способ утилизации птичьего помета

Формула изобретения

Способ утилизации птичьего помета, включающий предварительное его высушивание, смешение с минеральными добавками, гранулирование полученной смеси при влажности 20-25% с последующим досушиванием гранул до влажности 12-14%, отличающийся тем, что перед переработкой удаленный из птичника помет делят на две части, при этом одну часть помета используют в качестве биотоплива с получением тепловой энергии и концентрированных зольных элементов питания растений - золы, а другую часть помета обрабатывают стабилизатором, выдерживают в течение времени стабилизации, досушивают до требуемой влажности и смешивают с золой помета, после чего смесь гранулируют, при этом досушивание производится воздухом, нагретым в результате сжигания первой части помета.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и обеспечивает полную утилизацию птичьего помета с получением дешевой тепловой энергии и качественного органоминерального удобрения.

Известен способ утилизации помета путем сбраживания его в биореакторе с получением биогаза, при сгорании которого в газовом электрогенераторе вырабатывается электрический ток, а помет досушивается и брикетируется (патент РФ № 2084516, C12M 001/107).

Недостатком этого способа является то, что для его осуществления требуется дорогостоящее оборудование, а производительность невысокая из-за длительного процесса брожения. Использование полученных брикетов в качестве удобрения не эффективно ввиду того, что они содержат не высокое количество питательных веществ.

Известен также способ утилизации помета путем термической сушки (Малафеев В.И. Технология безотходного производства в птицеводстве. - М.: Агропромиздат, 1986, с.57-59). Осуществление способа производится с использованием сушилок барабанного типа, работающих на газе или жидком топливе. Сушка помета осуществляется при температуре теплоносителя до 800°C.

Недостатком этого способа является то, что при сушке помета с 70-75% влажности до 12-14%, требуется затратить большое количество энергии. Кроме того, при гранулировании помета влажностью 12-14% качество гранул получается невысоким, а содержание питательных веществ NPK (азот, фосфор, калий) низким, только то, которое содержится в помете.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ получения гранул из пометно-минеральной смеси (патент РФ № 2189962, C05F 3/00). При этом способе помет, предварительно высушенный до влажности 30-35%, смешивают с азотными, фосфорными и калийными удобрениями в количествах, обеспечивающих влажность смеси 20-25%, а после получения гранул производится их досушивание путем обдува воздухом температурой 20-25°C.

Недостатком прототипа является то, что для приготовления органоминеральных удобрений с целью повышения их питательных свойств требуются азотные, фосфорные, калийные минеральные добавки, стоимость которых сравнительно высокая, это существенно увеличивает себестоимость получаемых удобрений. Кроме того, при досушивании помета требуются дополнительные затраты на получение теплоносителя.

Исследования процесса горения птичьего помета показывают, что помет может использоваться в качестве биотоплива при любой влажности, с выделением большого количества тепловой энергии, которая может использоваться как на внутрихозяйственные нужды, так и на производство удобрений. При сгорании помета образуется зола, которая в концентрированном виде содержит большое количество доступных для растений основных элементов питания P, K, Ca (фосфор, калий, кальций) и необходимые микроэлементы.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение полной утилизации помета на птицефабриках, получение дешевой тепловой энергии и гранулированных органоминеральных удобрений с высоким содержанием доступных для растений питательных веществ.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым способом, который, как и прототип, включает предварительное высушивание помета, смешение его с минеральными добавками, гранулирование полученной смеси при влажности 20-25% с последующим досушиванием гранул до влажности 12-14% путем обдува воздухом.

В отличие от прототипа утилизируемый помет перед переработкой делят на две части, одну из которых используют в качестве биотоплива с получением тепловой энергии и концентрированных зольных элементов питания растений - золы, которая используется в качестве минеральной добавки, а другую обрабатывают стабилизатором, выдерживают в течение времени стабилизации, досушивают до требуемой влажности (например, 40-45%), и смешивают с золой помета первой части, после чего смесь гранулируют и гранулы досушивают воздухом, нагретым при сгорании первой части помета.

Зола помета является минеральным компонентом и содержит до 60% доступных для растений питательных веществ, при этом полностью обезвожена. Поэтому при смешивании ее в равных долях с пометом требуемой влажности (например 40-45%), влажность органоминеральной смеси снижается до оптимальной влажности гранулирования 20-25%, а содержание питательных веществ в смеси составляет 30-35%.

