EA037861B1 - Способ переработки экскрементов птиц - Google Patents
Способ переработки экскрементов птиц Download PDFInfo
- Publication number
- EA037861B1 EA037861B1 EA201900270A EA201900270A EA037861B1 EA 037861 B1 EA037861 B1 EA 037861B1 EA 201900270 A EA201900270 A EA 201900270A EA 201900270 A EA201900270 A EA 201900270A EA 037861 B1 EA037861 B1 EA 037861B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- water
- purified
- biogas
- substrate
- flotation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 title abstract description 36
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 title abstract description 26
- 244000144977 poultry Species 0.000 title abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 8
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 43
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- -1 salt ions Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 4
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 16
- 238000009300 dissolved air flotation Methods 0.000 abstract description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 2
- 239000005569 Iron sulphate Substances 0.000 abstract 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000011268 retreatment Methods 0.000 abstract 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 27
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 13
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 5
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical group [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/50—Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F7/00—Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/22—Treatment of water, waste water, or sewage by freezing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
- C02F11/147—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/20—Sludge processing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Область применения: сельское хозяйство, производство органических удобрений из экскрементов птиц. Задача изобретения: создание безотходного, экологически безопасного и эффективного производства с минимальными энергозатратами и повышенным качеством полученного конечного продукта. Сущность изобретения: способ включает ферментацию исходного продукта, удаление биогаза, введение флокулянта, дегидратацию переработанного субстрата, сушку и грануляцию полученного удобрения. Перед ферментацией экскременты птиц смешивают с водой, разогревают до 25-35°С и перемешивают. В ферментированный субстрат вводят пеногаситель и раствор сульфата железа и серной кислоты. Выделенную при дегидратации воду подвергают флотации растворенным воздухом. Флотационный осадок возвращают на повторную химическую обработку. Сточные воды, полученные в результате флотации, очищают и смешивают с экскрементами птиц. Концентрат, полученный после очистки в системе обратного осмоса, замораживают, затем отделяют лед от высококонцентрированного удобрения, растапливают, а полученную воду очищают и смешивают с экскрементами птиц.
Description
Область применения
Сельское хозяйство, производство органических удобрений из экскрементов птиц.
Задача изобретения
Создание безотходного, экологически безопасного и эффективного производства с минимальными энергозатратами и повышенным качеством полученного конечного продукта.
Сущность изобретения
Способ включает ферментацию исходного продукта, удаление биогаза, введение флокулянта, дегидратацию переработанного субстрата, сушку и грануляцию полученного удобрения. Перед ферментацией экскременты птиц смешивают с водой, разогревают до 25-35°С и перемешивают. В ферментированный субстрат вводят пеногаситель и раствор сульфата железа и серной кислоты. Выделенную при дегидратации воду подвергают флотации растворенным воздухом. Флотационный осадок возвращают на повторную химическую обработку. Сточные воды, полученные в результате флотации, очищают и смешивают с экскрементами птиц. Концентрат, полученный после очистки в системе обратного осмоса, замораживают, затем отделяют лед от высококонцентрированного удобрения, растапливают, а полученную воду очищают и смешивают с экскрементами птиц.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к переработке отходов птицеводства для получения органического удобрения и биогаза, и может быть использовано как на биоэнергетических установках птицеводческих ферм, так и на биоэнергетических установках, перерабатывающих отходы сельскохозяйственной деятельности и пищевого производства.
В настоящее время существует серьезная проблема удаления, переработки, рационального использования отходов птицеводческих и животноводческих хозяйств. Также представляет проблему экологический аспект - загрязнение атмосферы, неприятный запах, распространение болезней.
Энергетический баланс любой биогазовой станции состоит из исходного сырья, с одной стороны, и отходов производства (отработанный субстрат и биогаз), с другой стороны. Существующая практика использует отработанный субстрат как сельскохозяйственное удобрение. Для обеспечения непрерывной работы биогазовой технологии необходимо отработанный субстрат перерабатывать в полном объеме, либо хранить в специально оборудованном резервуаре довольно крупного размера (десятки тысяч м3). В настоящее время в мире используются резервуары хранения, объемы которых рассчитаны исходя из сезонных ограничений по вывозу отработанного субстрата (удобрения) на поля (сельскохозяйственные земли). На этот период предусматриваются накопительные резервуары. Для промышленного биогазового комплекса мощностью переработки 100 т/сут. объем резервуара может достигать 14500 т. Накопительные резервуары полностью опорожняются интенсивным транспортным потоком два раза в год (весной и осенью).
