способ получения органоминеральных смесей из жидких отходов спиртового производства

Формула изобретения

1. Способ получения органоминеральной смеси из жидких отходов спиртового производства, включающий нейтрализацию жидких отходов до рН более шести, коагуляцию и осаждение органоминеральных веществ, отличающийся тем, что осуществляют коагуляцию и осаждение органоминеральных веществ введением в емкость с жидкими отходами спиртового производства сапропеля в количестве от 10 до 200 кг сухого веса на одну тонну жидких отходов спиртового производства, а осажденную смесь из органоминеральных веществ откачивают из нижней части емкости.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вводят сапропель в жидкие отходы спиртового производства под давлением посредством насоса.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что откачивают осажденную смесь из органоминеральных веществ посредством илового насоса.

4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что осажденную и откаченную смесь из органоминеральных веществ весом в одну тонну смешивают с измельченным торфом в количестве от 10 до 1000 кг сухого веса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к переработке спиртового производства, а именно к способу получения органоминеральных смесей из жидких отходов спиртового производства.

Как известно, при производстве спирта выход барды составляет в среднем от 13 до 17 дал на 1 дал вырабатываемого этилового спирта. Послеспиртовая барда - быстрозакисающая жидкость, и на каждом предприятии, производящем спирт, существует проблема ее утилизации, поэтому во всем мире разработаны и разрабатываются технологии по переработке отходов спиртового производства.

Известен патент США 5,760,078 от 02.06 1998 года.

1. Способ приготовления одного или более продуктов из барды, содержащей калийные соли, который включает концентрирование барды, содержащей калийные соли в объеме сухого вещества 50% сухих твердых частиц, добавление сульфата аммония в барду до или в течение способа концентрации, отделение кристаллов, сформировавшихся в способе концентрации для формирования надосадочной жидкости, которая не содержит калийных солей, и восстановление указанной надосадочной жидкости и/или указанных кристаллов в один или более продуктов.

2. Способ согласно пункту 1, в котором используется парообразование для концентрирования барды.

3. Способ согласно пункту 1, в котором используется центрифугирование для отделения сформированных кристаллов.

4. Способ согласно пункту 1, который включает в себя очищение надосадочной жидкости и разделение бетаина, РСА, янтарной или лимонной кислоты из указанной надосадочной жидкости.

5. Способ согласно пункту 4, в котором фильтрация и/или микрофильтрация используются для очищения.

6. Способ согласно пункту 4, в котором используется хроматографическое разделение для выделения бетаина, РСА, янтарной или лимонной кислоты.

7. Способ согласно пункту 1, в котором сформированные кристаллы регенерируются для обеспечения продуктов.

8. Способ согласно пункту 7, в котором калийные соли, полученные из кристаллов, поступают в удобрение, содержащее калийные соли.

9. Способ согласно пункту 8, где указанные калийные соли стабилизированы реагентом, регулирующим вязкость.

10. Способ согласно пункту 9, в котором регулирующим реагентом выступает ксантан.

Недостатками данного способа являются его технологическая сложность, дороговизна оборудования, энергоемкость, загрязнение окружающей среды при выпаривании барды.

Известен также способ, описанный в А.С. СССР № 348539 от 19.09.1970 года, который взят за прототип.

1. Способ получения органоминеральных удобрений, включающий концентрирование органосодержащих отходов спиртового производства, смешивание их с минеральными компонентами и нагревание, отличающийся тем, что, с целью сохранения органоминеральных веществ и микроэлементов, содержащихся в компонентах, и повышения эффективности удобрения, в качестве органосодержащего компонента используют последрожжевую барду, смешивание ее с минеральными компонентами ведут при 60-85°С, затем смесь гомогенизируют и гранулируют в токе горячих дымовых газов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение последрожжевой барды и минерального компонента варьируют от 1:1 до 4:1.

К недостаткам известного способа относится то, что сгущенную барду получают посредством выпарного аппарата, смешивание ее с минеральными компонентами производят с последующим нагреванием, и данный способ приводит к неконтролируемому выбросу вредных веществ в атмосферу при выпаривании. Кроме того, он энергоемкий, что резко увеличивает стоимость органоминерального удобрения.

Задачей предлагаемого технического решения является создание экологически чистого, гораздо более дешевого и доступного способа очистки жидких отходов спиртового производства, получение кормовых добавок и органоминеральных удобрений при минимальных энергозатратах и использовании недорогих реагентов.

