RU2688661C1 - Способ переработки помета - Google Patents

Способ переработки помета Download PDF

Info

Publication number
RU2688661C1
RU2688661C1 RU2018135537A RU2018135537A RU2688661C1 RU 2688661 C1 RU2688661 C1 RU 2688661C1 RU 2018135537 A RU2018135537 A RU 2018135537A RU 2018135537 A RU2018135537 A RU 2018135537A RU 2688661 C1 RU2688661 C1 RU 2688661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manure
gas
cleaning
moisture content
moisture
Prior art date
Application number
RU2018135537A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Федорович Прущак
Михаил Алексеевич Зохон
Original Assignee
Сергей Федорович Прущак
Михаил Алексеевич Зохон
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Федорович Прущак, Михаил Алексеевич Зохон filed Critical Сергей Федорович Прущак
Priority to RU2018135537A priority Critical patent/RU2688661C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2688661C1 publication Critical patent/RU2688661C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу переработки помета - отходов птицеводства и животноводства. Способ переработки помета включающий стадии: очистки от неорганических включений, измельчения и сушки, газификации (среднетемпературного пиролиза), очистки пиролизных газов и выработки с помощью газопоршневого генератора электроэнергии, использования твердого остатка в качестве удобрения и сорбента для очистки отходящих после сушки помета газов. Способ отличается тем, что помет с содержанием влаги до 90% загружают в приемный бункер цеха утилизации, где обводнением доводят до состояния приемлемого для подачи и обработки в шнековом сепараторе, осуществляют предварительную очистку с помощью гидроциклона от неорганических включений и перьев, помет подвергают сепарации, в процессе которой его агрегатное состояние изменяется из пастообразного в рассыпчатое и снижается содержание влаги до 65%, отработанный фильтрат после сепарации помета возвращают в приемный бункер, отсепарированный помет обрабатывают в аэродинамической сушилке до уровня содержания влаги менее 10% с одновременным его измельчением до размера в диаметре менее 0,8 мм, избыток влаги выводят в атмосферу с помощью циклона, сухой помет помещают в накопительный бункер-ворошитель, откуда дозатором подают в разогретый до 750-850С реактор, где производят газификацию органических составляющих помета с образованием синтез-газа, из зоны реактора образовавшийся синтез-газ подают для охлаждения и очистки в скруббер, образовавшуюся золу, составляющую менее 3% по весу от входящего топлива, через гидрозатвор выводят в накопитель для использования в качестве удобрения или сорбента. Очищенный и охлажденный в скруббере синтез-газ закачивают высоконапорным вентилятором в накопительную емкость, из которой его подают с небольшим избыточным давлением в газопоршневой генератор, вырабатывающий электроэнергию для потребителя, тепловую энергию выхлопных газов газопоршневого генератора подают в блок когенерации для повышения эффективности аэродинамической сушилки путем подогрева подаваемого в сушилку воздуха и повышения его влагоемкости, при снижении производительности сепаратора на 30% от номинала производят загрузку следующей партии сырья. Технический результат - утилизация помета птицы, крупнорогатого скота и свиного помета с содержанием влаги до 90%, выработка электрической и тепловой энергий, обеспечение высокой энергетической эффективности, автономности процесса переработки помета и потребления электроэнергии. Комплекс спроектирован по модульному принципу и рассчитан на выработку электрической энергии 300 кВт/час при потреблении 30 тонн/сутки исходного клеточного помета. 1 ил.

