Способ глубокой переработки птичьего помета

Авторы патента:

C10L5/46 - сточных вод, домашних отбросов или уличного мусора

C05F3/00 - Удобрения из фекалий человека или животных, в том числе навоз

C05F17/00 - Получение удобрений, отличающееся стадией компостирования

Владельцы патента RU 2760216:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к переработке помета при клеточном содержании птицы. Способ глубокой переработки птичьего помета включает подогрев сырья до температуры 30-35°, механическое обезвоживание сырья, сушку, подачу части сырья в реактор для газификации помета, где без доступа кислорода в результате термохимической конверсии получают горючий газ и золу. Горючий газ используют в качестве топлива для производства тепловой и электрической энергии. Вторую часть сырья охлаждают в охладительной колонке и измельчают. Из одной части полученного обезвоженного измельченного сырья изготавливают топливные брикеты, а другую часть подают на смешивание с золой. Перед смешиванием золы с обезвоженным сырьем ее охлаждают, измельчают, дозируют для получения соотношения 30% измельченного обезвоженного сырья и 70% золы. Полученную органо-минеральную смесь гранулируют и используют в качестве удобрений. Для подогрева сырья используют тепловую энергию пара сушильной машины. Техническим результатом является обеспечение безотходной переработки птичьего помета в такие востребованные продукты, как органо-минеральное удобрение, топливные брикеты и горючий газ. 1 ил.

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.

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 птичий помет перед механическим обезвоживанием сырья подогревают до температуры 30-35°С, используя тепловую энергию пара сушильной машины, в реактор подают часть сырья, а оставшуюся часть охлаждают в охладительной колонке, измельчают, из одной части полученного обезвоженного измельченного сырья изготавливают топливные брикеты, а другую часть обезвоженного измельченного сырья подают на смешивание с золой, перед смешиванием золы с обезвоженным сырьем ее охлаждают, измельчают, дозируют для получения соотношения 30% измельченного обезвоженного сырья и 70% золы.

Изобретение описывает способ получения биотоплива из твердых коммунальных отходов (ТКО), включающий сортировку ТКО на две фракции, мелкую - до 80 мм и крупную - более 80 мм, характеризующийся тем, что при сортировке крупной фракции осуществляют отбор компонентов биогенного происхождения, с последующим измельчением компонентов биогенного происхождения.

Способ изготовления топлива из твердых коммунальных отходов // 2729638

Предложен способ переработки твердых коммунальных отходов (ТКО) в твердое топливо (RDF топливо), включающий прием исходных ТКО, их сортировку с отсевом негорючих фракций, таких как элементы питания, камни, отходы стройматериалов, стеклобой и керамика, уличный смет, пищевые отходы, листья и др., извлечение вторичных материалов: бумаги, ветоши, пластика, в том числе черных и цветных металлов, измельчение оставшейся влажной горючей массы, ее сушку, дальнейший подогрев и термопластическую экструзию, отличающийся тем, что оставшуюся горючую массу влажностью более 15% предварительно обезвоживают в шнековых прессах, валковых прессах, сушилах либо другим образом до влажности 5÷15%, измельчают до фракции 5÷50 мм, подогревают до температуры 180÷250°С и подвергают термопластической экструзии с получением топливных гранул или брикетов, а отходящие при подогреве горючей массы пары воды и газообразные продукты подвергают очистке от содержащихся в них галогенводородов.

Способ обработки кислого гудрона // 2709508

Изобретение относится к переработке кислых гудронов. Способ обработки кислого гудрона, заключается в нанесении на поверхность гранул микропористой осадочной породы аморфного кремнезема одного или более слоев, состоящих из кислого гудрона, микронизированного материала, содержащего оксид кальция, и микронизированной микропористой осадочной породы аморфного кремнезема.

Способ переработки твердых коммунальных отходов и устройство для переработки твердых коммунальных отходов // 2677297

Изобретение описывает способ переработки твердых коммунальных отходов, где предварительно извлекают крупногабаритные отходы, а оставшуюся массу измельчают и сушат, при этом измельчение и сушку осуществляют одновременно в барабанной мельнице до конгломерации твердых составляющих оставшейся массы. Также раскрывается устройство для переработки твердых коммунальных отходов, которое содержит подающие конвейеры, тепловой узел, бункер готовой продукции, барабанную мельницу, циклон с одним вентилятором, конденсатор, воздуховоды, заслонку, тепловой узел снабжен отсекателем и другим вентилятором, выход теплового узла через отсекатель и выход подающего конвейера подключены ко входу барабанной мельницы, выход которой через воздуховоды подключен ко входу циклона и через заслонку - ко входу конденсатора, выход которого подключен ко входу теплового узла, выход циклона через дозатор подключен ко входу бункеров готовой продукции.

Фотонный радиолиз отходов // 2607632

Изобретение раскрывает способ получения продукта из отходов, включающий: a) обеспечение отходов; b) воздействие на отходы низкочастотным макроволновым излучением с длиной волны в диапазоне от 700 нм до 1 мм, с достижением температуры от 205°С до 900°С и давления от 1,0 бар до 19,0 бар, с образованием вследствие этого угля; при этом указанные отходы подвергают воздействию излучения в реакционном сосуде, имеющем двойную металлическую стенку, с обеспечением нагрева наружной металлической стенки указанного реакционного сосуда с помощью первичного источника излучения, нагретого до по меньшей мере 700°С, вследствие чего указанная наружная стенка препятствует переносу тепловой энергии путем проводимости и конвекции и в результате чего указанная наружная металлическая стенка представляет собой вторичный источник излучения для указанного материала, содержащегося в пределах указанной внутренней металлической стенки; и где указанные отходы содержат углерод в количестве от 9 до 85%, водород в количестве от 1 до 15% и кислород в количестве от 0 до 65% в пересчете на сухую массу материала.