Известен способ получения гранулированного птичьего помета, включающий измельчение помета, ферментацию, гранулирование и сушку. После ферментации массу подвергают контактированию с кислородом воздуха для прекращения процесса метановой ферментации и сгущают, выделяя фильтрат. Гранулирование помета осуществляют одновременно с сушкой путем распыления в псевдоожиженном слое и улавливания пыли в отходящих после гранулирования газах. Сушку проводят топочными газами, выделяющимися при сжигании биогаза продукта ферментации. Фильтрат, полученный в процессе сгущения массы, нагревают и используют для нагрева и разбавления исходного помета перед ферментацией (RU № 2032644, C05F 3/00).
Недостатком известного способа является низкая эффективность использования полученного биогаза - продукта ферментации, который сжигается для дальнейшего использования в сушке. Кроме того, возвращаемый в технологию фильтрат для разбавления исходного помета перед ферментацией содержит азотосодержащие вещества, которые со временем накапливаются в ферменаторах, что приводит к ингибированию процесса ферментации. А также известная технология теряет химические вещества, пригодные для биоудобрения, в возвращаемом в технологию фильтрате.
Известен способ получения органического удобрения, включающий обработку выделений животных минеральными кислотами с последующей нейтрализацией, в котором выделения животных смешивают с водой, обрабатывают минеральными кислотами до рН 0,1-2,0, выдерживают 2-12 ч при нормальной температуре и давлении. Затем подвергают разложению в течение 24-60 ч. Полученную жидкую фазу отделяют от нерастворенных твердых веществ, доводят рН до 5,0-6,2 добавлением основного вещества и по окончании нейтрализации отделяют выпавший осадок. В качестве выделений животных берут птичий помет, преимущественно куриный. Смешивают выделения животных с водой в течение 5-6 ч. Из смеси выделений животных с водой перед воздействием минеральных кислот отделяют грубые посторонние тела. Образующиеся при смешивании выделений животных с водой газы отводят путем введения в указанную смесь воздуха. В качестве основного вещества берут окись, гидроокись или карбонат кальция. После добавки основного вещества осадок отделяют центрифугированием (RU №871733, C05F 3/00).
Недостатками известного способа являются потеря вырабатываемого биогаза, а также не решены вопросы утилизации летучих веществ и неприятных запахов, так как сероводород и аммиак, образующиеся при переработке отходов птичьего помета, выпускают в атмосферу. Кроме того, данная техноло- 1 037861 гия требует использования концентрированной серной кислоты, что небезопасно для рабочего персонала и окружающей среды.
Известен способ переработки органических отходов, реализованный в установке для переработки органических отходов (RU № 2040138, А01С 3/02). В известной установке помет разбавляется водой и жидкой фракцией сброженного помета. Разбавленный до требуемой концентрации помет подвергают реакции гидролиза растительных полимеров и кислотообразования с последующим образованием уксусной кислоты и водорода. Затем массу передают в реактор второй ступени сбраживания, в котором из образовавшейся уксусной кислоты и водорода происходит генерация метана и углекислого газа, входящих в состав биогаза. В течение всего цикла сбраживания биогаз из реакторов обеих ступеней отбирается и хранится в газгольдере, откуда подается в топку для его сжигания. Горячие топочные газы из топки поступают в сушильную установку, где они используются для сушки твердой фракции сброженного помета, после чего попадают в мокрый скруббер, в котором происходит очистка отработавших топочных газов от частиц твердой фазы и утилизация их остаточного тепла.
Одновременно с загрузкой порцию сброженного помета в количестве, равном суточной порции загружаемого разбавленного помета, разделяют на твердую и жидкую фракции. Твердая фракция помета передается в сушильную установку, где происходит удаление избыточной влаги. Высушенная твердая фракция передается для хранения. Часть жидкой фракции, полученной при разделении сброженного помета, в количестве 10-50% от массы воды, подается в мокрый скруббер, где при контакте с отходящими топочными газами жидкая фракция улавливает частицы высушенной твердой фазы, нагревается за счет утилизации тепла отработавших топочных газов и смешивается с поступающим свежим пометом. Другая часть жидкой фракции подается в теплообменник, отдавая свое тепло поступающему исходному помету, после чего накапливается в емкости для накопления и хранения жидкой фракции.
