Установка для сушки птичьего помета УСПП- 03

Технология термической переработки помета на установке УСПП-03 показана на рис. 6.18 (технология и комплект оборудования разработаны под руководством доктора с.-х. наук Малофеева В.И.)

Технологический процесс включает в себя выполнение следующих операций: доставку влажного помета из птичников в цех сушки мобильным транспортом; загрузку его в приемный бункер; подачу транспортером в бункер-дозатор и далее, через загрузочную камеру в сушильный барабан. Перемещение влажного помета происходит последовательно по трубам сушильного барабана навстречу теплоносителю с возрастающей температурой. Транспортирование гранулированного помета в бункер проводится с помощью наклонного конвейера или пневмопровода. Высушенный помет при помощи системы транспортеров подается на линию фасовки и далее в тароупаковочную машину, после чего готовая продукция отправляется на склад (13).

Горячие газы из топки поступают сначала в пространство между наружной и внутренней трубами сушильного барабана, затем перемещаются по внутренней трубе, далее – по наружной и, постепенно охлаждаясь, выводятся с помощью системы воздуховодов, циклонов, вентиляторов и скруббера в нижнюю часть биофильтра, обеспечивающего биологическую очистку газо-воздушных выбросов и их дезодорацию. Для биологической дезодорации отработанного сушильного агента используются микроорганизмы, присутствующие в насадке биофильтра.

По данным санитарной оценки, в отходящих газах после очистки на биофильтре содержится: аммиака 0,09 мг/м³, (предельно-допустимая концентрация (ПДК) – 0,2 мг/м³); окислы азота, сероводорода и сернистого ангидрида отсутствуют (ПДК – 0,085; 0,08 и 0,5 мг/м³ соответственно), окиси углерода – от 0,92 до 1,26 мг/м³ (ПДК – 3,0).

В качестве наполнителя в биофильтрах используют торф, солому, камыш и другие природные органические материалы, имеющие сформированную микрофлору. В результате жизнедеятельности микроорганизмов разложению подвергаются самые различные органические соединения, причем одорант утилизируется какой-либо определенной группой микроорганизмов.

Газо-воздушные выбросы, поступающие в биофильтр, имеют температуру 35–40°С, которая снижается за счет охлаждения в водяном насадочном скруббере. В случае выхода из рабочего режима системы охлаждения газов или другого оборудования, а также во время профилактических и ремонтных работ с биофильтром, отходящие газы с помощью тройника-переключателя направляются через трубу высотой 25–50 м в атмосферу.

Выходящие из сушильного барабана газы имеют температуру 110–120°С, а влажный помет, поступающий в барабан, вначале обрабатывается теплоносителем с этой температурой, а затем, перемещаясь по барабану, поступает в зону температуры 600–700°С. Таким образом, влажная масса помета, перемещаясь по сушильному барабану и постепенно нагреваясь, не имеет запекшейся поверхностной корки. Время движения помета по барабану (экспозиция) составляет 40–50 минут, влажность помета снижается с 75 до 10–14 % . Такой температурный режим сушки обеспечивает надежную стерильность сухого помета от различных патогенных микроорганизмов.

В комплект УСПП-03, состоящий из линии сушки помета и очистки газов, кроме сушильного барабана, входят различные типы транспортеров, бункеры, теплогенератор с газовой или мазутной горелкой, вентиляторы, циклоны, скрубберы, оборотная система охлаждения воды и биофильтр. Управление этим комплексом осуществляется автоматической системой (АСУТП), обеспечивающей управление как в автоматическом, так и ручном режиме работ.

Система выполняет следующие основные функции: предпусковую сигнализацию, управление оборудованием в режиме технологического пуска и остановки, управление заполнением бункеров и емкостей, контроль за температурой теплоагента сушки и воды, аварийную защиту, блокировку и сигнализацию, контроль за состоянием исполнительных механизмов. В качестве задающих элементов, фиксирующих температуру, давление, уровни помета и воды в накопителях, положение шиберов и т.д., используется набор аналоговых и дискретных датчиков, работающих на различных физических принципах. Микропроцессорная техника и релейно-контактная автоматика обеспечивают требуемую полноту автоматизации, а мнемосхемы – визуальную информацию о работе агрегатов обеих линий. АСУ подает также команду на запуск и работу горелки, обеспечивающей нагрев теплоносителя.

