RU2822887C1 - Device and method for processing chicken droppings - Google Patents
Device and method for processing chicken droppings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2822887C1 RU2822887C1 RU2023123929A RU2023123929A RU2822887C1 RU 2822887 C1 RU2822887 C1 RU 2822887C1 RU 2023123929 A RU2023123929 A RU 2023123929A RU 2023123929 A RU2023123929 A RU 2023123929A RU 2822887 C1 RU2822887 C1 RU 2822887C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying chamber
- ammonia
- chicken manure
- condensed
- dry product
- Prior art date
Links
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 title claims abstract description 45
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 76
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 31
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 39
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 16
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 31
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 7
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 6
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 6
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- ZHZFKLKREFECML-UHFFFAOYSA-L calcium;sulfate;hydrate Chemical compound O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O ZHZFKLKREFECML-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000618 nitrogen fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способу переработки куриного помета в органическое топливо или вторичное органическое удобрение без выделения газообразного аммиака в окружающую среду. The invention relates to a method for processing chicken manure into organic fuel or secondary organic fertilizer without releasing ammonia gas into the environment.
Известен способ переработки подстилочного помета и навоза крупного и мелкого рогатого скота в топливные брикеты (патент РФ № 2491265, опубл. 27.08.2013). Способ предусматривает получение топливных брикетов в форме цилиндра, для чего производят сепарирование сырья и смешивание с наполнителями в смесителе принудительного типа с получением однородной массы влажностью 25-55%, отличающийся тем, что предварительное измельчение производят в роторной дробилке, если в качестве подстилки используется солома, шелуха семечек и т.п. и не предусматривает измельчения, если в качестве подстилки используется сепарированный торф или мелкие опилки, причем в случае проведения измельчения степень измельчения обеспечивают в пределах от 0 до 6 мм, с допуском отдельных включений фракций до 10-15 мм в количестве до 10% от общей массы, затем после измельчения пометную или навозную массу подают в принудительный смеситель и после смешивания в смесителе подготовленная масса подается транспортером или лопатой вручную в загрузочную воронку специального экструдера, в котором при высоком давлении 150-200 кг/см2 происходит ее гомогенизация, уплотнение и формование в выходном мундштуке экструдера, причем при формовании некоторую часть влаги отжимают в меж фланцевом зазоре мундштука и корпуса экструдера, обеспечивая выходную влажность формуемого брикета на 5-7% меньше по отношению к исходной; сушку брикетов осуществляют при температуре не более 50-60°С и не более 30-50 мин при интенсивном продувании теплым воздухом, либо при хорошей солнечной погоде сушат на открытых продуваемых площадках, защищенных от дождя.There is a known method for processing litter and manure from large and small livestock into fuel briquettes (RF patent No. 2491265, published on August 27, 2013). The method involves producing fuel briquettes in the shape of a cylinder, for which the raw materials are separated and mixed with fillers in a forced-type mixer to obtain a homogeneous mass with a moisture content of 25-55%, characterized in that preliminary crushing is carried out in a rotary crusher if straw is used as bedding, seed husks, etc. and does not provide for grinding if separated peat or small sawdust is used as bedding, and in the case of grinding, the degree of grinding is provided in the range from 0 to 6 mm, with the allowance of individual inclusions of fractions up to 10-15 mm in an amount of up to 10% of the total mass , then after grinding, the dung or manure mass is fed into a forced mixer and after mixing in the mixer, the prepared mass is fed by a conveyor or shovel manually into the loading funnel of a special extruder, in which, at a high pressure of 150-200 kg/cm 2 , it is homogenized, compacted and molded into the output die of the extruder, and during molding, some of the moisture is squeezed out in between the flange gap of the die and the extruder body, ensuring the output humidity of the molded briquette is 5-7% less in relation to the original; Drying of briquettes is carried out at a temperature of no more than 50-60°C and no more than 30-50 minutes with intensive blowing with warm air, or in good sunny weather they are dried in open, ventilated areas, protected from rain.
Недостатком известного способа является то, что отработанный теплый воздух увлекает за собой пары аммиака без их последующей конденсации и сбора в виде аммиачной воды, отсутствие полной герметичности сушильного барабана, поэтому при сушке идет распространение запаха в окружающую среду, отсутствие постоянства температуры теплого воздуха.The disadvantage of this known method is that the exhaust warm air carries along ammonia vapor without their subsequent condensation and collection in the form of ammonia water, the drying drum is not completely sealed, so during drying the odor spreads into the environment, and the temperature of the warm air is not constant.