Недостатками данного способа являются низкая эффективность использования биогаза, который сжигается, и полученное тепло используется только для сушки сброженного помета, необходимость организации сооружений для хранения жидкой фракции, объемы которых рассчитываются исходя из сезонных ограничений по вывозу жидкой фракции (удобрения) на сельскохозяйственные поля, что приводит к удорожанию комплекса в целом, а также к повышенным операционным затратам, так как более 80% вывозимого содержимого составляет вода. Кроме того, возвращаемый в технологию фильтрат для разбавления исходного помета перед ферментацией содержит азотосодержащие вещества, которые со временем накапливаются в ферменаторах, что приводит к ингибированию процесса ферментации. А также известная технология теряет химические вещества, пригодные для биоудобрения в возвращаемом в технологию фильтрате.
Известен способ получения биопродуктов и биогаза из бесподстилочного куриного помета (RU №2576208, C05F 3/00, C05F 3/06), согласно которому исходный помет подвергают последовательно мезофильной анаэробной обработке в температурном диапазоне 32-37°С продолжительностью не более суток, термофильной анаэробной обработке в температурном диапазоне 52-57°С продолжительностью не более 6 суток с получением биогаза и эффлюента. Эффлюент разделяют на жидкую фракцию с влажностью более 97% и твердую фракцию с влажностью не более 90% с получением твердых и жидких удобрений и белково-витаминных добавок. Биогаз используют для получения энергии. Жидкую фракцию подвергают анаэробной биофильтрации в рециркуляционном режиме с получением дополнительных количеств биогаза и значения БПКп жидкой фракции не более 2000 мг/л. Твердую фракцию подвергают твердофазной анаэробной обработке в психрофильном или мезофильном режиме с получением отношения углерода к азоту C:N<10 и дополнительных количеств биогаза.
Однако известная технология не решает вопрос полноценной переработки отработанного субстрата, так как обработанная таким образом жидкая фракция пригодна для длительного хранения в накопителях (при последующем агротехническом использовании) или для последующей обработки в высоконагруженных аэротенках (перед сбросом в водоем или при получении технической воды), что требует сооружения резервуаров для хранения, а так же их опорожнения с вывозом большого количества воды. Все это приводит к повышенным операционным затратам. Кроме того, при обработке в высоконагруженных аэротенках теряются элементы потенциального удобрения. Недостатком известного способа также является высокое количество БПКп в жидкой фракции <2000 мг/л.
Известен биогазовый комплекс (RU №85293, А01С 3/02), в котором начальный продукт (навоз КРС, свиней и птичий помет) поступает в дополнительный сепаратор, где происходит отделение (полное или частичное) твердой фракции начального продукта. Отделенная часть твердой фракции направляется в ферментер, где происходит компостирование и получение конечного продукта. Оставшаяся часть исходного продукта (с влажностью 91,5%) измельчается до размеров частиц не более 1 мм, а затем перерабатывается в газожидкостном эжекторе для удаления растворенного в воде кислорода до заданного уровня от исходного количества и стерилизации исходной массы. В накопителе рабочей смеси происходит аккумулирование подготовленной мелкодисперсной массы и ее подогрев до необходимой температуры (40-42°С). Далее подготовленный и разогретый до необходимой температуры продукт подается в метантенк, где происходит биодеградация продукта с выделением биогаза и эффлюента (биоудобрения). Выделенный биогаз аккумулируется в газгольдере, из которого направляется на фильтр, где происходит
- 2 037861 разделение CH4 и CO2 в пропорции, необходимой для эффективной работы когенерационной установки, а также отделение сернистой компоненты и обезвоживание (пеногашение). Обогащенный метан направляется на когенерационную установку, в которой реализуется получение тепловой и электрической энергий. Прошедшая биодеградацию в метантенке пульпоподобная масса подается на разделение на жидкую и густую фракции. Густая фракция направляется в осушитель, в котором для поддержания требуемой температуры используется тепло когенерационной установки.
Недостатком данного способа является необходимость создания сооружений для хранения жидкой фракции, объемы которых рассчитаны исходя из сезонных ограничений по вывозу жидкой фракции (удобрения) на сельскохозяйственные поля, что приведет к удорожанию комплекса в целом, а также к повышенным операционным затратам.
Известен универсальный биогазовый комплекс (RU №110588, А01С 3/02, C02F 11/04), в котором птичий помет смешивается с водой и жидкой фракцией, при этом влажность и температуру доводят до требуемой, после чего жидкую массу органических отходов подают в реактор гидролизный и затем в метантенк. В них поддерживают заданную температуру, кислотно-щелочной баланс, при этом перебраживаемая масса периодически перемешивается. Далее жидкая масса органических отходов (помета куриного) перекачивается в реактор гидролизный, в котором повышается влажность, и контролируется уровень рН. Из реактора гидролизного обеспечивают дозированную подачу субстрата в метантенк. Субстрат из метантенка подают в сепаратор, где разделяются остатки брожения после метатенка на твердые и жидкие фракции, которые затем подают в цех. Твердую фракцию в виде восстановителя почвы можно использовать на собственных полях или подсушивать, запаковывать в мешки и продавать. Биогаз проходит через систему отвода, очищается от влаги, давление биогаза стабилизируется в газгольдере, далее биогаз поступает потребителям.
