RU2249580C2

RU2249580C2 - Method for treatment and utilization of organic compound-containing waste

Info

Publication number: RU2249580C2
Application number: RU2003101872/12A
Authority: RU
Inventors: К.Л. Чертес (RU); К.Л. Чертес; Д.Е. Быков (RU); Д.Е. Быков; О.В. Тупицына (RU); О.В. Тупицына; М.П. Седогин (RU); М.П. Седогин; Н.Н. Ендураева (RU); Н.Н. Ендураева; В.М. Радомский (RU); В.М. Радомский
Original assignee: Чертес Константин Львович; Быков Дмитрий Евгеньевич; Тупицына Ольга Владимировна; Радомский Владимир Маркович; Седогин Михаил Павлович; Ендураева Наталья Николаевна
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2005-04-10

Abstract

FIELD: agriculture, in particular treatment and utilization of stock-raising and aviculture waste.

SUBSTANCE: invention relates to treatment and utilization of stock-raising and aviculture waste mixed with millipore filling. Method includes mixing organic compound-containing waste with hot granular carbon-containing filler and composting by aeration until a temperature of compost mixture will be reduced up to ambient one. As granular carbon-containing filler compost material being a biothermal reprocessing product of solid garbage with total microorganism content of 10⁸-10¹⁰ cells/g (as compost dry matter) and temperature of 75°C is used.

EFFECT: decreased total duration of biothermal reprocessing of organic compound-containing waste.

1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области обработки и утилизации органосодержащих отходов, а именно к биотермической обработке отходов животноводства и птицеводства в смеси с горячими мелкопористыми наполнителями.The invention relates to the field of treatment and disposal of organo-waste, namely, biothermal treatment of livestock and poultry wastes mixed with hot finely porous fillers.

Известен способ аэробной переработки органосодержащих отходов животноводства и птицеводства, включающий смешивание отходов с наполнителями (торф, лигнин, древесные опилки), ферментацию и аэрацию полученной массы (см. патент РФ №2100329, кл. С 05 F 17/00, 3/00, 1997).A known method of aerobic processing of organo-waste of livestock and poultry, including mixing waste with fillers (peat, lignin, sawdust), fermentation and aeration of the resulting mass (see RF patent No. 2100329, CL 05 F 17/00, 3/00, 1997).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе перед подачей массы органосодержащих отходов с наполнителями в зону ферментации ее расфасовывают в отдельные емкости, а аэрация каждой емкости производится отдельно, что приводит к высоким капитальным и эксплуатационным затратам и существенно ограничивает возможность применения данного способа в современных экономических условиях сельских населенных пунктов.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that in the known method, before the mass of organo-containing waste with fillers is fed into the fermentation zone, it is packaged in separate containers, and each tank is aerated separately, which leads to high capital and operating costs and significantly limits the possibility of applying this method in the current economic conditions of rural settlements.

Известен способ обработки органосодержащих отходов, включающий смешивание с компонентами - стимуляторами разложения и последующее компостирование смеси при периодическом перешивании (см. патент №1818325 А1, кл. С 05 F 11/00, 1993).A known method for the treatment of organic waste, including mixing with components - stimulators of decomposition and subsequent composting of the mixture with periodic alteration (see patent No. 1818325 A1, CL 05 F 11/00, 1993).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе в качестве стимулятора разложения органосодержащих отходов используются древесно-коровые отходы, саморазогретые до термофильной фазы процесса биотермической обработки, но содержащие незначительное количество термофильных микроорганизмов, интенсифицирующих процесс, при этом минимальная продолжительность процесса биотермической обработки составляет 5 месяцев.The reasons that impede the achievement of the following technical result when using the known method include the fact that in the known method, wood-crustal waste, self-heated to the thermophilic phase of the biothermal treatment process, but containing a small amount of thermophilic microorganisms that intensify the process, is used as a stimulator of decomposition of organo-waste , the minimum duration of the biothermal treatment process is 5 months.