Известен способ переработки птичьего помета (пат. РФ № 2443761, опубл. 27.02.2012), в котором птичий помет предварительно обезвоживают и сушат, нагревают до температуры его деструкции без доступа кислорода с последующим разделением на углистый остаток и парогазовую смесь. Парогазовую смесь конденсируют с образованием жидкой и несконденсированной части парогазовой смеси. Несконденсированную часть перерабатывают в электроэнергию. Жидкую часть используют как жидкое топливо и разделяют на две части. Тепло, полученное от сжигания первой части жидкого топлива, используют для энергообеспечения процессов нагрева до температуры деструкции и сушки помета. Вторую часть собирают в сборник-аккумулятор, используют как товарный продукт или на технологические и бытовые нужды предприятия. Углистый остаток используют в качестве адсорбента для очистки отходящих после сушки помета газов. После насыщения углистого остатка, его используют как удобрение и улучшающую структуру почвы добавку.There is a known method for processing bird droppings (RF patent No. 2443761, publ. 02/27/2012), in which bird droppings are first dehydrated and dried, heated to the temperature of its destruction without access of oxygen, followed by separation into a carbonaceous residue and a vapor-gas mixture. The vapor-gas mixture is condensed to form the liquid and non-condensed part of the vapor-gas mixture. The non-condensed part is processed into electricity. The liquid part is used as liquid fuel and is divided into two parts. The heat obtained from the combustion of the first part of the liquid fuel is used to power the heating processes to the temperature of destruction and drying of the litter. The second part is collected in a storage tank and used as a commercial product or for the technological and household needs of the enterprise. The carbonaceous residue is used as an adsorbent to purify waste gases after drying manure. After saturation of the carbonaceous residue, it is used as a fertilizer and an additive that improves soil structure.
Недостатком известного способа являются достаточно высокие затраты на получение сухого помета, при термической высокотемпературной сушке помет теряет полезные качества активатора биохимических процессов в почве, термическая сушка слишком дорога в эксплуатации, при получении пирогаза остается более ядовитая субстанция, чем помет, требующая специальной утилизации.The disadvantage of the known method is the rather high cost of obtaining dry manure; during thermal high-temperature drying, the manure loses its useful qualities as an activator of biochemical processes in the soil; thermal drying is too expensive to operate; when producing pyro-gas, a more toxic substance remains than manure, requiring special disposal.
Наиболее близким решением к предложенному изобретению является «Машина для переработки отходов, способная к процессу очистки сконденсированной водой» («Food waste treatment machine capable of cleaning process with condensed water», патент KR101309743, опубл. 17.09.2013 г). Устройство для дробления и сушки органических отходов предназначено для повторного использования органических отходов в топках или компосте и для рециркуляции неконденсированного пара путем его циркуляции. Оно содержит нагреваемое дробильно-сушильное устройство; устройство для фильтрации пыли, состоящее из первичного и вторичного фильтров; конденсатор с воздушным охлаждением для охлаждения водяного пара, прошедшего через устройство для фильтрации пыли; циркуляционное устройство, емкость для сбора конденсированной воды и устройство для фильтрации и дезодорации конденсированной воды, а также дезодорирующее каталитическое устройство. Циркуляционное устройство повторно направляет неконденсированный пар, вырабатываемый конденсатором, в дробильно-сушильное устройство. При циркуляции неконденсированного водяного пара, проходящего через циркуляционное устройство в дробильно-сушильное устройство, давление может быть повышено в трубе, соединяющей циркуляционное устройство и дробильно-сушильное устройство. Фильтрующее устройство для дезодорации конденсированной воды дезодорирует, фильтрует и выводит конденсированную воду, образующуюся в устройстве фильтрации пыли и конденсаторе, и направляет часть конденсированной воды в конденсатор. Дополнительно предусмотрено дезодорирующее каталитическое устройство для отвода части неконденсированного пара наружу после его дезодорации катализатором, так что неконденсированная вода, повторно циркулирующая в устройстве для дробления и сушки, может быть использована снаружи. В качестве устройства для дезодорации используется катализатор при комнатной температуре. Часть дезодорированного и отфильтрованного конденсата направляют для предварительного охлаждения дробильно-сушильного устройства после завершения цикла дробления и сушки. The closest solution to the proposed invention is “Food waste treatment machine capable of cleaning process with condensed water”, patent KR101309743, published 09/17/2013. The organic waste crusher and dryer is designed to reuse organic waste in furnaces or compost and to recycle non-condensed steam by circulating it. It contains a heated crushing and drying device; a dust filtration device consisting of a primary and a secondary filter; an air-cooled condenser for cooling the water vapor passed through the dust filtering device; a circulation device, a container for collecting condensed water and a device for filtering and deodorizing condensed water, as well as a deodorizing catalytic device. The circulation device recirculates the non-condensed steam generated by the condenser to the crusher and dryer. By circulating non-condensed water vapor passing through the circulation device into the crushing and drying device, the pressure may be increased in the pipe connecting the circulation device and the crushing and drying device. The condensed water deodorization filter device deodorizes, filters and discharges the condensed water generated in the dust filtration device and the condenser, and sends part of the condensed water to the condenser. Additionally, a deodorizing catalytic device is provided for discharging part of the non-condensed steam to the outside after it has been deodorized by the catalyst, so that the non-condensed water recirculated in the crushing and drying device can be used outside. A catalyst is used as a deodorization device at room temperature. A portion of the deodorized and filtered condensate is sent for pre-cooling of the crushing and drying device after completion of the crushing and drying cycle.