Обработка помета стабилизатором, в качестве которого может использоваться 10%-ный раствор серной кислоты, обеспечивает обеззараживание помета и закрепление азота. Это исключает потерю питательных веществ при смешивании с золой.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что перед переработкой удаленный из птичника помет делят на две части, при этом одну часть используют в качестве биотоплива, с получением тепловой энергии и концентрированных зольных элементов питания растений - золы, а другую часть помета обрабатывают стабилизатором, выдерживают в течение времени стабилизации, досушивают до требуемой влажности (например, 40-45%) и смешивают с золой помета первой части, после чего смесь гранулируют и досушивают воздухом, нагретым в результате сжигания первой части помета. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области показывает, что уже известен способ утилизации помета путем добавления в него органических наполнителей, брикетирование, высушивание и сжигание. Однако в предлагаемом способе весь утилизируемый помет делят на две части, одну из которых сжигают без предварительной подготовки с целью получения как тепловой энергии, так и золы, содержащей большое количество элементов питания растений. Вторую же часть, с целью получения комплексных органоминеральных удобрений, после обработки стабилизатором смешивают с золой, полученной в результате сжигания первой части помета. При этом часть полученной тепловой энергии используется для приготовления гранулированных органоминеральных удобрений.

Совокупность новых признаков с остальными признаками изобретения обеспечивает достижение желаемого эффекта, получения дешевой тепловой энергии и органоминеральных удобрений с высоким содержанием зольных элементов питания растений, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».

Осуществление заявляемого способа утилизации птичьего помета производится следующим образом.

При клеточном содержании птицы помет влажностью 65-70% удаляется из птичника и разделяется на две части. Одна часть подается на сжигание, а другая - в приемную емкость на обработку раствором стабилизирующей жидкости. Сжигание влажного помета осуществляется в теплогенераторах известной конструкции с прямым или факельным горением, работающие на влажных древесных опилках (например, котлы серии УТПУ (WWW.egpt/ru)). Обработка второй части помета производится в процессе перегрузки его из приемной емкости в накопительную емкость, путем введения жидкого раствора стабилизатора, (например 10%-ный раствор серной кислоты) в помет с последующим их перемешиванием известным устройством (например, шнековым смесителем непрерывного действия). В результате обработки помета происходит подавление патогенных микроорганизмов и фиксация азота, что предотвращает его потерю. После обработки помет выдерживается в течение времени стабилизации, а затем досушивается до требуемой влажности (например, 40-45%) и смешивается с золой, полученной от сгорания первой части помета. Зола содержит до 60% питательных веществ и практически обезвожена. В связи с этим, при смешивании ее в равных долях с обработанным пометом влажность смеси снижается до 20-25%, а содержание питательных веществ составляет 30-35%. После получения органоминеральной смеси производится гранулирование и досушивание гранул до влажности 14-15%. Досушивание производится воздухом, нагретым в результате сжигания первой части помета.

Осуществление заявляемого способа утилизации птичьего помета позволяет производить 100%-ную переработку поступающего из птицефабрики помета, что исключает загрязнение окружающей среды в результате его разложения и стоков при хранении. Получить дешевую тепловую энергию, до 2,5 кВт на каждую сгораемую тонну, часть которой будет использоваться для приготовления удобрений, а другая часть - для внутрихозяйственных нужд птицефабрики, до 20% снизить расход энергии на испарение избыточной влаги. При гранулировании органоминеральной смеси на основе золы помета и обработанного свежего помета получаются комплексные органоминеральные удобрения с высоким содержанием как основных элементов питания растений P, K, Ca, N, (фосфор, калий, кальций, азот), так и микроудобрений. Питательные вещества таких удобрений по сравнению с минеральными удобрениями более доступны для растений, что на 30-35% увеличивает эффективность его использования. Так как гранулирование производится при влажности 20-25% и высокой степени сжатия, то температура гранул достигает 85-90°C, в результате чего происходит дополнительное термическое обеззараживание помета и улучшение процесса досушивания гранул до требуемой влажности. Полученные таким способом органоминеральные удобрения удобно хранить, транспортировать и вносить в почву существующей системой машин.