UA53511A

UA53511A - A process for recycling the fluid effluents of a cattle-breeding complex

Info

Publication number: UA53511A
Application number: UA2002065118A
Authority: UA
Inventors: Сергій Олександрович Тенденко; Валерій Павлович Шапорев; Валерий Павлович Шапорев; Леонід Петрович Перцев; Леонид Петрович Перцев
Original assignee: Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Інститут"; Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2003-01-15

Abstract

A process for recycling fluid effluents of a cattle-breeding complex includes a separation of a mass into the filtrate and the solid residue, a filtrate evaporation with vapor outlet, compression and condensation thereof, drying and mixing of the treated fractions. The fluid effluents are recycled biologically before separation, and the resulted biogas is directed for a filtrate evaporation, thereby the obtained aqueous vapor is taken off to compression, and used for the evaporated filtrate concentrating being mixed with a solid residue and mineral additives, whereupon the mixture is dried and granulated, and the used water vapor is condensed, mixed with the condensate, and returned for the technological needs.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до технології переробки органічних відходів і може бути використай в сільському господарстві.The invention relates to the technology of processing organic waste and can be used in agriculture.

Є відомий спосіб переробки органічної маси (1). Що включає в себе: попередній нагрів органічної маси, який ведуть рідкою фазою після механічного розділу, а механічний розділ на рідку і тверду фази, ведуть з одночасним нагріванням парою під тиском; зброжуют, з одержанням біогазу, густу фазу після відстоювання, а біогаз використовують для одержання пари і гарячої води; тверду фазу після механічного розділу і рідку після відстоювання використовують на полях.There is a known method of processing organic mass (1). Which includes: preliminary heating of the organic mass, which is carried out in the liquid phase after mechanical separation, and mechanical separation into liquid and solid phases is carried out with simultaneous heating by steam under pressure; the thick phase after settling is fermented to produce biogas, and the biogas is used to produce steam and hot water; the solid phase after mechanical separation and the liquid phase after settling are used in the fields.

Дана технологія не дозволяє замикати водяний цикл усередині комплексу, а також використовувати відходи для виробництва добрив придатних для тривалого збереження.This technology does not allow closing the water cycle inside the complex, as well as using waste for the production of fertilizers suitable for long-term storage.

Є відомий спосіб переробки гнойової зброженої маси |2), що включає в себе попередню механо-біологичну підготовку маси, метанове зброжування, центрифугування, виділення і обробку твердої фракції зброженої маси. 12 Процес обробки твердої фракції зброженої маси здійснюють шляхом її зневоднювання в киплячому шарі з одночасним диспергуванням і формуванням з неї продукту заданої форми. Вироблений і зібраний у процесі метанового зброжування біогаз використовується для одержання теплоносія, що використовують для зневоднювання гнойової зброженої маси.There is a known method of processing manure fermented mass |2), which includes preliminary mechano-biological preparation of the mass, methane fermentation, centrifugation, selection and processing of the solid fraction of the fermented mass. 12 The process of processing the solid fraction of the fermented mass is carried out by dehydrating it in a fluidized bed with simultaneous dispersion and forming a product of a given shape from it. The biogas produced and collected in the process of methane fermentation is used to obtain a heat carrier, which is used to dehydrate manure fermented mass.

Недоліком цього способу є не повне використання гнойової маси в процесі переробки і не замиканні водяного циклу.The disadvantage of this method is the incomplete use of the manure mass in the processing process and the failure to close the water cycle.

Як прототип був обраний спосіб переробки пташиного посліду |З). Спосіб здійснюють таким чином.The method of processing bird droppings was chosen as a prototype |Ж). The method is carried out as follows.

Розділяють пташиний послід на тверду і рідку фракції шляхом центрифугування, контактне сушіння твердої фракції ведуть газами згоряння палива з наступним здрібнюванням. Рідку фракцію піддають упарюванню у вакуумному роздільнику при зниженому тиску, відведену пару стискають у вакуумному компресорі і конденсують з використанням тепла конденсації для підігріву рідкої фракції у вакуумному роздільнику. Тверду фазу перед « контактним сушінням підігрівають за рахунок утилізації тепла конденсату в регенеративному теплообміннику.Poultry droppings are separated into solid and liquid fractions by centrifugation, contact drying of the solid fraction is carried out with fuel combustion gases, followed by grinding. The liquid fraction is subjected to evaporation in a vacuum separator under reduced pressure, the separated steam is compressed in a vacuum compressor and condensed using the heat of condensation to heat the liquid fraction in the vacuum separator. The solid phase before contact drying is heated by utilizing the heat of the condensate in a regenerative heat exchanger.