Согласно прототипу органические отходы измельчают и нагревают в дробильно-сушильном устройстве, выполненном с возможностью вращения. Образовавшийся сухой продукт выводят из дробильно-сушильного устройства и используют в качестве сырья, топлива или компоста. Образовавшийся водяной пар с запахом, содержащий пыль, полученную при измельчении отходов, подают в устройство для фильтрации пыли, состоящее из первичного и вторичного фильтров, где происходит частичная конденсация паров, а сконденсированную воду подают в емкость для сбора конденсированной воды. Оставшийся несконденсированный пар подают в конденсатор с воздушным охлаждением, в котором водяной пар конденсируют, а затем подают в емкость для сбора конденсированной воды. Часть несконденсированного водяного пара из конденсатора циркуляционным устройством возвращают в дробильно-сушильное устройство и используют для сушки в нем органических отходов. При этом повышается давление в трубопроводе, соединяющем циркуляционное устройство и дробильно-сушильное устройство. Избыток несконденсированного пара может быть выведен в окружающую среду через дезодорирующее каталитическое устройство. Фильтрующее устройство для дезодорации конденсированной воды, накопленной в емкости для сбора конденсированной воды, дезодорирует, фильтрует и выводит конденсированную воду, образующуюся в устройстве фильтрации пыли и конденсаторе. При этом часть дезодорированной и отфильтрованной конденсированной воды направляют в конденсатор для его очистки от пыли и жировых загрязнений, что, в свою очередь увеличивает срок службы циркуляционного устройства. Остальную часть воды выводят наружу.According to the prototype, organic waste is crushed and heated in a crushing and drying device configured to rotate. The resulting dry product is removed from the crushing and drying device and used as raw material, fuel or compost. The resulting water vapor with an odor, containing dust obtained from grinding waste, is fed into a dust filtration device consisting of primary and secondary filters, where partial condensation of the vapor occurs, and the condensed water is supplied to a container for collecting condensed water. The remaining uncondensed steam is fed to an air-cooled condenser, in which the water vapor is condensed and then fed into a container to collect the condensed water. Part of the non-condensed water vapor from the condenser is returned by a circulation device to the crushing and drying device and used for drying organic waste in it. This increases the pressure in the pipeline connecting the circulation device and the crushing and drying device. Excess uncondensed steam can be released into the environment through a deodorizing catalytic device. The filter device for deodorizing the condensed water accumulated in the condensed water collecting tank deodorizes, filters and discharges the condensed water generated in the dust filtration device and the condenser. In this case, part of the deodorized and filtered condensed water is sent to the condenser to clean it from dust and grease, which in turn increases the service life of the circulation device. The rest of the water is discharged outside.
Недостатком известного устройства и способа по прототипу, является использование в устройстве для фильтрации и дезодорации дезодорирующих катализаторов, которые не могут произвести возврат жидкого аммиака обратно в сборник конденсата, а потребуют дополнительной регенерации в специализированной организации, а также возврат охлажденного неконденсированного пара в дробильно-сушильное устройство, что требует дополнительных затрат энергии на его нагрев после первоначального охлаждения в конденсаторе, а для работы циркуляционного устройства на перемещение охлажденного пара также требуется дополнительная энергия. По мере уменьшения активности дезодорирующего катализатора в атмосферу будет сбрасываться увеличивающееся количество газообразного аммиака. Непрерывная циркуляция охлажденного пара через дробильно-сушильное устройство постоянно перемещает пыль после подсушки органических отходов через систему фильтрации, что влечёт за собой снижение производительности по мере засорения первичного фильтра. При этом во вторичном фильтре происходит конденсация воды, которая часть пыли уносит с собой в сборник конденсата, что требует дополнительной очистки. В случае переработки органических отходов для использования конечного продукта в качестве удобрения отсутствует возможность подачи в дробильно-сушильное устройство необходимых дополнительных ингредиентов для корректировки рН и обогащения сухого удобрения. The disadvantage of the known device and method according to the prototype is the use of deodorizing catalysts in the device for filtration and deodorization, which cannot return liquid ammonia back to the condensate collector, but will require additional regeneration in a specialized organization, as well as the return of cooled non-condensed steam to the crushing and drying device , which requires additional energy to heat it after initial cooling in the condenser, and additional energy is also required to operate the circulation device to move cooled steam. As the activity of the deodorizing catalyst decreases, increasing amounts of ammonia gas will be released into the atmosphere. The continuous circulation of cooled steam through the crusher-dryer constantly moves dust after drying organic waste through the filtration system, resulting in a decrease in productivity as the primary filter becomes clogged. In this case, water condenses in the secondary filter, which carries some of the dust with it into the condensate collector, which requires additional cleaning. In the case of processing organic waste to use the final product as a fertilizer, there is no possibility of supplying the crushing and drying device with the necessary additional ingredients to adjust the pH and enrich the dry fertilizer.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков при получении из куриного помета твердого органического удобрения или органического сухого топлива и аммиачной воды (гидрат аммиака), без выделения вредных запахов в окружающую среду.The objective of the present invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages when obtaining solid organic fertilizer or organic dry fuel and ammonia water (ammonia hydrate) from chicken manure, without releasing harmful odors into the environment.