Способ производства высушенного горючего материала // 2604724

Изобретение раскрывает способ производства высушенного горючего материала, включающий в себя: этап смешивания со смешиванием множества частиц, изготовленных из горючего материала, содержащего влагу, и дегидрирующей жидкости, изготовленной из эмульсии, содержащей синтетическую смолу, для формирования смеси, в которой поверхности частиц вступают в контакт с дегидрирующей жидкостью; а также этап сушки с формированием покрытия из синтетической смолы, изготовленного из дегидрирующей жидкости, высушенной на поверхностях частиц, с испарением влаги из частиц, чтобы сформировать покрытые частицы, включающие в себя частицы, имеющие пониженный процент влагосодержания, и покрытие из синтетической смолы, которое покрывает поверхность частиц, причем синтетическая смола, содержащаяся в дегидрирующей жидкости, представляет собой акриловую смолу, уретановую смолу или поливинилацетатную смолу, при этом получают высушенный горючий материал, образованный из покрытых частиц.

Способ переработки помёта птиц в топливные брикеты // 2599130

Изобретение раскрывает способ переработки помета птиц в топливные брикеты, предусматривающий предварительную подготовку компонентов исходного сырья, дозирование каждого компонента, измельчение исходного сырья, смешивание в смесителе принудительного типа с получением однородной массы, подготовленную массу подают в загрузочную воронку брикетера, в котором происходит уплотнение массы и формование формы и длины брикета, последующую сушку брикетов, при этом измельчение исходного сырья осуществляют после его перемешивания в смесителе, перед подачей на брикетирование, измеряют влажность полученной после измельчения массы и в зависимости от ее величины выбирают величину давления формования брикетов из диапазона 0, 2-1,0 МПа, сушку брикетов осуществляют в диапазоне температур 50-100°С в три этапа с различной выдержкой времени на каждом этапе, причем на первом этапе при температуре 50-60°С в течение 20-40 минут, на втором этапе при температуре 75-85°С в течение 3-4 часов, а на третьем этапе при температуре 80-100°С в течение 50-70 минут, затем брикеты охлаждают до температуры 40-30°С естественным или принудительным путем.

Аппарат для производства твердого топлива и способ производства твердого топлива // 2598375

Изобретение раскрывает аппарат (10; 110; 210; 310) для производства твердого топлива, включающий в себя: средство (10А; 210A; 310A) для изготовления смеси, выполненное чтобы изготавливать смесь (3) путем перемешивания горючих отходов (1), содержащих влагу, и дегидрирующего агента (2), служащего для ускорения удаления влаги из горючих отходов; средство (30; 130; 230) для хранения смеси, выполненное в виде цилиндра и с возможностью его вращения, и с возможностью хранения смеси (3) во внутреннем пространстве (30S; 130S, 230S); средство (33) для забора воздуха, выполненное с возможностью подачи атмосферного воздуха в средство для хранения смеси; средство (41; 241) отвода воздуха, выполненное с возможностью выпуска отработавшего воздуха из средства для хранения смеси; приводное устройство (51; 151; 251), выполненное с возможностью вращения средства для хранения смеси; средство (60; 160; 260) управления, выполненное с возможностью управления работой приводного устройства; и средство (72; 272) для измельчения, выполненное с возможностью измельчения смеси (3), содержащейся в средстве для хранения смеси, при этом дегидрирующий агент представляет собой вещество для обработки, изготовленное из эмульсии, содержащей синтетическую смолу; и средство для измельчения размещено вдоль внутренней периферийной стены (31; 231) средства для хранения смеси и выполнено с возможностью перемещения смеси (3) вверх во внутреннем пространстве и с обеспечением смеси (3) возможности свободного падения сверху во внутреннем пространстве с помощью вращения средства для хранения смеси.

Экологически чистый и высокоэффективный способ получения твердого топлива с использованием органических отходов с высоким содержанием воды и комбинированная теплоэлектрическая система с использованием данного способа // 2586332

Настоящее изобретение относится к экологически чистому и высокоэффективному способу получения твердого топлива с использованием органических отходов с высоким содержанием воды, который включает: (a) стадию смешивания отходов, на которой органические отходы с высоким содержанием воды и твердые бытовые отходы подаются в реактор на Fe основе и смешиваются; (b) стадию гидролиза, на которой в реактор на Fe основе подается высокотемпературный пар для гидролиза смеси; (c) стадию снижения давления, на которой пар из реактора сбрасывается и давление внутри реактора быстро, чтобы обеспечить низкомолекулярный вес органических отходов после стадии (b) или так, чтобы увеличить удельную площадь поверхности бытовых отходов после стадии (b); (d) стадию вакуума или дифференциального давления для удаления воды; и (e) стадию получения твердого топлива, на которой продукт реакции после стадии (d) подвергается естественной сушке и компрессионному прессованию с получением твердого топлива с содержанием воды от 10 до 20%.

Органическое топливо из бытового мусора // 2574582

Изобретение описывает органическое топливо из бытового мусора, полученное на основе мусорных выбросов бумаги и картона, пищевых отходов, текстиля, включающее углерод С, водород Н, кислород О + азот N, характеризующееся тем, что они смешиваются с высокоуглеродистым торфом в следующих количествах (в % вес.): бытовой мусор 83-85, высокоуглеродистый торф 15-17.

Применение плодородного субстрата для изготовления компоста // 2760161

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Применение плодородного субстрата характеризуется тем, что плодородный субстрат получен путем обработки осадков сточных вод препаратом, содержащим в качестве исходных компонентов растительное сырье в виде зерна риса или зерна пшеницы, сульфат меди пятиводный, гидроксид натрия и воду.