Упарену рідку фракцію змішують із сухою здрібненою твердою фракцією в ежекторі, а отриманий продукт направляють у накопитель.The evaporated liquid fraction is mixed with the dry crushed solid fraction in the ejector, and the resulting product is sent to the accumulator.

Недоліками даного способу є не замкнутість водяного та енергетичного циклів усередині комплексу. --The disadvantages of this method are that the water and energy cycles inside the complex are not closed. --

Задача запропонованого винаходу полягає у створені екологічно чистої, безвідхідної і енергозберігаючої «- системи утримання тваринницького комплексу в замкнутому циклі.The task of the proposed invention is to create an ecologically clean, waste-free and energy-saving "system of maintaining a livestock complex in a closed cycle.

Задача досягається тим, що в способі переробки рідких стоків тваринницького комплексу, який включає о розділ маси на фільтрат і твердий осад, упарювання фільтрату з відводом пари, її стиск і конденсацію, сушіння со і змішування оброблених фракцій, перед розділом рідкі стоки біологічно переробляють і отриманий біогазThe task is achieved by the fact that in the method of processing liquid effluents of the animal husbandry complex, which includes the separation of the mass into filtrate and solid sediment, evaporation of the filtrate with steam removal, its compression and condensation, drying and mixing of the processed fractions, before the separation the liquid effluents are biologically processed and the obtained biogas

Зо направляють для упарювання фільтрату. Водяну пару, яка при цьому утворюється, відводять на компремування о і використовують для концентрування упареного фільтрату, який змішують із твердим осадом і мінеральними добавками. Отриману суміш сушать і гранулюють, а відпрацьовану водяну пару конденсують, змішують з конденсатом і повертають у комплекс, на технологічні потреби. «It is directed to evaporate the filtrate. The water vapor that is formed at the same time is removed for compression and used to concentrate the evaporated filtrate, which is mixed with solid sediment and mineral additives. The resulting mixture is dried and granulated, and the spent steam is condensed, mixed with condensate and returned to the complex for technological needs. "

Зазначені ознаки є новими та суттєвими і свідчать про відповідність заявленого рішення критеріям новизна З | винахідницький рівень. с На кресленні (фіг.) зображена схема тваринницького комплексу, у якому здійснюється спосіб, що з» заявляється.The specified signs are new and significant and testify to the compliance of the declared decision with the criteria of novelty inventive level. c The drawing (fig.) shows the scheme of the livestock complex, in which the claimed method is carried out.

Спосіб здійснюється таким чином. У приміщенні утримання тварин (1) подається корм з поля (2). Рідкі стоки комплексу направляють у біореактор (3), у якому відбувається біологічна переробка рідких стоків з одержанням біогазу і переробленої маси. Перероблена маса на центрифузі (4) розділяється на фільтрат і твердий осад, і-й фільтрат направляють на теплову обробку. Упарювання фільтрату проводять у випарному апараті заглибного оз горіння біогазу (5). Водяну пару відводять, потім компремуют у пристрої (6) і використовують як теплоносій для подальшого концентрування упареного фільтрату. Димові гази з випарного апарата заглибного горіння і-й біогазу 5 направляють на рекуперацію тепла у пристрої (7). Фільтрат послідовно знезводнюють у -к 70 багатокорпусній випарній установці (8), а потім у роторному випарнику (9) з одержанням концентрованого фільтрату. та Відпрацьовану водяну пару направляють у конденсатори водяної пари (10), змішують з конденсатом і повертають у комплекс на технологічні потреби.The method is carried out as follows. Feed from the field (2) is served in the room for keeping animals (1). Liquid effluents of the complex are sent to the bioreactor (3), in which biological processing of liquid effluents is carried out with the production of biogas and processed mass. The processed mass on the centrifuge (4) is separated into filtrate and solid sediment, and the filtrate is sent for heat treatment. Evaporation of the filtrate is carried out in the evaporation apparatus of the submersible biogas combustion lake (5). Water vapor is removed, then compressed in the device (6) and used as a coolant for further concentration of the evaporated filtrate. Flue gases from the evaporative apparatus of deep combustion and biogas 5 are directed to heat recovery in the device (7). The filtrate is successively dehydrated in a -k 70 multibody evaporator (8), and then in a rotary evaporator (9) to obtain a concentrated filtrate. and Spent steam is sent to steam condensers (10), mixed with condensate and returned to the complex for technological needs.

