Способ глубокой переработки птичьего помета
METHOD FOR DEEP PROCESSING OF POULTRY MANURE

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к обеспечению безотходной переработки помета при клеточном содержании птицы в востребованные и конкурентоспособные продукты, такие как органо-минеральные удобрение, топливные брикеты и горючий газ.
Известен способ переработки птичьего помета без подстилки влажностью 70-75% путем конвективной высокотемпературной сушки в сушилках барабанного типа (В.И. Малафеев. Технология безотходного производства в птицеводстве: Агропромиздат, 1986, с. 57-59). Спекшийся помет при выходе из сушилки измельчают с получением гранул различной фракции. Высушенный птичий помет полностью обеззаражен и может использоваться как органическое удобрение
Недостатком указанного способа, является высокая себестоимость продукции и низкое качество гранул удобрения, ввиду незначительного содержания питательных веществ, необходимых для растений (6-8%), и необходимости в большом количестве тепловой энергии, для получения которой производят сжигание природного газа, предназначенной для высушивании помета влажностью 70-75%) до влажности 12-14%.
Известен способ переработки птичьего помета (патент на изобретение RU №2443761 15.03.2010, опубл. 27.02.2012. Бюл. № 6, МПК F23G 5/027, C10L 1/00, C10L 3/00, дата подачи заявки от 15.03.2010), включающий стадии предварительного обезвоживания и сушки помета, стадию пиролиза с последующим разделением продуктов разложения на углекислый остаток и парогазовую смесь, использование углекислого остатка в качестве удобрения.
Недостатком данного способа является то, что для насыщения углекислого остатка применяются вещества, выделяемые при очистке отходящих после сушки помета газов, для чего требуются дополнительные затраты, при этом количество этих веществ не значительное. Кроме этого, при насыщении углекислого остатка жидкостью, получаемой на стадии предварительного обезвоживания помета, его влажность увеличивается, а удельное количество питательных веществ уменьшается, что, соответственно, снижает его удобрительные свойства.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ комплексной глубокой переработки зеленой массы топинамбура (патент на изобретение RU №2569724 от 24.07.2014, опубл. 27.11.2015. Бюл. № 33, МПК F23B 99/00, C05F 11/00, дата подачи заявки от 15.03.2010), включающий механическое обезвоживание сырья, сушку, подачу в реактор для газификации помета, где без доступа кислорода в результате термохимической конверсии получают горючий газ и золу, при этом горючий газ используют в качестве топлива для производства тепловой и электрической энергии, а золу подают на смешивание с обезвоженным сырьем, полученную органо-минеральную смесь гранулируют и используют в качестве удобрений.
Недостатком данного способа являются дополнительные затраты и невозможность использования данного способа для переработки птичьего помета. Дополнительные затраты связаны с осуществлением метанового сбраживания массы влажностью 92-95%, поэтому в измельченную массу необходимо добавлять до 30-35% воды, а после сбраживания ее максимально удалять. Невозможность использования данного способа для переработки птичьего помета определяется процессом метанового сбраживания органического вещества, который протекает при определенной его кислотности и температурном режиме в течение 10-12 суток, это накладывает дополнительные условия для обеспечения этого процесса, при большом объеме перерабатываемого материала требует большого количества реакторов. Органо-минеральная смесь, полученная путем смешивания золы с механически обезвоженным шламом, имеет достаточно высокую влажность, которая отрицательно влияет на качество получаемых гранул. Дополнительное их досушивание ведет к увеличению их себестоимости получаемого удобрения.
Задачей заявляемого изобретения является снижение затрат на переработку сырья и возможность использования способа для переработки птичьего помета.