Description

Заявляемое техническое решение относится к области утилизации отходов птицеводства и животноводства, может быть использовано в энергетике.
Известно техническое решение по патенту №2349624 от 20.03.2009, МПК С10В 53/00, C10G 1/00, С10В 53/02, RU.
Способ переработки птичьего помета, включающий стадии сушки, пиролиза с разделением продуктов разложения на твердый остаток и парогазовую фракцию, конденсации полученной парогазовой фракции с образованием жидкой части парогазовой фракции, которая используется как жидкое топливо, и несконденсированной части парогазовой фракции - горючего газа
Недостатками способа являются его недостаточно высокая эффективность и выделение при сушке дурно пахнущих, вредных газов, и выброс в атмосферу мелкодисперсной пыли помета, являющейся к тому же сильнейшим аллергеном.
Известно техническое решение, наиболее близкое к заявляемому решению по патенту №2443761 от 06.09.2007, МПК C10L 1/00, C10L 3/00, F23G 5/027 RU.
Способ переработки помета, включающий стадии предварительного обезвоживания и сушки помета, стадию нагрева помета до температуры его деструкции с последующим разделением на углистый остаток и парогазовую смесь, стадию конденсации парогазовой смеси с образованием жидкой и несконденсированной части парогазовой смеси, стадию переработки несконденсированной части парогазовой смеси в электроэнергию, отличающийся тем, что образующаяся жидкая часть парогазовой смеси используется как жидкое топливо и разделяется на две части, тепло, полученное от сжигания первой части жидкого топлива, используется для энергообеспечения процессов нагрева до температуры деструкции и сушки помета, вторая часть жидкого топлива собирается в сборник-аккумулятор, является товарным продуктом или используется по мере необходимости на технологические и бытовые нужды предприятия, электроэнергия используется для электроснабжения приводов при реализации способа и питания электропотребителей птицефабрик.
Нагрев помета до температуры его деструкции производится без доступа кислорода при температурах 450-550°С и скорости нагрева 1000°С/с.
Углистый остаток после охлаждения до температуры не выше 50°С используется в качестве адсорбента для очистки отходящих после сушки помета газов.
Насыщение углистого остатка продуктами очистки отходящих в процессе сушки помета газов производится до степени насыщения, не превышающей 8-10% поглотительной способности.
Углистый остаток, насыщенный продуктами очистки отходящих в процессе сушки помета газов до степени насыщения, не превышающей 8-10% поглотительной способности, используется как удобрение и улучшающая структуру почвы добавка.
Недостатками способа являются это маловостребованный конечный продукт в виде пиролизной жидкости, которую можно использовать лишь в качестве печного топлива для выработки теплой энергии. Непосредственное использование этой жидкости без дорогостоящих процессов очистки невозможно для выработки электроэнергии с помощью двигателей внутреннего сгорания. Процесс очистки требует дополнительных энергозатрат и использования нефтехимических технологий (термическая перегонка или плазмохимический процесс с использованием дуговой плазмы), в результате которых все равно будет оставаться небольшое количество тяжелых нефтяных фракций (нефтешламы).
Техническим результатом заявляемого способа является утилизация помета птицы, крупнорогатого скота и свиного помета с содержанием влаги до 90% с выработкой электрической и тепловой энергий, обеспечением высокой энергетической эффективности и автономности процесса помета и потребления электроэнергии.
Поставленная цель достигается следующим образом.
Способ переработки помета включает стадии
очистки от неорганических включений, измельчения и сушки,
газификации (среднетемпературного пиролиза), очистки пиролизных газов и выработки с помощью газопоршневого генератора электроэнергии,
использования твердого остатка в качестве удобрения и сорбента для очистки отходящих после сушки помета газов, при этом помет содержания с влагосодержанием до 90% загружают в приемный бункер цеха утилизации, где обводнением доводят до состояния приемлемого для подачи и обработки в шнековом сепараторе, осуществляют предварительную очистку с помощью гидроциклона от неорганических включений и перьев, помет подвергают сепарации, в процессе которой его агрегатное состояние изменяется из пастообразного в рассыпчатое и снижается содержание влаги до 65%, отработанный фильтрат после сепарации помета возвращают в приемный бункер, отсепарированный помет обрабатывают в аэродинамической сушилке до уровня содержания влаги менее 10% с одновременным его измельчением до размера в диаметре менее 0,8 мм, избыток влаги выводят в атмосферу с помощью циклона, сухой помет (готовое топливо) помещают в накопительный бункер-ворошитель, откуда дозатором подают в разогретый до 750-850°С реактор, где производят газификацию органических составляющих помета с образованием синтез-газа, из зоны реактора образовавшийся синтез-газ подают для охлаждения и очистки в скруббер, образовавшуюся золу, составляющую менее 3% по весу от входящего топлива, через гидрозатвор выводят в накопитель для использования в качестве удобрения или сорбента, очищенный, охлажденный синтез-газ закачивают в накопительную емкость с небольшим избыточным давлением и подают в газопоршневой генератор, от которого электроэнергия подается потребителю, тепловую энергию выхлопных газов газопоршневого генератора подают в блок когенерации для повышения эффективности аэродинамической сушилки путем подогрева подаваемого в сушилку воздуха и повышения его влагоемкости,
при снижении производительности сепаратора на 30% от номинала производят загрузку следующей партии помета.
Осуществляется способ следующим образом с помощью комплекса, состоящего из следующих блоков: Фиг. 1
1 - Блок первичной подготовки топлива (сепарирование).
Состоит из приемного бункера первичного сырья с гомогенизатором, уловителя неорганических включений, сепараторов, приемного бункера отсепарированного сырья.
Позволяет произвести трансформацию первичного помета с исходным содержанием влаги до 90% и агрегатным состоянием в виде пастообразного вещества с неприятным запахом и 3-м классом опасности в рассыпчатую торфообразную массу с содержанием влаги не более 65% и отсутствием неприятных запахов.
2 - Блок окончательной подготовки топлива (аэродинамическая сушка).
Состоит из аэродинамической сушилки, циклона, бункера-ворошителя готового сырья.
Позволяет довести содержания влаги в помете до уровня не более 10% с одновременным его измельчением до размера в диаметре менее 0,8 мм.
3 - Блок газификации (среднетемпературный пиролизный реактор с обвязкой).
Состоит из бункера-дозатора, реактора, скруббера, накопительных емкостей синтез-газа, системы выгрузки золы.
Позволяет из подготовленного помета вырабатывать и накапливать синтез-газ.
4 - Блок электрогенерации.
Состоит из газопоршневого генератора.
Позволяет из полученного синтез-газа вырабатывать электроэнергию для собственных нужд комплекса и сторонних потребителей.
5 - Блок когенерации тепловой энергии (при необходимости).
Состоит из теплообменников для отбора тепла выхлопных газов газопоршневого генератора.
Позволяет повысить эффективность аэродинамической сушилки путем подогрева подаваемого в сушилку воздуха и повышения его влагоемкости.
Основой проекта является понимание того, что помет обладает существенной теплотворностью (высшая теплотворная способность куриного помета клеточного содержания составляет 3150 ккал/кг),наличие уникальной технологии по осушению и измельчению помета и подготовке его к эффективной газификации при среднетемпературном (~800°С) пиролизном процессе с водородным обогащением получаемого синтез газа.
Проделана научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа по следующим направлениям:
- исследование процессов горения птичьего помета с исходной влажностью и оптимизация процесса на основе корректировки влажности помета;
- разработка базовых технических решений технологии по изменению агрегатного состояния помета с коллоидного на рассыпчатое с последующим осушением до 10% содержания влаги.
- работа по исследованию технических и технологических решений сжигания и газификации полученного сырья определила, что технологически и экономически оптимальным является газификация с последующим применение газапоршневого генератора для выработки электроэнергии.
На основе полученных результатов в период с марта 2016 по февраль 2017 года проведена опытно-конструкторская работа по макетированию демонстрационной установки по утилизации птичьего помета с выработкой электрической энергии и созданию блока промышленного комплекса по утилизации птичьего помета с выработкой электрической (не менее 300 кВт/час) мощности на основе отечественного промышленного оборудования с незначительной модернизацией.
Комплекс спроектирован по модульному принципу и рассчитан на выработку электрической энергии 300 кВт/час (140 кВт/час - на собственные нужды, 160 кВт/час - на нужды птицефабрики) при потреблении 30 тонн/сутки исходного клеточного помета.
Комплекс сформирован и проходит испытания на одной из птицефабрик в Северо-Западном федеральном округе.
Продуктом переработки является концентрированный фильтрат смыва птичьего помета (~5 тонн/сутки), который может использоваться как жидкое удобрение, и смесь зольного остатка и углеродистый порошок мелкой фракции (~1 т/сутки), который может использоваться как органическое удобрением или сорбент.
Кроме того, ликвидируются проблемы хранения и утилизации помета,
вырабатываются стабильные электроэнергия и тепло от дешевого источника, образуется значительное количество товарного органического удобрения.