Техническим результатом предлагаемого устройства и способа является получение сухого продукта в форме органического топлива или вторичного органического удобрения из куриного помета при сокращении времени его переработки и увеличении полноты извлечения аммиака и воды из полученного сухого продукта, предотвращение выделения аммиака в окружающую среду, перевод газообразного аммиака в гидрат аммиака, а также снижение внешних затрат энергии (топлива) и эксплуатационных затрат при переработке куриного помета.The technical result of the proposed device and method is the production of a dry product in the form of organic fuel or secondary organic fertilizer from chicken manure while reducing the time of its processing and increasing the completeness of extraction of ammonia and water from the resulting dry product, preventing the release of ammonia into the environment, converting gaseous ammonia into hydrate ammonia, as well as reducing external energy (fuel) costs and operating costs when processing chicken manure.
Технический результат достигается тем, что применяют устройство для переработки куриного помета, включающее сушильную камеру, выполненную с возможностью подогрева и перемешивания, загрузки куриного помета и выгрузки образующегося в ней сухого продукта, герметично соединенную с дозатором и циклонным уловителем пыли, выполненным с возможностью подогрева и с установленным в нем вращающимся скребком, который герметично соединен со шлюзовым питателем, в свою очередь соединенным с сушильной камерой, причем циклонный уловитель пыли герметично соединен с аппаратом воздушного охлаждения, который соединен с эжектором, присоединенным к технологической емкости, выполненной с возможностью отвода сконденсированной аммиачной воды и газообразных веществ, при этом к емкости подключен насос, подающий из нее сконденсированную аммиачную воду в эжектор, причем к технологической емкости герметично присоединено устройство удаления запаха, к которому подключена труба рассеивания газов. При этом подогрев сушильной камеры и циклонного уловителя пыли обеспечивают циркуляцией теплоносителя, нагреваемого в отдельно установленном источнике нагрева теплоносителя. С использованием предлагаемого устройства осуществляют способ переработки куриного помета, в котором куриный помет сушат при одновременном перемешивании, нагреве и пониженном давлении в сушильной камере с получением сухого продукта, после чего сухой продукт обогащают или не обогащают реагентами из дозатора в зависимости от типа получаемого сухого продукта: сухое органическое топливо или вторичное органическое удобрение. После чего из выделившейся парогазовой смеси при перемешивании и нагреве отделяют пыль, которую возвращают в сушильную камеру, а затем парогазовую смесь конденсируют в аппарате воздушного охлаждения. После этого образовавшуюся газожидкостную смесь дополнительно конденсируют в эжекторе, в приемную камеру которого насосом из технологической емкости подают сконденсированную аммиачную воду, затем из эжектора смесь сконденсированной аммиачной воды, газообразного аммиака и других газов подают в технологическую емкость, из которой газообразные вещества направляют на дополнительную очистку в устройство удаления запаха и затем через трубу рассеивания выводят в окружающую среду. При реализации способа давление в сушильной камере понижают до 0,02-0,006 МПа, а температуру поддерживают не выше 100°С. Оптимально куриный помет сушат в сушильной камере до содержания остаточной влажности не более 5% на 1 кг сухого продукта. При этом дозатором в сушильную камеру дополнительно добавляют реагенты, способные обогащать состав и/или корректировать рН сухого продукта, если сухим продуктом является вторичное органическое удобрение. The technical result is achieved by using a device for processing chicken manure, including a drying chamber, configured to heat and mix, load chicken manure and unload the dry product formed in it, hermetically connected to a dispenser and a cyclone dust catcher, configured to be heated and with a rotating scraper installed in it, which is hermetically connected to a sluice feeder, in turn connected to a drying chamber, and a cyclone dust catcher is hermetically connected to an air-cooling apparatus, which is connected to an ejector connected to a process tank configured to drain condensed ammonia water and gaseous substances, while a pump is connected to the container, supplying condensed ammonia water from it to the ejector, and an odor removal device is hermetically connected to the process container, to which a gas dispersion pipe is connected. In this case, the heating of the drying chamber and the cyclone dust catcher is ensured by the circulation of the coolant, heated in a separately installed coolant heating source. Using the proposed device, a method of processing chicken manure is carried out, in which chicken manure is dried with simultaneous stirring, heating and reduced pressure in a drying chamber to obtain a dry product, after which the dry product is enriched or not enriched with reagents from the dispenser, depending on the type of dry product obtained: dry organic fuel or secondary organic fertilizer. After that, dust is separated from the released vapor-gas mixture with stirring and heating, which is returned to the drying chamber, and then the vapor-gas mixture is condensed in an air-cooling apparatus. After this, the resulting gas-liquid mixture is additionally condensed in an ejector, into the receiving chamber of which condensed ammonia water is supplied by a pump from a process tank, then from the ejector a mixture of condensed ammonia water, gaseous ammonia and other gases is fed into a process tank, from which gaseous substances are sent for additional purification to odor removal device and then discharged into the environment through a dispersion pipe. When implementing the method, the pressure in the drying chamber is reduced to 0.02-0.006 MPa, and the temperature is maintained no higher than 100°C. Optimally, chicken manure is dried in a drying chamber until the residual moisture content is no more than 5% per 1 kg of dry product. In this case, reagents are additionally added to the drying chamber using a dispenser that can enrich the composition and/or adjust the pH of the dry product, if the dry product is a secondary organic fertilizer.