Известен способ обработки и утилизации органосодержащих отходов, включающий смешивание с углеродсодержащими компонентами и последующее компостирование в аэробных условиях (см. патент №1774939, кл. С 05 F 11/00, 1992).A known method of processing and disposal of organo-waste, including mixing with carbon-containing components and subsequent composting under aerobic conditions (see patent No. 1774939, class C 05 F 11/00, 1992).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе определение продолжительности и момента окончания процесса биотермической обработки отходов производится на основе результатов дорогостоящего и длительного агрохимического анализа субстрата.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that in the known method, the duration and the moment of completion of the biothermal waste treatment process are determined based on the results of an expensive and lengthy agrochemical analysis of the substrate.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ биотермической обработки осадков сточных вод, в котором обработку и утилизацию органосодержащих отходов осуществляют путем смешения с сыпучими углеродсодержащими наполнителями и компостирования с аэрацией (см. авт. св. СССР №1816742, кл. С 02 F 11/02, 1993), который и принят за прототип.The closest method of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a method of biothermal treatment of sewage sludge, in which the treatment and disposal of organo-waste is carried out by mixing with bulk carbon-containing fillers and composting with aeration (see ed. St. USSR No. 1816742, cl . With 02 F 11/02, 1993), which is taken as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе рассмотрен процесс биотермической обработки осадков сточных вод и возможности сокращения продолжительности протекания данного процесса за счет изменения массового соотношения обрабатываемых осадков сточных вод и сыпучего углеродсодержащего наполнителя в компостной смеси, а также за счет повышения температуры применяемого углеродсодержащего наполнителя. В результате чего общая продолжительность биотермической обработки с применением горячих наполнителей составила не менее 75-79 суток при максимальных значениях распада беззольного вещества 30-34%.For reasons that impede the achievement of the following technical result when using the known method adopted as a prototype, the known method considers the process of biothermal treatment of sewage sludge and the possibility of reducing the duration of this process by changing the mass ratio of the treated sewage sludge and granular carbon-containing filler in the compost mixture, as well as by increasing the temperature of the carbon-containing filler used. As a result, the total duration of biothermal treatment with the use of hot fillers was at least 75-79 days with maximum decay values of ashless substances 30-34%.

Сущность изобретения заключается в сокращении продолжительности проведения биотермической обработки органосодержащих отходов путем их смешения с горячими мелкопористыми наполнителями - компостными материалами.The essence of the invention is to reduce the duration of the biothermal treatment of organo-waste by mixing them with hot finely porous fillers - compost materials.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в том, что необходимо произвести биотермическую обработку органосодержащих отходов с минимальной продолжительностью.The problem to which the claimed invention is directed, is that it is necessary to produce biothermal treatment of organo-waste with a minimum duration.

Технический результат - сокращение общей продолжительности биотермической обработки органосодержащих отходов при максимальных значениях распада беззольного вещества и повышение точности определения времени окончания процесса биотермической обработки.The technical result is a reduction in the total duration of biothermal treatment of organo-waste products at maximum decay values of ashless substances and an increase in the accuracy of determining the time of completion of the biothermal treatment process.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки и утилизации органосодержащих отходов животноводства и птицеводства, включающем их смешение с нагретым сыпучим углеродсодержащим наполнителем и компостирование с аэрацией до момента снижения температуры компостной смеси до температуры наружного воздуха, в качестве сыпучего углеродсодержащего наполнителя используют компостный материал - продукт биотермической переработки твердых бытовых отходов, с содержанием общего числа микроорганизмов 10⁸-10¹⁰ клеток/г сухого компостного материала и температурой 75°С.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of processing and disposal of organo-containing waste from animal husbandry and poultry farming, including mixing with heated bulk carbon-containing filler and composting with aeration until the temperature of the compost mixture drops to outside temperature, compost material is used as bulk carbon-containing filler - product biothermal treatment of municipal solid waste, with the total content of microorganisms 10 ⁸ to 10 ¹⁰ cells / g dry of compost material and the temperature of 75 ° C.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, получены в ходе апробации способа обработки и утилизации органосодержащих отходов животноводства и птицеводства (свиной навоз и куриный помет), в полевых условиях на опытно-исследовательской площадке компостного центра г.Самара.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result was obtained during the testing of a method for the treatment and disposal of organo-containing waste from animal husbandry and poultry farming (pig manure and chicken droppings) in the field at the experimental research site of the compost center in Samara.