Claims (1)

  1. Способ переработки помета включающий стадии: очистки от неорганических включений, измельчения и сушки, газификации (среднетемпературного пиролиза), очистки пиролизных газов и выработки с помощью газопоршневого генератора электроэнергии, использования твердого остатка в качестве удобрения и сорбента для очистки отходящих после сушки помета газов, отличающийся тем, что помет с содержанием влаги до 90% загружают в приемный бункер цеха утилизации, где обводнением доводят до состояния приемлемого для подачи и обработки в шнековом сепараторе, осуществляют предварительную очистку с помощью гидроциклона от неорганических включений и перьев, помет подвергают сепарации, в процессе которой его агрегатное состояние изменяется из пастообразного в рассыпчатое и снижается содержание влаги до 65%, отработанный фильтрат после сепарации помета возвращают в приемный бункер, отсепарированный помет обрабатывают в аэродинамической сушилке до уровня содержания влаги менее 10% с одновременным его измельчением до размера в диаметре менее 0,8 мм, избыток влаги выводят в атмосферу с помощью циклона, сухой помет (готовое топливо) помещают в накопительный бункер-ворошитель, откуда дозатором подают в разогретый до 750-850оС реактор, где производят газификацию органических составляющих помета с образованием синтез-газа, из зоны реактора образовавшийся синтез-газ подают для охлаждения и очистки в скруббер, образовавшуюся золу, составляющую менее 3% по весу от входящего топлива, через гидрозатвор выводят в накопитель для использования в качестве удобрения или сорбента, очищенный и охлажденный в скруббере синтез-газ закачивают высоконапорным вентилятором в накопительную емкость, из которой его подают с небольшим избыточным давлением в газопоршневой генератор, вырабатывающий электроэнергию для потребителя, тепловую энергию выхлопных газов газопоршневого генератора подают в блок когенерации для повышения эффективности аэродинамической сушилки путем подогрева подаваемого в сушилку воздуха и повышения его влагоемкости, при снижении производительности сепаратора на 30% от номинала производят загрузку следующей партии сырья.
RU2018135537A 2018-10-08 2018-10-08 Способ переработки помета RU2688661C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135537A RU2688661C1 (ru) 2018-10-08 2018-10-08 Способ переработки помета