Сокращение времени переработки и увеличение полноты извлечения аммиака и воды из сухого продукта осуществляется за счет создания в сушильной камере пониженного давления для уменьшения времени термической обработки куриного помета и обеспечения максимального извлечения аммиака и паров воды из сушильной камеры за счет работы эжектора. Кроме того, в эжекторе происходит интенсификация процесса растворения аммиака в воде за счет распыления в камере смешения эжектора аммиачной воды из технологической емкости. Очистка парогазовой смеси воды, аммиака и других газов, полученной на выходе из сушильной камеры, от мелких частиц куриного помета в подогреваемом циклонном уловителе пыли с вращающимся внутри него скребком позволяет не допустить преждевременной (до аппарата воздушного охлаждения) конденсации аммиака и паров воды с образованием аммиачной воды. Также использование подогрева и перемешивания в циклонном уловителе пыли позволяет избежать налипания увлажненных мелких частиц куриного помета на его стенки, что способствует снижению эксплуатационных затрат и повышает полноту извлечения аммиака и воды.Reducing the processing time and increasing the completeness of extraction of ammonia and water from the dry product is carried out by creating a reduced pressure in the drying chamber to reduce the time of heat treatment of chicken manure and ensuring maximum extraction of ammonia and water vapor from the drying chamber due to the operation of the ejector. In addition, the process of dissolving ammonia in water is intensified in the ejector due to the spraying of ammonia water from the process tank into the mixing chamber of the ejector. Purification of the steam-gas mixture of water, ammonia and other gases obtained at the outlet of the drying chamber from small particles of chicken manure in a heated cyclone dust catcher with a scraper rotating inside it makes it possible to prevent premature (before the air cooling apparatus) condensation of ammonia and water vapor with the formation of ammonia water. Also, the use of heating and mixing in a cyclone dust collector avoids sticking of moistened small particles of chicken manure on its walls, which helps reduce operating costs and increases the completeness of ammonia and water extraction.
Предотвращение выбросов аммиака в процессе сушки в окружающую среду достигается за счет герметизации от окружающей среды в процессе термической обработки куриного помета, полной конденсации аммиака с водяными парами в аппарате воздушного охлаждения и на выходе из эжектора и сбора полученной аммиачной воды в закрытой технологической емкости, которая сообщается с атмосферой только через очистное устройство для удаления запаха, которое предотвращает попадание паров аммиака и других вредных газов в окружающую среду.Prevention of ammonia emissions into the environment during the drying process is achieved through sealing from the environment during the heat treatment of chicken manure, complete condensation of ammonia with water vapor in the air cooling apparatus and at the outlet of the ejector and collecting the resulting ammonia water in a closed technological container, which is communicated with the atmosphere only through an odor removal device that prevents ammonia vapors and other harmful gases from entering the environment.
Снижение внешних затрат энергии (газ, жидкое топливо или электричество) для нагрева куриного помета в сушильной камере реализуют за счет использования части получаемого предлагаемым способом сухого продукта в форме органического топлива для получения тепла. Reducing external energy costs (gas, liquid fuel or electricity) for heating chicken manure in the drying chamber is realized by using part of the dry product obtained by the proposed method in the form of organic fuel to generate heat.
Изобретение поясняется следующими иллюстрациями.The invention is illustrated by the following illustrations.
На фиг. 1 приведена установка для переработки куриного помета, служащая для реализации предлагаемого способа переработки.In fig. Figure 1 shows an installation for processing chicken manure, which is used to implement the proposed processing method.
Установка для переработки куриного помета содержит сушильную камеру 1, оснащенную мешалкой и выполненную с возможностью подогрева, загрузки куриного помета и выгрузки образующегося в ней сухого продукта. Сушильная камера 1 герметично соединена с дозатором 2 для подачи реагентов и циклонным уловителем пыли 3, выполненным с возможностью нагрева и с установленным в нем вращающимся скребком 4. Циклонный уловитель пыли 3 герметично соединен с шлюзовым питателем 5, соединенным с сушильной камерой 1. Для обеспечения возможности нагрева сушильной камеры 1 и циклонного уловителя пыли 3 установлен нагревательный контур, соединяющий теплообменные рубашки камеры 1 и циклонного уловителя 3 с источником нагрева теплоносителя 6. Циклонный уловитель пыли 3 герметично соединен с аппаратом воздушного охлаждения 7, который соединен с эжектором 8, который, в свою очередь, присоединен к технологической емкости 9, выполненной с возможностью отвода сконденсированного жидкого продукта и газообразных веществ. К технологической емкости 9 подключен циркуляционный центробежный насос 10, подающий сконденсированный жидкий продукт из технологической емкости 9 в эжектор 8, а также присоединено устройство удаления запаха 11 для отвода газообразных веществ. В качестве устройства удаления запаха 11 может быть установлен скруббер, известный из уровня техники, который позволяет улавливать газообразный аммиак водой и возвращать образовавшуюся аммиачную воду в технологическую емкость 9. Устройство удаления запаха 11 присоединено к трубе рассеивания газов 12 в атмосферу. The installation for processing chicken manure contains a drying chamber 1, equipped with a stirrer and configured to heat, load chicken manure and unload the dry product formed in it. The drying chamber 1 is hermetically connected to a