Недостатками известного способа являются необходимость создания сооружений для хранения жидкой фракции, объемы которых рассчитаны исходя из сезонных ограничений по вывозу жидкой фракции (удобрения) на сельскохозяйственные поля, и вывоз в емкостях специальным транспортом в большом количестве, что приведет к удорожанию комплекса в целом, а также к повышенным операционным затратам, так как более 80% содержимого составляет вода. Кроме того, жидкая фракция содержит азот, при рециркуляции которого в метантенке повышается его концентрация, что приводит к полному ингибированию процесса, что, в свою очередь, привет к перезапуску процесса, который продолжается в течение 2-4 месяцев (полное опорожнение метантенка, наполнение новым сырьем, разогрев, подача сырья с постепенным увеличением объема).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения органического удобрения (RU №2504531, C05F 3/00), включающий ферментацию исходного продукта, удаление биогаза и сепарацию. В качестве исходного продукта используют экскременты птиц или животных, которые предварительно ферментируют. После окончания ферментации и удаления биогаза из продукта ферментации посредством сепарации отделяют плотную составляющую исходного продукта. А жидкую составляющую смешивают с флокулянтом. Флоккулируемый продукт отстаивают до достижения уровня разделения твердой фракции и жидкой в соотношении от 1:3 до 1:5. Жидкую фракцию удаляют, а отстоявшийся продукт декантируют до влажности 40-50%. Жидкую составляющую удаляют, а декантированную массу смешивают с плотной составляющей продукта сепарации и отжимают шнековым устройством. Или же вначале отжимают шнековым устройством, а затем смешивают с плотной составляющей продукта сепарации, предварительно отжатым шнековым устройством. На выходе шнекового устройства продукт имеет влажность 20-30%. После чего продукт подвергают тепловой сушке при температуре 40-60°С до влажности 10-15%. В способе используют флокулянт Сибфлок, который берут в количестве 0,1-0,01% от массы жидкой составляющей продукта сепарации. Или используют флокулянт, состоящий из смеси крахмала и сернокислого алюминия в соотношении 1:1 в количестве 0,5-2 мас.% жидкой составляющей продукта сепарации. Или используют флокулянт FILTERING SYSTEM в количестве 0,01-0,05 мас.% жидкой составляющей продукта сепарации. Перед тепловой сушкой продукт гранулируют.
Недостатком данного способа является невысокая экологичность в связи с тем, что выделенную воду сливают в канализацию, что загрязняет окружающую среду и, кроме того, теряются минеральные вещества. Еще одним недостатком известного способа является низкая эффективность, обусловленная тем, что способ является периодическим ввиду необходимости использования отстойника, размеры которого могут быть большими, и длительным временем отстаивания, так как большую часть влаги выделяют с помощью отстаивания, а также в отстойнике некоторая часть полезных твердых веществ оседает на дно резервуара, т.е. теряется. Сгущение продукта ферментации в известном способе выполняется в две стадии, что усложняет процесс. Кроме того, влажность конечного продукта составляет 10-15%, что снижает его качество.
Задачей предлагаемого изобретения является создание безотходного, экологически безопасного и эффективного производства с минимальными энергозатратами и повышенным качеством полученного конечного продукта.
Поставленная задача решается тем, что в способе переработки экскрементов птиц, включающем
- 3 037861 ферментацию исходного продукта, удаление биогаза, введение флокулянта, дегидратацию переработанного субстрата, сушку и грануляцию полученного удобрения, перед ферментацией экскременты птиц смешивают с водой до содержания сухих веществ в смеси 8-12%, смесь разогревают до 25-35°С и перемешивают до достижения рН смеси 5,2-6,3, после удаления биогаза в ферментированный субстрат вводят пеногаситель и раствор сульфата железа и серной кислоты в соотношении 50:50 и в количестве 8 л/м3 субстрата, затем в полученную смесь добавляют флокулянт в количестве 1 л/м3 переработанного субстрата, а рН смеси поддерживают в диапазоне 6,0-6,5 рН, дегидратацию переработанного субстракта осуществляют до содержания сухих веществ в полученном дигистате 40-45%, выделенную при дегидратации воду подвергают флотации растворенным воздухом, образованный в результате флотации флотационный осадок возвращают на повторную химическую обработку, а сточные воды, полученные в результате флотации, фильтруют и очищают в системе обратного осмоса от оставшихся ионов солей, полученную в результате очищенную воду смешивают с экскрементами птиц, а концентрат, полученный после очистки в системе обратного осмоса, замораживают, затем отделяют лед от высококонцентрированного удобрения, растапливают, а полученную воду очищают в системе обратного осмоса и от оставшихся ионов солей и смешивают с экскрементами птиц.
