (льда) в емкость 4, куда попадают и смешиваются между собой ферменты из бункера 1 и 2, при этом осуществляется естественная аэрация полученной суспензии. Ферментер 5, в котором осуществляется перемешивание суспензии при повышенной температуре, выполнен в виде вращаемого реактора-смесителя открытого типа с теплогенератором, например, электрическим. Для фильтрации суспензии от крупных включений ферментов, например, неразложившихся стружек, служит специальный решетчатый фильтр 6. Для высушивания полученной фильтрат-суспензии служит сушильное устройство 7, выполненное в виде сушильной камеры с регулируемым электроподогревом. Сушильное устройство 7 сблокировано с тепловым стерилизатором 8 для биотермического обеззараживания готового продукта в виде порошка. Для удобства реализации готового продукта - порошкообразного компоста
служит упаковочный узел 9, в котором возможно брикетирование полученного компоста в брикеты определенного веса с помощью весового устройства. Кроме этого, для получения белкового продукта - коллагена из животных отходов переработки мясного сырья убойных животных мясоперерабатывающих предприятий, например, мясокомбинатов производственный комплекс располагает центрифугой 10, вакуум-выпарным аппаратом 11 и измельчителем 12, в котором получают порошкообразный коллаген.
Производственный комплекс обладает также возможностью получения биогумуса из животных и органических отходов с помощью, например, красных калифорнийских червей либо земляных червей. Для этого обработанный тепловым стерилизатором 8 компост направляют в открытую емкость 13, куда из лотка 14 поселяют, например, красных калифорнийских червей для переработки компоста в биогумус. При этом для отделения полученного биогумуса от червей служат сетчатые ловушки 15, а сами черви могут быть использованы для производства кормопродукта в виде кормовых и пищевых добавок после высушивания в электросушилке 16.
Работа производственного комплекса заключается в следующем.
Для получения белкового продукта - коллагена в бункер 2 загружают предварительно измельченные в куттере животные отходы переработки мясного сырья убойных животных, например, промытые кишки, каныга, кишечный шлям, кожный покров млекопитающих и птиц. Указанное белковое сырье поступает в емкость 4, куда добавляют воду (или лед) в массовом соотношении 1:1. Полученную перемешиванием белковую суспензию гидролизуют в реакторе 5 при определенных технологических параметрах рН и температуре в присутствии протеолетического фермента, например, щелочной алкалазы. Затем производят гомогенизацию коллагенсодержащего раствора посредством ценрифугирования в центрифуге 10, промывают реакционную массу водой, высушивают в вакуум-выпарном аппарате 11 и полученный сухой искомый продукт - коллаген измельчают в измельчителе 12 до стадии пригодного для употребления порошка. Жидкую смесь после ценрифугирования используют повторно направляя в емкость 4.
Для получения компоста используют указанные выше животные и органические отходы - измельченные ферменты первого и второго типа, которые подаются в бункеры 2 и 1 соответственно. К полученной в емкости 4 смеси добавляют из бункера 3 воду при условии, что гидромодуль воды и смеси должен быть равен 1:1 или 1:1,5 в зависимости от содержания влаги в исходных ферментах. После этого при естественном аэрировании реакционную смесь перемешивают в течение суток в ферментере 5 при определенной температуре, например, в диапазоне 40-120°С. Полученную темно-коричневую суспензию отделяют от крупных стружек посредством решетчатого фильтра 6. Фильтрат-суспензию подают в сушильное устройство 7, а полученную густую массу подвергают стерилизации в стерилизаторе 8. Искомый компост в виде сухого темно-коричневого
порошка расфасовывают по весу посредством упаковочного узла 9 для продажи потребителям.
Для получения биогумуса полученную фильтрат-суспензию компоста после фильтрации посредством фильтра 6 загружают в открытую емкость 13, куда заселяют из лотка 14 половозрелых червей, например, красных калифорнийских червей вида Esenia foetida, из расчета 10-15 штук на 10 кг перерабатываемого компоста и выдерживают процесс гумификации червями в течение 3-8 недель. При этом время от времени процесс гумификации контролируют по значению рН так, чтобы показатель рН смеси был устойчиво равен 6,5-8,0, например, с помощью добавки карбоната натрия. После окончания процесса получения биогумуса червей удаляют из емкости 13, используя средство отделения червей от биогумуса в виде сетчатых ловушек 15, в которых находится приманка, состоящая из смеси бумажной пыли, тонкоизмельченных опилок, мочевины, и крахмального клейстера. Через 3-5 дней большинство червей переберется в ловушки 15, которые извлекают вместе с червями из емкости 13. Полученный биогумус выгружают из емкости 13 и используют по назначению. При этом возможно использование весового расфасовочного устройства 9 для брикетирования полученного биогумуса, высушенного до влажности 10-15% в сушильной камере 7. Отобранных из ловушек 15 червей высушивают в электросушилке 16 для получения кормовых добавок к сбалансированным комбикормам или пищевых добавок для производства мясопродуктов.
Предложенный производственный комплекс для переработки животных и органических отходов обеспечивает полный замкнутый цикл переработки отходов, например, мясокомбинатов с ускоренным получением экологически чистых удобрений для сельского хозяйства и белкового продукта - коллагена для пищевой и медицинской промышленности.