Способ переработки куриного помета с использованием устройства, описанного выше, осуществляют следующим образом: куриный помет циклически загружают в нагреваемую сушильную камеру 1, в которой при одновременном непрерывном перемешивании нагревают до заданной температуры за счет теплопередачи тепла через теплообменную рубашку от циркулирующего теплоносителя, который после сушильной камеры подают в теплообменную рубашку для нагрева циклонного уловителя пыли 3, после чего возвращают в отдельно установленный источник нагрева теплоносителя 6 на повторный подогрев и подачу в теплообменную рубашку сушильной камеры 1. Для максимального сохранения полезных веществ в курином помете процесс сушки ведут при температуре не выше 100°С и пониженном давлении в сушильной камере 1 в пределах 0,02-0,006 МПа, которое создают эжектором 8. В качестве рабочей жидкости в эжекторе 8 используют циркулирующую аммиачную воду, подаваемую центробежным насосом 10 из технологической емкости 9, а при первоначальном запуске технологического процесса для работы эжектора 8 используют техническую воду от внешнего источника. При этом поддержание указанной температуры во время сушки обеспечивает гибель всех патогенных бактерий и семян растений: известно, что вредоносные микроорганизмы при температуре 75°С в течение одного часа погибают полностью, а в предлагаемом способе процесс идет при более высокой температуре обработки и с более длительной выдержкой по времени. The method for processing chicken manure using the device described above is carried out as follows: chicken manure is cyclically loaded into a heated drying chamber 1, in which, with simultaneous continuous stirring, it is heated to a given temperature due to heat transfer through a heat exchange jacket from the circulating coolant, which is after the drying chamber fed into the heat exchange jacket to heat the cyclone dust catcher 3, after which it is returned to a separately installed heating source of the coolant 6 for reheating and supply to the heat exchange jacket of the drying chamber 1. To maximize the preservation of useful substances in chicken manure, the drying process is carried out at a temperature not exceeding 100° C and reduced pressure in the drying chamber 1 in the range of 0.02-0.006 MPa, which is created by the
Одновременно с нагревом в сушильной камере 1 куриный помет непрерывно перемешивают для исключения образования в сушильной камере твердой корки, которая будет препятствовать испарению влаги, а также для интенсификации процесса равномерного распределения тепла и выделения из куриного помета парогазообразных продуктов: паров воды, аммиака и других газов. Время сушки куриного помета зависит от его первоначальной влажности и определяется на лабораторном образце известными способами измерения влажности.Simultaneously with heating in the drying chamber 1, chicken manure is continuously stirred to prevent the formation of a hard crust in the drying chamber, which will prevent the evaporation of moisture, as well as to intensify the process of uniform heat distribution and the release of vapor-gas products from chicken manure: water vapor, ammonia and other gases. The drying time of chicken manure depends on its initial moisture content and is determined on a laboratory sample using known methods for measuring moisture content.
Куриный помет сушат в нагреваемой сушильной камере 1 до содержания остаточной влажности не более 5% на 1 кг сухого продукта, т.к. дальнейшее понижение влажности экономически нецелесообразно, и поэтому в высушенном до остаточной влажности сухом продукте всегда будет присутствовать некоторое количество связанного аммиака. Согласно предлагаемому способу после переработки куриного помета сухой продукт может быть получен в форме твердого топлива или вторичного органического удобрения. Сухой продукт после окончания цикла сушки выгружают из сушильной камеры 1 и направляют на грануляцию или на склад готовой продукции. Часть сухого продукта в форме твердого топлива направляют на подогрев источника нагрева теплоносителя 6.Chicken manure is dried in a heated drying chamber 1 to a residual moisture content of no more than 5% per 1 kg of dry product, because a further decrease in humidity is not economically feasible, and therefore a dry product dried to residual moisture will always contain some amount of bound ammonia. According to the proposed method, after processing chicken manure, the dry product can be obtained in the form of solid fuel or secondary organic fertilizer. After completing the drying cycle, the dry product is unloaded from drying chamber 1 and sent to granulation or to a finished product warehouse. Part of the dry product in the form of solid fuel is sent to heat the coolant heating source 6.