Пример. Процесс биотермической обработки органосодержащих отходов проводят в аэрируемом штабеле объемом 4 м³. Для этого отходы животноводства (свиной навоз) влажностью 65% с содержанием беззольного вещества 90%, температурой 30°С смешивают в оттарированном смесителе плужкового типа, периодического действия с наполнителем - компостным материалом отсортированных твердых бытовых отходов после выдержки последнего в биотермическом барабане. Наполнитель имеет температуру 75°С. Навоз и наполнитель берут в соотношении 2:1, чтобы расчетная температура компостной смеси составила 60°С. Точность поддержания исходной температуры смеси составляет ±5°С. Компостный материал твердых бытовых отходов используют после выдержки в биотермическом барабане с содержанием общего числа микроорганизмов 10⁸-10¹⁰ клеток/г компостной смеси. Точность продолжительности выдержки в биотермическом барабане ±2 ч. Компостные штабели закладывались в теплое время года (май - июнь) при температурах наружного воздуха 20±5°С.Example. The process of biothermal treatment of organo-waste is carried out in an aerated stack of 4 m ³ . To do this, livestock waste (pig manure) with a moisture content of 65% with an ashless substance content of 90%, a temperature of 30 ° C is mixed in a plowed type mixer, batchwise with a filler - composted material of sorted municipal solid waste after the latter is kept in a biothermal drum. The filler has a temperature of 75 ° C. Manure and filler are taken in a ratio of 2: 1 so that the calculated temperature of the compost mixture is 60 ° C. The accuracy of maintaining the initial temperature of the mixture is ± 5 ° C. Composted material for municipal solid waste is used after exposure in a biothermal drum with a total number of microorganisms of 10 ⁸ -10 ¹⁰ cells / g of the compost mixture. The accuracy of the exposure time in the biothermal drum is ± 2 hours. Compost piles were laid in the warm season (May - June) at outdoor temperatures of 20 ± 5 ° С.

За окончание биотермической обработки принят момент времени, когда температура компостной смеси достигает температуры наружного воздуха. В таблице приведена зависимость продолжительности процесса биотермической обработки отходов животноводства (свиного навоза) по предлагаемому способу от общего содержания микроорганизмов в наполнителе и от продолжительности фазы адаптации микрофлоры компостной смеси к органическому субстрату навоза.The end of biothermal treatment is taken to be the point in time when the temperature of the compost mixture reaches the temperature of the outside air. The table shows the dependence of the duration of the biothermal treatment of animal waste (pig manure) according to the proposed method on the total content of microorganisms in the filler and on the duration of the adaptation phase of microflora of the compost mixture to the organic substrate of manure.

Таблица Table Общее содержание термофильных микроорганизмов, клеток/гThe total content of thermophilic microorganisms, cells / g Продолжительность фазы адаптации микрофлоры, сут.The duration of the microflora adaptation phase, days Общая продолжительность процесса, сут.The total duration of the process, days. 10⁶ 10 ⁶ 13thirteen 115115 10⁷ 10 ⁷ 11eleven 6464 10⁸ 10 ⁸ 66 4343 10⁹ 10 ⁹ 77 4444 10¹⁰ 10 ¹⁰ 66 4343

Из таблицы следует, что при общем содержании термофильных микроорганизмов менее 10⁸-10¹⁰ клеток/г компостной смеси происходит увеличение общей продолжительности процесса в 1,5-2 раза по сравнению с оптимумом (43-44 суток) вследствие увеличения продолжительности фазы адаптации микрофлоры компостной смеси к органическому субстрату навоза.The table shows that when the total content of thermophilic microorganisms is less than 10 ⁸ -10 ¹⁰ cells / g of compost mixture, the total process duration increases by 1.5-2 times compared to the optimum (43-44 days) due to the increase in the duration of the adaptation phase of microflora compost mixtures to an organic substrate of manure.

Таким образом, из полученных опытных данных следует, что указанный технический результат достигается при содержании в наполнителе термофильных микроорганизмов порядка 10⁸-10¹⁰ клеток/г компостной смеси.Thus, from the obtained experimental data it follows that the specified technical result is achieved when the content of thermophilic microorganisms in the filler is about 10 ⁸ -10 ¹⁰ cells / g of compost mixture.

Claims

A method for the treatment and disposal of organo-containing waste from animal husbandry and poultry farming, including mixing it with heated bulk carbon-containing filler and composting with aeration until the temperature of the compost mixture drops to outside air temperature, characterized in that compost material is used as bulk carbon-containing filler, the product of biothermal processing of solid household waste containing the total number of microorganisms 10 ⁸ -10 ¹⁰ cells / g of dry compost material and temperature round 75 ° C.