Поставленная задача решается также и тем, что при смешивании экскрементов птиц с водой к воде, очищенной в системе обратного осмоса, добавляют свежую воду. Ферментированный субстрат измельчают до размеров частиц <10 мм. В качестве флокулянта используют анионный полиэлектролит или полиакриламид. Выделенный биогаз очищают и подают в когенерационную установку на выработку электрической и тепловой энергии. Для очищения жидкой фракции субстрата используют технологию DAF и обратного осмоса. Для получения высококонцентрированного жидкого удобрения используют льдогенератор.
Сущность предлагаемого способа заключается в создании безотходной, с минимальными энергозатратами технологии переработки экскрементов птиц, обеспечивающей существенное улучшение экологической обстановки путем полной и безопасной утилизации чрезвычайно агрессивных отходов птицефабрик и исключения поступления в окружающую среду вредных выбросов и стоков.
В результате переработки экскрементов птиц предлагаемым способом получают сухое, гранулированное биоудобрение с влажностью 4,58%, жидкое высококонцентрированное биоудобрение и тепловую и электрическую энергию, полностью обеспечивающую потребности биоэнергетического комплекса по переработке отходов птицефабрик, что до минимума сокращает энергозатраты.
Разбавление отходов птицефабрик осуществляют водой, выделенной из экскрементов и очищенной в системе обратного осмоса, что позволяет исключить поступление в окружающую среду вредных стоков и тем самым повысить экологичность предлагаемого способа.
Введение в ферментированный субстрат раствора сульфата железа и серной кислоты и поддержание рН смеси в диапазоне 6,0-6,5 рН позволяет повысить эффективность процесса хлопьеобразования. А введение флокулянта укрупняет хлопья и сгущает массу перед дегидратацией, что позволяет повысить эффективность всего процесса. Кроме того, частички флокулянта, оставшиеся в выделенной жидкости, позволяют увеличить извлечение во флотационной установке органических частиц из сточных вод, что позволяет полностью сохранить полезные вещества и тем самым также повысить эффективность производства.
Осуществление дегидратации субстрата до содержания сухих веществ в полученном дигистате 40-45% позволяет снизить затраты на сушку и повысить качество удобрения, влажность которого не превышает 4,58%.
Заморозка концентрата позволяет, выделив воду, повысить концентрацию жидкого удобрения, а выделенную после растапливания льда очищенную воду, также смешивают с экскрементами птиц, что позволяет повысить экологичность предлагаемого способа.
Измельчение ферментированного субстрата до размеров частиц <10 мм позволяет увеличить площадь контактной поверхности частиц субстрата с химическими реагентами, что увеличивает выход биоудобрения и, следовательно, повышает эффективность производства.
Способ переработки экскрементов птиц осуществляется следующим образом.
Куринный помет из птицекомплекса подается в резервуар предварительного подкисления, где он смешивается с водой, обеспечивающей содержание сухих веществ в смеси 8-12% и содержащей до 80% рециркулята технической воды из обратного осмоса и свежую воду из артезианской скважины. В резервуаре предварительного подкисления смесь разогревается до 25-35°С и интенсивно перемешивается в течение 2 суток. Процесс подкисления завершают после снижения рН смеси до 5,2-6,3.
Образованный рабочий субстрат подается в ферментатор для осуществления мезофильного анаэробного брожения. В ферментаторе субстрат подогревается до 38-40°С и перемешивается для осуществления гомогенизации субстрата, т.е. перемешивания колоний бактерий с субстратом и распределения поступающего свежего сырья. В результате ферментации анаэробные бактерии расщепляют сложные органические соединения (жиры, белки, углеводы), содержащиеся в ферментируемом продукте, до кислот жирного ряда, затем до соединений, которые могут усваиваться растениями.