Концентрований фільтрат і твердий осад змішують з мінеральними добавками, що подают через дозатор 29 (11), і направляють у реакторно-змішувальний пристрій (12) для одержання органомінеральних добрив, шляхом в. сушіння і гранулювання суміші. Добриво використовують на кормовому полі. Втрати води компенсуються Її добором з водоймища (13). Для підтримки оптимального температурного режиму на стадії біологічної переробки використовують оборотну воду комплексу.The concentrated filtrate and solid sediment are mixed with mineral additives fed through the dispenser 29 (11) and sent to the reactor-mixing device (12) for obtaining organo-mineral fertilizers, by drying and granulation of the mixture. Fertilizer is used on the fodder field. Water losses are compensated by its selection from the reservoir (13). To maintain the optimal temperature regime at the stage of biological processing, the circulating water of the complex is used.

Пропонований спосіб може використовуватися в сільському господарстві. Він дозволяє переробляти відходи 60 тваринницького комплексу в добрива, а також замикати водяний і енергетичний цикли усередині комплексу, що дозволить уникнути забруднення навколишнього середовища і значно зменшити енергоспоживання.The proposed method can be used in agriculture. It allows you to process the waste of 60 livestock complexes into fertilizers, as well as to close the water and energy cycles inside the complex, which will avoid environmental pollution and significantly reduce energy consumption.

Техніко-економічні показники способу переробки рідких стоків тваринницького комплексу, у порівнянні з існуючим комплексом безпідстилкового утримання свиней (гідрозмив) з біологічною переробкою відходів (Граківський свинарський комплекс у Харківській області) виглядають таким чином: капіталовкладення нижче на бо 4095; експлуатаційні витрати нижче на 5095; вартість виведення, очищення і переробки відходів нижче на 30905;Technical and economic indicators of the method of processing liquid effluents of the animal husbandry complex, in comparison with the existing complex of litterless keeping of pigs (hydrowashers) with biological processing of waste (Hrakiv pig complex in Kharkiv region) look as follows: capital investment is lower by 4095 bo; operating costs are lower by 5095; the cost of removal, cleaning and processing of waste is lower by 30,905;

потреба у відведенні земельної площі для розміщення комплексу зменшується в 30 разів (бога для біологічної системи переробки відходів, 2 га для пропонованого рішення). Немає необхідності в облаштованості і утриманні мулових і очисних ставків, також виключається шкідливий вплив відходів на грунт (має місце під час паводкових Возливах), що дозволяє зберегти і відновити значні площі родючих земель. Також виключається скидання технічної води до рік та водоймищ.the need for allocating the land area for placing the complex is reduced by 30 times (one for the biological waste processing system, 2 hectares for the proposed solution). There is no need for the construction and maintenance of silt and treatment ponds, and the harmful impact of waste on the soil (occurs during flood events) is also excluded, which allows you to preserve and restore large areas of fertile land. Discharge of technical water to rivers and reservoirs is also excluded.

Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР,Мо 1736963 МКИ5 СО2Е11/04. 2. Патент України Мо 21509 МКИ5 СО2Е11/02, СО2Е11/12. 70 3. Патент Росії Мо 2021987 МКИ5 СОБЕЗ/00.Sources of information: 1. Author's certificate of the USSR, Mo 1736963 МКИ5 СО2Е11/04. 2. Patent of Ukraine Mo 21509 МКИ5 СО2Е11/02, СО2Е11/12. 70 3. Patent of Russia Mo 2021987 MKY5 SOBEZ/00.

Claims

The formula of the invention is a method of processing liquid effluents of the animal husbandry complex, which includes the separation of the mass into filtrate and solid sediment, evaporation of the filtrate with steam removal, its compression and condensation, drying and mixing of the processed fractions, which differs in that before the separation, the liquid effluents are biologically processed and the resulting biogas is directed for the evaporation of the filtrate, while the water vapor formed is removed for compression and used to concentrate the evaporated filtrate, which is mixed with solid sediment and mineral additives, after which the mixture is dried and granulated, and the spent water vapor is condensed, mixed with condensate and returned to a complex for technological needs. Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2003, M 1, 15.01.2003. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. « «- «- IS) so IS c) -

with . and? 1 (95) 1 - 50 - 60 b5