Указанная задача решается тем, что способ глубокой переработки птичьего помета, включающий механическое обезвоживание сырья, сушку, подачу в реактор для газификации помета, где без доступа кислорода в результате термохимической конверсии получают горючий газ и золу, при этом горючий газ используют в качестве топлива для производства тепловой и электрической энергии, а золу подают на смешивание с обезвоженным сырьем, полученную органо-минеральную смесь гранулируют и используют в качестве удобрений, отличающийся тем, что в отличие от прототипа в качестве сырья используют птичий помет, перед механическим обезвоживанием сырья его подогревают до температуры 30-35°С, используя тепловую энергию пара сушильной машины, в реактор подают часть сырья, вторую часть охлаждают в охладительной колонке, измельчают, из части полученного обезвоженного измельченного сырья изготавливают топливные брикеты, а другую часть обезвоженного измельченного сырья подают на смешивание с золой, а перед смешиванием золы с обезвоженным сырьем ее охлаждают, измельчают, дозируют для получения соотношения 30% измельченного обезвоженного сырья и 70% золы.
Подогрев сырья до температуры 30-35°С способствует лучшему отделению влаги от комковато-пористых частиц помета, причем для прогрева используется тепловая энергия пара, образованного в реакторе для сушки помета, которая позволяет снизить затраты на сушку материала. Для того чтобы получить минеральную составляющую (золу) в количестве 30% от общей массы органо-минерального удобрения, в газовый реактор подают только часть сырья, остальную часть используют в дальнейшем для приготовления топливных брикетов и органической составляющей удобрения. Вторую часть высушенного помета, после сушки охлаждают в охладительной колонке для дальнейшего технологического процесса - измельчения. Измельчение сырья необходимо для образования однородной фракции. Из части полученного обезвоженного измельченного сырья изготавливают топливные брикеты, которые по своим свойствам горения похожи на бурый уголь. Другую часть обезвоженного измельченного сырья подают на смешивание с золой, а перед смешиванием золы с обезвоженным сырьем ее охлаждают для дальнейшего технологического процесса - измельчения, дозируют для получения соотношения 30:70. При смешивании 30% сухого птичьего помета и 70% золы получается комплексное органо-минеральное удобрение. Это достаточно концентрированное удобрение, по содержанию питательных веществ сопоставимо с минеральными туками. Увеличение процентной составляющей минерального вещества более 30% приведет к повышению стоимости удобрения. При реализации данного способа глубокой переработки птичьего помета птицеводческое предприятие получает энергетический, агрохимический, экономический, экологический и социальный эффекты.
Пример осуществления заявляемого способа.
Изобретение поясняется чертежом.
Исходный материал, подлежащий переработке, подают от птичников 1 к комплексу по переработке, доставляют самосвальным транспортным средством 2 и перегружают в приемно-накопительную станцию 3, в которой помет прогревается до температуры 30-35°С и его дозировано подают скребковым транспортером 4 на удаление влаги в механическую прессовую машину 5, где происходит обезвоживание сырья до 50-55%. Влага отправляется в емкость для воды 24. Выжатый помет от механической прессовой машины 5 подают шнековым транспортером в реактор для сушки помета 6. При высушивании получают помет влажностью 10-12%. При сушке помета выделяется горячий пар, который является теплоносителем и подается в приемно-накопительную станцию 3. Далее сухой помет делят на две части, одну из которых подают шнековым транспортером 7 на охлаждение в охладительную колонку 8, затем в накопительную емкость 9. После чего высушенный и охлажденный помет отправляют на измельчение в центробежно-роторную машину 10, далее в накопительную емкость 11. После этого одна часть сухого измельченного помета отправляется на брикетер 12, упаковочный стол брикетов 13, склад 14.
Вторая часть высушенного материала в реакторе для сушки помета 6 подают шнековым транспортером 15 в реактор для газификации помета 16 для получения горючего газа и золы посредством процесса пиролиза. Полученный газ отправляют в резервуар для хранения газообразных веществ (газгольдер) 25. Золу охлаждают в охладительной колонке 17, а затем подают в накопительную емкость 18, после чего ее отправляют на измельчение в центробежно-роторную машину 19. Вторую часть сухого измельченного помета подают на дозирование в дозатор 20. После смешивания в смесителе 21 сухого помета и золы получают органо-минеральную смесь, которую затем гранулируют в грануляторе 22. Полученные гранулы расфасовывают при помощи фасовщика гранул 23 и отправляют на склад 14.
Положительный технический результат, возникающий при осуществлении заявленного способа, заключается в снижении затрат на переработку сырья и возможности использования способа для переработки птичьего помета.