В результате брожения субстрата в ферментаторе образуется биогаз, который подают в газгольдеры
- 4 037861 и накапливают. Далее биогаз подают на газоподготовительный узел, где осуществляют процесс газоочистки, в течение которого снижается содержание сероводорода и осуществляется конденсация паров воды. Очищенный биогаз подают в когенерационную установку, где вырабатывается электрическая и тепловая энергия, которую в дальнейшем используют в предлагаемой технологии. Потребление электроэнергии на производство биоудобрения по данной технологии составляет 15% от общего годового производства электроэнергии, полученной при переработке экскрементов птиц предлагаемым способом, а потребление теплоэнергии на производство биоудобрения составляет 50% от годового производства теплоэнергии, полученной при переработке экскрементов птиц предлагаемым способом. Остальную электроэнергию и теплоэнергию реализуют.
Ферментированный субстрат из ферментатора подают в буферный бак, накапливают, затем измельчают до размеров частиц <10 мм и подают в реактор, в котором содержимое перемешивают в течение 30 мин.
Для предотвращения образования пены в измельченный субстрат вводят любой пеногаситель, который используют в дозировке, указанной производителем.
С целью снижения рН остатков брожения до 6-6,5 в переработанный субстрат добавляют раствор сульфата железа и серной кислоты в пропорции 50:50 в количестве 8 л/м3 переработанного субстрата, в результате чего начинается процесс хлопьеобразования.
Для укрупнения полученных хлопьев в переработанный субстрат инъецируется полимер - сухой анионный флокулянт (анионный полиэлектролит, полиакриламид) в количестве 1 л/м3 переработанного субстрата. В процессе хлопьеобразования рН смеси поддерживается в диапазоне 6,0-6,5 рН.
После химической обработки полученную смесь подвергают дегидратации и сгущению, например, на ленточном прессе. Процесс осуществляют до содержания сухих веществ в полученной корке (далее дигистат) 40-45%.
Полученный дигистат удаляют с помощью скребковых механизмов и подают в бункер загрузки сушильной линии, состоящей из ленточного конвейера, по которому двигается дигистат, и воздушных теплообменников, которые нагревают воздух до 80°С. В качестве тепловой энергии, обеспечивающей работу воздушных теплообменников, используют тепловую энергию, полученную в результате охлаждения когенерационной установки, работающей на биогазе, полученном по предлагаемой технологии и накопленном в газгольдере. Отводящийся влажный воздух перед выбросом в атмосферу предварительно очищают от пыли и различных примесей. Высушенный до влажности 4,58% дигистат подают на гранулятор, где производятся гранулы твердого биоудобрения.
Состав сухого, гранулированного удобрения приведен в табл. 1.
Таблица 1
| Состав | Содержание, в % |
| Азот общий | 4,0 |
| Фосфор (Р2О 5) | 8,0 |
| Калий (К2О) | 1,2 |
| Магний MgO | 2,62 |
| Сера SO3 | 2,72 |
| Кальций СаО | 10,81 |
| Марганец (Мп) | 1133 mg/kg |
| Молибден (Мо) | 4.4 mg/kg |
| Медь (Си) | 94 mg/kg |
| Цинк (Zn) | 790 mg/kg |
| Органические вещества | 62,48 |
Отжатую на ленточном прессе жидкость (далее - сточные воды) накапливают в накопительном резервуаре и подают на флотационную установку, например, типа DAF (dissolvedairflotation), где осуществляется флотация растворенным воздухом. Взвешенные органические частицы сточных вод, содержащие гидрофобный полимер (сухой анионный флокулянт), прикрепляются к воздушным пузырькам, которые поднимаются на поверхность. Образующуюся на поверхности плавающую корку (флотационный осадок) возвращают обратно в реактор на повторную химическую обработку для более полного извлечения продукта ферментации - биоудобрения.
Сточные воды после флотационной установки дважды пропускают через бумажный фильтр, пред- 5 037861 назначенный для улавливания почти невидимых частиц (малого размера), и подают в систему обратного осмоса для дальнейшей очистки от растворенных солей. Сточные воды с помощью насосов высокого давления проходят несколько десятков мембранных фильтров обратного осмоса.
Очищенную в системе обратного осмоса воду подают в ионообменник для извлечения оставшихся ионов солей. В результате очистки в ионообменнике получают полностью очищенную воду, пригодную для повторного использования (рециркулят), которую подают в резервуар предварительного подкисления для смешивания с куриным пометом. Очищенная вода имеет БПКп (биохимическое потребление кислорода полное) <1 мг/л.
Концентрат, полученный в системе обратного осмоса, накапливают в буферном резервуаре и затем подают в холодильную камеру. В холодильной камере вода, содержащаяся в концентрате, превращается в лед, который отделяют от концентрата на вакуумном ленточном фильтре. Лед растапливают, полученную воду подают в систему обратного осмоса и очищают.