Этот технический результат достигается при реализации заявленного способа получения органоминеральных смесей из жидких отходов спиртового производства, включающего нейтрализацию жидких отходов до рН более шести, коагуляцию и осаждение органоминеральных веществ, который отличается тем, что осуществляют коагуляцию и осаждение органоминеральных веществ введением сапропеля в количестве 10-200 килограмм сухого веса на одну тонну жидких отходов спиртового производства.

Использование сапропеля позволит не только провести коагуляцию взвешенных примесей в барде, но и обогащает осажденный продукт ценными компонентами, причем с минимальными энергозатратами и без вредных выбросов в окружающую среду.

На фиг.1 изображена установка для получения органоминеральных смесей из жидких отходов спиртового производства, которая содержит емкость 1 для барды 2, подвод 3 барды 2, разделительную сетку 4, отвод 5 очищенной воды, осажденную смесь 6, иловый насос 7 с патрубком 8, барботажную трубу 9 для подачи реагентов (вид с торца), воздуховод 10 для активизации коагуляции взвешенных частиц пузырьками воздуха (вид с торца), наклонное днище 11 емкости 1, подвод 12 реагента для нейтрализации барды 2.

Через подвод 3 барда 2 подается в емкость 1 длиной 10-20 метров, которая имеет наклонное днище 11. Через подвод 12 в барду 2 подается реагент для нейтрализации барды 2 до рН 7-10. Емкость 1 разделена на две части разделительной сеткой 4. Через барботажную трубу 9 с отверстиями в стенках в первую часть емкости 1 вводят сапропель в виде суспензии, в жидкие отходы спиртового производства, под давлением, посредством насоса.

Для лучшего перемешивания сапропеля со взвешенными частицами барды, для активизации нейтрализации кислотности барды до рН 7-10, активизации коагуляции взвешенных частиц через воздуховод 10 с отверстиями в стенках, расположенный у днища 11, под барботажной трубой 9, подают воздух, пузырьки которого активно перемешивают полученную смесь.

После коагуляции осажденная смесь 6 по наклонному днищу 11, через разделительную сетку 4 поступает во вторую часть емкости 1 - зону отстоя, после чего откачивают осажденную смесь 6 из органоминеральных веществ посредством илового насоса 7 через патрубок 8 из нижней части емкости 1. Очищенная вода выливается из емкости 1 через отвод 5.

Для лучшей коагуляции взвешенных частиц барды 2 с сапропелем жидкие отходы спиртового производства нейтрализуют до рН 7-10 гашеной известью или аммиаком.

Откаченную жидкость и осажденную смесь 6 из органоминеральных веществ, которая более чем на 95% состоит из органической составляющей, сушат и получают кормовые добавки. Если осаженную смесь смешивают в нужных пропорциях с минеральными компонентами, количество которых составляет 20-50% от общей массы, то получают органоминеральное удобрение: аммофос - 4-15%, карбамид - 4-15%, сульфат калия - 6-20%, сульфат магния - 3-12%, микроэлементы.

Для получения других составов органоминеральных удобрений до смешивания с минеральными компонентами откаченную и осажденную смесь 6 из органоминеральных веществ весом в одну тонну смешивают с измельченным торфом в количестве 10-1000 килограмм сухого веса, после чего добавляют минеральные компоненты в тех же пропорциях.

Смешивание органической (в основном) и минеральных частей удобрения проводят при температуре 45-50°С и влажности смеси 45-55%. При смешивании происходит равномерное распределение компонентов в массе. Далее смесь подвергают гранулированию, и образовавшиеся гранулы высушивают в сушильном шкафу при температуре 90-100°С.

Органические материалы содержат гуминовые соединения различного состава, которые в определенных условиях образуют с минеральными компонентами органоминеральные комплексы и закрепляют азот в обменной форме, а фосфор и калий переводят в подвижную форму, легко извлекаемую растениями.

К тому же, в технологическом процессе барда при определенных условиях может дополнительно ферментировать торф, что позволяет исключить его предварительную подготовку.

За счет органических веществ растения обеспечиваются аминокислотами, физиологически активными веществами.

Органоминеральные удобрения способствуют повышению гумуса в почве, активизируют деятельность почвенных микроорганизмов, улучшают водный и воздушный режимы почвы, делают ее более плодородной. При применении органоминеральных удобрений дозировка минерального питания снижается в 2-3 раза.

Предлагаемая технология позволяет получать марки органоминеральных удобрений направленного действия, то есть удобрений под определенные культуры, с различными соотношениями компонентов, в зависимости от потребности культуры растений, состава почвы.

При этом данная технология экологична, не загрязняет окружающую среду, позволяет утилизировать отходы спиртового производства, получать недорогие кормовые добавки высокой биологической ценности и производить недорогие высокоэффективные органоминеральные удобрения.