В случае, когда в качестве сухого продукта получают вторичное удобрение, то в конце цикла сушки из дозатора 2 в сушильную камеру 1 подают расчетное количество смеси различных ингредиентов для регулировки кислотно-щелочного режима почвы и золы, содержащей различные микроэлементы, полученные при сжигании твердого топлива в источнике нагрева теплоносителя 6, и сорбентов, способных удерживать остаточный аммиак в высушенном курином помете: например, лузги подсолнечника, гидрата сульфата кальция (гипс). Также после сушки помета через дозатор 2 вносят минеральные добавки для корректировки рН удобрения: например, смесь глауконита с негашёной технической известью.In the case when secondary fertilizer is obtained as a dry product, then at the end of the drying cycle, the calculated amount of a mixture of various ingredients is supplied from the
Выделившуюся в сушильной камере 1 из куриного помета парогазовую смесь паров воды, аммиака и других газов подают в подогреваемый циклонный уловитель пыли 3 с вращающимся внутри него скребком 4, который перемешивает осажденную пыль для предотвращения налипания на стенки циклонного уловителя. Подогрев циклонного уловителя пыли предотвращает в нем конденсацию аммиачной воды, а выделенный твердый остаток куриного помета непрерывно возвращают через шлюзовый питатель 5 в сушильную камеру 1. После циклонного уловителя пыли 3 парогазовую смесь подают в аппарат воздушного охлаждения 7, в котором происходит конденсация паров воды с растворением газообразного аммиака в воде и с образованием газожидкостной смеси, состоящей из аммиачной воды, не поглощённого газообразного аммиака и других газов. Затем из аппарата воздушного охлаждения 7 газожидкостную смесь подают в эжектор 8, в приемную камеру которого центробежным насосом 10 из технологической емкости 9 подают высоконапорную аммиачную воду. Высоконапорная аммиачная вода в камере смешения эжектора 8 создает пониженное давление, которое за счет герметичного соединения узлов устройства последовательно передается по ходу движения газожидкостной смеси в сушильную камеру 1, что в совокупности с нагревом способствует ускорению выделения паров воды и других газов в сушильной камере 1, а также сокращению времени переработки и увеличению полноты извлечения аммиака и воды. Из эжектора 8 смесь аммиачной воды, газообразного аммиака и других газов подают в технологическую емкость 9, из которой избыточные газообразные вещества направляют на дополнительную очистку в устройство удаления запаха 11, в котором газообразный аммиак улавливается водой, после чего образовавшуюся аммиачную воду возвращают в технологическую емкость 9. Оставшиеся газы, освобожденные от аммиака, через трубу рассеивания 12 выводят в окружающую среду. Балансовый избыток сконденсированного жидкого продукта - аммиачной воды - из технологической емкости 9 в качестве продукта подают в закрытые от атмосферы товарные емкости. The vapor-gas mixture of water vapor, ammonia and other gases released in the drying chamber 1 from chicken manure is fed into a heated cyclone dust catcher 3 with a scraper 4 rotating inside it, which mixes the deposited dust to prevent sticking to the walls of the cyclone catcher. Heating the cyclonic dust catcher prevents the condensation of ammonia water in it, and the separated solid residue of chicken manure is continuously returned through the
Предлагаемая установка и способ обеспечивают переработку как подстилочного, так и бесподстилочного куриного помета за счет его сушки в герметичной сушильной камере с получением сухого продукта, который можно использовать в качестве органического удобрения или органического топлива.The proposed installation and method ensure the processing of both litter and non-litter chicken manure by drying it in a sealed drying chamber to obtain a dry product that can be used as an organic fertilizer or organic fuel.
Экономико-экологический эффект от представленного изобретения следующий:The economic and environmental effect of the presented invention is as follows:
- полученное из куриного помета, имеющего 3 класс опасности, сухое вторичное органическое удобрение имеет 5 класс опасности для окружающей среды, что позволяет снизить экологическую нагрузку на окружающую среду;- obtained from chicken manure, which has a hazard class of 3, dry secondary organic fertilizer has a hazard class of 5 for the environment, which makes it possible to reduce the environmental load on the environment;
- газообразный аммиак, не переходя в атмосферу, связывается удаляемой из помета водой, и может использоваться в качестве жидкого азотного удобрения в сельском хозяйстве или в строительстве для приготовления морозоустойчивых растворов;- gaseous ammonia, without passing into the atmosphere, is bound by the water removed from the droppings, and can be used as a liquid nitrogen fertilizer in agriculture or in construction for the preparation of frost-resistant solutions;
- использование сухого продукта в качестве твердого топлива позволяет экономить применение газообразного и жидкого топлива на подогрев сушильной камеры и циклонного уловителя пыли, а применение пониженного давления при сушке сокращает время процесса и расход применяемого твердого топлива. - the use of a dry product as a solid fuel allows you to save the use of gaseous and liquid fuel for heating the drying chamber and the cyclone dust collector, and the use of reduced pressure during drying reduces the process time and the consumption of solid fuel used.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.The claimed invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Example 1.
Свежий куриный помет в количестве 10 кг и влажностью 80% сушат при перемешивании и нагреве в сушильной камере 1 при низком давлении в пределах от 0,02 МПа на начальном этапе сушки до 0,006 МПа на конечном этапе сушки в течение 6 часов при температуре 95°С. После сушки из куриного помета получают сухой продукт массой 2,1 кг, что при содержании остаточной влаги в продукте 100 г дает влажность сухого продукта 4,76%. Количество сконденсированной аммиачной воды на выходе из технологической емкости 9 составило 7,8 кг. Газообразный аммиак, задержанный устройством удаления запаха, определен в количестве 0,1 кг. Полученный сухой продукт используют в качестве твердого органического топлива. Fresh chicken manure in an amount of 10 kg and a humidity of 80% is dried with stirring and heating in drying chamber 1 at low pressure ranging from 0.02 MPa at the initial stage of drying to 0.006 MPa at the final stage of drying for 6 hours at a temperature of 95°C . After drying, a dry product weighing 2.1 kg is obtained from chicken manure, which, with a residual moisture content of 100 g in the product, gives a moisture content of the dry product of 4.76%. The amount of condensed ammonia water at the outlet of
Пример 2.Example 2.