Очищенную в системе обратного осмоса воду подают в ионообменник для извлечения оставшихся ионов солей. В результате очистки в ионообменнике получают полностью очищенную воду, пригодную для повторного использования (рециркулят), которую подают в резервуар подкисления для смешивания с куриным пометом. Очищенная вода имеет БПКп (биохимическое потребление кислорода полное) <1 мг/л.
Полученный в холодильной камере концентрат является жидким высококонцентрированным биоудобрением, которое накапливают в накопительном резервуаре и затем реализуют.
Состав жидкого высококонцентрированного биоудобрения, полученного из куриного помета предлагаемым способом, приведен в табл. 2.
Таблица 2
| Состав j | Содержание, в % |
| Азот общий | | 20 |
| Фосфор (РгО 5) 1 | 15 |
| Калий (К2О) | 15 |
Использование предлагаемого способа позволяет полностью обеспечить весь технологический процесс собственной электрической и тепловой энергией, достаточной для обеспечения автономной деятельности биогазового комплекса, экономить чистую воду на стадии разбавления исходного помета за счет использования полученного рециркулята, повысить уровень экологии территорий вследствие очищения их от вредных выбросов и стоков, отказаться от использования емкостей для хранения отработанного субстрата за счет создания безотходной технологии. Предлагаемая технология позволяет полностью утилизировать как экскременты птиц, так и любые отходы сельскохозяйственной деятельности и пищевого производства и получить несколько продуктов переработки (биогаз, электроэнергию, теплоэнергию, сухое удобрение, жидкое высококонцентрированное удобрение и воду).
Claims (7)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ переработки экскрементов птиц, включающий ферментацию исходного продукта, удаление биогаза, введение флокулянта, дегидратацию переработанного субстрата, сушку и грануляцию полученного удобрения, отличающийся тем, что перед ферментацией экскременты птиц смешивают с водой до содержания сухих веществ в смеси 8-12%, смесь разогревают до 25-35°С и перемешивают до достижения рН смеси 5,2-6,3, после удаления биогаза в ферментированный субстрат вводят пеногаситель и раствор сульфата железа и серной кислоты в соотношении 50:50 и в количестве 8 л/м3 субстрата, затем в полученную смесь добавляют флокулянт в количестве 1 л/м3 переработанного субстрата, а рН смеси поддерживают в диапазоне 6,0-6,5 рН, дегидратацию переработанного субстрата осуществляют до содержания сухих веществ в полученном дигистате 40-45%, выделенную при дегидратации воду подвергают флотации растворенным воздухом, образованный в результате флотации флотационный осадок возвращают на повторную химическую обработку, а сточные воды, полученные в результате флотации, фильтруют и очищают в системе обратного осмоса от оставшихся ионов солей, полученную в результате очищенную воду смешивают с экскрементами птиц, а концентрат, полученный после очистки в системе обратного осмоса, замораживают, затем отделяют лед от высококонцентрированного удобрения, растапливают, а полученную воду очищают в системе обратного осмоса и от оставшихся ионов солей и смешивают с экскрементами птиц.
- 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при смешивании экскрементов птиц с водой к воде, очищенной в системе обратного осмоса, добавляют свежую воду.
- 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ферментированный субстрат измельчают до размеров частиц <10 мм.
- 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве флокулянта используют анионный полиэлек-- 6 037861 тролит или полиакриламид.
- 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделенный биогаз очищают и подают в когенерационную установку на выработку электрической и тепловой энергии.
- 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для очищения жидкой фракции субстрата используют технологию DAF и обратного осмоса.