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135537A RU2688661C1 (ru) 2018-10-08 2018-10-08 Способ переработки помета

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688661C1 true RU2688661C1 (ru) 2019-05-22

Family

ID=66636625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018135537A RU2688661C1 (ru) 2018-10-08 2018-10-08 Способ переработки помета

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688661C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2349624C1 (ru) * 2007-09-06 2009-03-20 Дмитрий Семенович Стребков Способ и установка для переработки органического и минерального вещества в жидкое и газообразное топливо
RU2408649C2 (ru) * 2008-12-29 2011-01-10 Сергей Васильевич Пашкин Способ переработки органических отходов и устройство для его осуществления
RU2443761C2 (ru) * 2010-03-15 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Химтех" Способ переработки птичьего помета
RU2508280C2 (ru) * 2012-01-10 2014-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЭнергоЛесПром" Способ и установка переработки птичьего помета
RU2519853C2 (ru) * 2012-05-15 2014-06-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ утилизации отходов в комплексе безотходного птицеводства и животноводства с собственным производством кормов

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2349624C1 (ru) * 2007-09-06 2009-03-20 Дмитрий Семенович Стребков Способ и установка для переработки органического и минерального вещества в жидкое и газообразное топливо
RU2408649C2 (ru) * 2008-12-29 2011-01-10 Сергей Васильевич Пашкин Способ переработки органических отходов и устройство для его осуществления
RU2443761C2 (ru) * 2010-03-15 2012-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Химтех" Способ переработки птичьего помета
RU2508280C2 (ru) * 2012-01-10 2014-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЭнергоЛесПром" Способ и установка переработки птичьего помета
RU2519853C2 (ru) * 2012-05-15 2014-06-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ утилизации отходов в комплексе безотходного птицеводства и животноводства с собственным производством кормов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10280379B2 (en) Dairy manure waste fiber to energy process
CN104560216B (zh) 生物质成型燃料的制备系统及方法
US20110239620A1 (en) Method for processing organic waste and a device for carrying out said method
CN102260506B (zh) 一种橡胶树加工板材的废弃料综合利用的方法
CN102537973A (zh) 一种固废热解处理的新工艺
WO2001051587A1 (fr) Dispositif de distillation seche/de reduction de volume pour dechets
CN103254918A (zh) 利用锅炉烟气干燥与炭化生物质原料的系统和方法
CN102311743A (zh) 生物质微波裂解循环综合处理方法和设备
WO2016091169A1 (zh) 一种处理有机垃圾的方法和装置
CN105710114B (zh) 一种生活垃圾及农林废弃物炭化循环综合处理系统及方法
CN102719279B (zh) 一种微波碳热裂解城市生活垃圾制备燃气的工艺
CN101871649A (zh) 污泥低温热解焚烧系统
CN205701817U (zh) 一种生活垃圾及农林废弃物炭化循环综合处理系统
CN201852110U (zh) 污泥低温热解焚烧系统
RU2451880C2 (ru) Способ переработки углеродсодержащих твердых веществ методом быстрого пиролиза (варианты)
RU2688661C1 (ru) Способ переработки помета
KR101334667B1 (ko) 음식물쓰레기를 이용한 고형화 보조연료의 제조방법
Kataria et al. A system level analysis of pyrolysis of cotton stalk biomass
KR101042619B1 (ko) 음식물쓰레기를 이용한 압축성형 숯연료 제조방법
CN105925282A (zh) 一种基于碳循环的生物质热转换装置及方法
CN106047392A (zh) 一种高产气量的生物质炭化净化工艺及系统
CN205856387U (zh) 一种废料处理装置
RU104672U1 (ru) Установка для переработки твердых отходов
WO2015087568A1 (ja) 鶏糞処理方法及び鶏糞処理システム
CN101974351A (zh) 规模化固定床生物质气化发电生产工艺及成套设备

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201009