В полученный в примере 1 сухой продукт массой 2,1 кг и рН=5,4 из дозатора 2 добавляют 0,021 кг негашёной извести и 0,063 кг золы, затем перемешивают, после чего добавляют измельченный глауконит в соотношении 2:1: на массу сухого продукта 2,1 кг добавляют 1,05 кг глауконитовой породы, затем перемешивают. Известь в процессе гашения остаточной влагой в курином помете связывает воду и освобождает гидратированный аммиак, который поглощается глауконитом. Через один час после ввода минеральных добавок рН сухого продукта был равен 6,8, а замеры воздуха газоанализатором модели ГАНК-4 вокруг полученного вторичного удобрения показали содержание ПДК аммиака 0,02 мг/м3.To the dry product obtained in example 1, weighing 2.1 kg and pH = 5.4, 0.021 kg of quicklime and 0.063 kg of ash are added from
Замер воздуха на содержание в нем паров аммиака вокруг трубы рассеивания 12 на расстоянии от нее 0,2 м в четырех противоположных точках газоанализатором модели ГАНК-4 показал, что содержание ПДК аммиака в них не превышает 0,03 мг/м3 при среднесуточной норме равной 0,04 мг/м3. Measuring the air for the content of ammonia vapor around the
Таким образом, предлагаемый способ позволяет достичь заданный технический результат.Thus, the proposed method allows one to achieve the specified technical result.
Claims (6)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2822887C1 true RU2822887C1 (en) | 2024-07-15 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4243918A1 (en) * | 1992-12-23 | 1994-06-30 | Gea Wiegand Gmbh | Process for treating manure |
| RU2038344C1 (en) * | 1992-06-18 | 1995-06-27 | Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева | Dung processing device |
| JP2002029872A (en) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Daiken:Kk | Apparatus for producing dry fertilizer from domestic animal dung |
| KR101309743B1 (en) * | 2012-12-18 | 2013-09-17 | 주식회사 가이아 | Food waste treatment machine capable of cleaning process with condensed water |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2038344C1 (en) * | 1992-06-18 | 1995-06-27 | Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева | Dung processing device |
| DE4243918A1 (en) * | 1992-12-23 | 1994-06-30 | Gea Wiegand Gmbh | Process for treating manure |
| JP2002029872A (en) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Daiken:Kk | Apparatus for producing dry fertilizer from domestic animal dung |
| KR101309743B1 (en) * | 2012-12-18 | 2013-09-17 | 주식회사 가이아 | Food waste treatment machine capable of cleaning process with condensed water |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4226712A (en) | Method and apparatus for treating water containing wastes | |
| TWI452018B (en) | Dechlorination process for organic waste, production process for biomass, and biomass fuel | |
| WO2021189791A1 (en) | Method and device for cyclically treating farming wastewater and/or improving soil by utilizing livestock and poultry manure | |
| CN110759626A (en) | Sludge conditioning dehydration coupling carbonization reduction treatment method and system | |
| JPH078936A (en) | Method and apparatus for carbonizing organic waste | |
| US4295972A (en) | Method for treating water containing wastes | |
| KR20150019062A (en) | Food wastes dry product fertilizer using food waste and manufacturing the same | |
| KR102695800B1 (en) | Eco-friendly solid and biochar fuel manufacturing system using livestock manure | |
| RU2125548C1 (en) | Method and installation for production of granulated organic-based fertilizers | |
| KR102596533B1 (en) | Composting fuel treated with sewage sludge and its treatment method and system | |
| RU2822887C1 (en) | Device and method for processing chicken droppings | |
| CN2910920Y (en) | System for drying waste slurry and then incinerating thereof | |
| JPH11228267A (en) | How to make fertilizer from organic sludge | |
| CN205774172U (en) | Organic solid waste pelletize transformation composted produces the device of granular organic fertilizer | |
| JP7268647B2 (en) | Sludge-to-fuel device, sludge-to-fuel system, sludge-to-fuel factory, and sludge-to-fuel method | |
| EP1688475A1 (en) | A method of treating manure slurry, a fibrous product produced from manure slurry, uses of such a fibrous product | |
| CN1068251C (en) | Garbage treatment technology with no harm, no residuals, easy to separate and realize reutilization | |
| EA037861B1 (en) | Method for conversion of poultry manure | |
| CN116656388B (en) | Co-liquid carbonization treatment method, device and application of wet biomass waste | |
| JP5246788B2 (en) | Method for producing moisture regulator, moisture regulator | |
| WO2009093926A1 (en) | Method for reprocessing organic waste materials into carbon-containing moulds | |
| JP2004262729A (en) | Method and system for treating wet organic waste | |
| CN211057050U (en) | Preparation device of sludge-biomass particle fuel rod | |
| JP7569649B2 (en) | Sewage sludge fermentation material and sewage sludge treatment method | |
| CN212610221U (en) | A device for treating aquaculture wastewater and/or soil improvement by recycling livestock and poultry manure |