- 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения высококонцентрированного жидкого удобрения используют льдогенератор.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UZIA20170194 | 2017-05-22 | ||
| PCT/IB2018/000096 WO2018215826A1 (en) | 2017-05-22 | 2018-01-31 | A method for conversion of poultry manure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201900270A1 EA201900270A1 (ru) | 2020-03-20 |
| EA037861B1 true EA037861B1 (ru) | 2021-05-28 |
Family
ID=89834538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201900270A EA037861B1 (ru) | 2017-05-22 | 2018-01-31 | Способ переработки экскрементов птиц |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3630705B1 (ru) |
| EA (1) | EA037861B1 (ru) |
| ES (1) | ES2968085T3 (ru) |
| PL (1) | PL3630705T3 (ru) |
| UA (1) | UA125721C2 (ru) |
| WO (1) | WO2018215826A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111908747A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-10 | 山西贤美食业有限公司 | 牛粪环保高效利用的一种方法 |
| RU2763429C1 (ru) * | 2021-03-05 | 2021-12-29 | Индивидуальный предприниматель Ведищев Андрей Владимирович | Способ получения гранулированного удобрения из птичьего помета или навоза |
| CN113603293A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-05 | 汪春雨 | 一种污水粪便池的处理工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10101626A1 (de) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Pels Thomas | Verfahren und Vorrichtung zur Trennung vergorener, insbesondere anaerob vergorener und/oder unvergorener Gülle |
| US20030042209A1 (en) * | 1999-12-21 | 2003-03-06 | Yoshio Mori | Polymeric flocculant and method of sludge dehydration |
| WO2012096574A1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-07-19 | Agri Separation Technologies B.V. | Process for treating manure |
| NL2012282C2 (en) * | 2013-02-19 | 2014-11-24 | Univ Delft Tech | Process for the treatment of manure. |
-
2018
- 2018-01-31 EA EA201900270A patent/EA037861B1/ru unknown
- 2018-01-31 EP EP18711676.9A patent/EP3630705B1/en active Active
- 2018-01-31 ES ES18711676T patent/ES2968085T3/es active Active
- 2018-01-31 UA UAA201904841A patent/UA125721C2/uk unknown
- 2018-01-31 WO PCT/IB2018/000096 patent/WO2018215826A1/en active Application Filing
- 2018-01-31 PL PL18711676.9T patent/PL3630705T3/pl unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030042209A1 (en) * | 1999-12-21 | 2003-03-06 | Yoshio Mori | Polymeric flocculant and method of sludge dehydration |
| DE10101626A1 (de) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Pels Thomas | Verfahren und Vorrichtung zur Trennung vergorener, insbesondere anaerob vergorener und/oder unvergorener Gülle |
| WO2012096574A1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-07-19 | Agri Separation Technologies B.V. | Process for treating manure |
| NL2012282C2 (en) * | 2013-02-19 | 2014-11-24 | Univ Delft Tech | Process for the treatment of manure. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201900270A1 (ru) | 2020-03-20 |
| EP3630705A1 (en) | 2020-04-08 |
| EP3630705C0 (en) | 2023-12-06 |
| ES2968085T3 (es) | 2024-05-07 |
| UA125721C2 (uk) | 2022-05-25 |
| PL3630705T3 (pl) | 2024-04-22 |
| EP3630705B1 (en) | 2023-12-06 |
| WO2018215826A1 (en) | 2018-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6409788B1 (en) | Methods for producing fertilizers and feed supplements from agricultural and industrial wastes | |
| CN102964149B (zh) | 一种畜禽养殖场污染治理方法 | |
| RU2540556C2 (ru) | Устройство и способ получения метана, удобрения на органической основе и пригодной для использования воды из отходов животноводства | |
| RU2627874C2 (ru) | Системы и способы извлечения питательных веществ | |
| CZ300046B6 (cs) | Zpusob komplexního využití výpalku z velkovýroby biolihu | |
| EP1809578A1 (en) | A biogas producing facility with anaerobic hydrolysis | |
| EA037861B1 (ru) | Способ переработки экскрементов птиц | |
| Vanotti et al. | Removing and recovering nitrogen and phosphorus from animal manure | |
| KR100723066B1 (ko) | 가축분뇨 비료화 방법 및 그 장치 | |
| CN111333304A (zh) | 一种污泥的集成处理方法及系统 | |
| Brienza et al. | Ammonia stripping and scrubbing for mineral nitrogen recovery | |
| Heviánková et al. | Study and research on cleaning procedures of anaerobic digestion products | |
| Lebuf et al. | Nutrient recovery from digestates: techniques and end-products | |
| EP3834593B1 (en) | Method of animal liquid manure processing | |
| JP5246788B2 (ja) | 水分調整剤の製造方法、水分調整剤 | |
| CN117136176A (zh) | 用于处理家禽垫料的方法和设备 | |
| WO2010015928A1 (en) | Process for extracting the ammonia nitrogen from liquid waste | |
| Notodarmojo et al. | Performance of Oyster Shell Powder Size on Methane Gas Generation in Two-Stage Anaerobic Digestion System | |
| RU2504531C1 (ru) | Способ получения органического удобрения | |
| Lebuf et al. | Techniques for nutrient recovery from digestate: inventory | |
| KR102488233B1 (ko) | 폐기물 슬럿지의 감량화 방법 | |
| CN211871771U (zh) | 一种猪养殖排泄物收集利用系统 | |
| NL2003086C2 (nl) | Methode en inrichting voor het verwerken van ammoniumrijke afvalwaters. | |
| TW201806879A (zh) | 提高畜牧場廢棄物沼氣生產量及穩定性的方法 | |
| CN111072414A (zh) | 畜牧养殖废料生态处理方法 |