Для работы УСПП-03 на газовом топливе разработана и изготовлена специальная полуавтоматическая горелка, предназначенная для автоматического розжига запальной и газовой горелок и контроля за наличием пламени, защитой теплогенератора при возникновении аварийных режимов. В ее состав входят: газовая горелка низкого давления, горелка запально-сигнализирующая, блок искрового розжига, щит локальной автоматики и ряд обеспечивающих агрегатов. Горелка газовая с принудительной подачей воздуха обеспечивает полное сжигание смеси, подаваемой в топку теплогенератора, и необходимую для сушки тепловую мощность.

Расход топлива или газа на термическую переработку помета зависит от его начальной влажности и составляет 200–250 кг в расчете на 1 тонну сухого помета с влажностью 14 %.

Сухой порошок (птичий помет) затаривается в автоматической фасовочной установке в тару заданного объема (веса): 0,5; 2; 5; 20 кг в бумажные или полиэтиленовые пакеты. Гарантийный срок хранения помета в закрытых помещениях – 3 года со дня выпуска.

Комплект оборудования для сушки помета размещается на площадке 0,5–0,7 га в зданиях, ангарах, модулях стандартного типа 15(18)×30(45) м. Сушильный агрегат может работать в 2–3 смены. При трехсменной работе возможна наивысшая эффективность вследствие хорошего прогрева сушильных барабанов, топок, стабилизации сырья по влажности, вывода процесса на оптимальные температурные режимы; в связи с этим будет экономиться горючее и электроэнергия, обеспечиваться наибольшая производительность и высокое качество получения сухого помета.

Сушильный агрегат НПП «Спецпромтех»

Специалисты научно-производственного предприятия «Спецпромтех» (Московская область) С. Перминов, И. Шкурихин, Ю. Котельников, А. Куфтов разработали шахтно-барабанную сушилку, в которой взвешенно-пересыпающийся слой птичьего помета отдает влагу сушильному агенту как при прямо-, так и при противоточном движении. Комбинированный двухступенчатый агрегат включает в себя вертикально-шахтную сушилку и вращающуюся сушилку прямоточного действия. Схема технологического процесса представлена на рисунке 6.19. Сушка помета осуществляется в две стадии: на первой (в вертикальной сушилке) происходит в основном удаление физически связанной влаги, на второй – химически связанной.

Соответственно в обеих установках различаются и режимы сушки, что позволяет при высоком влагонапряжении, а значит, и большой удельной производительности агрегата сушить птичий помет с малым коэффициентом влагопереноса, с сохранением высокого качества сухого порошка. При сушке помета подобрана такая экспозиция в шахте, которая позволяет эффективно снять свободную влагу, но при условии сохранения в помете органических соединений, т.е. не выше 65–75°С.

В схеме вертикальной шахтно-барабанной сушилки предусмотрена рециркуляция топочных газов, в этом ее несомненное преимущество перед обычной схемой удаления теплового агента без утилизации. Рециркуляция позволяет применять невысокие температуры, что особенно важно для сушки помета, который по своим химическим свойствам склонен к термоокислению из-за пониженного содержания кислорода в теплоносителе. Кроме того, несколько облегчается решение задачи очистки отработанного сушильного агента, так как уменьшается его выброс, существенно (в два раза) снижается загрязненность помета остатками горения топочных газов, что значительно повышает его экологическую чистоту и, следовательно, конкурентоспособность.

Сушилка с полузамкнутым контуром рециркуляции имеет более высокое значение коэффициентов теплообмена, поскольку процесс в ней приближается к сушке перегретым паром (количество пара составляет 40–50 % от общего объема теплоносителя). Соответственно для обеспечения необходимой производительности агрегата требуется меньше теплозатрат.

Сушильный агрегат работает следующим образом: птичий помет через загрузочное устройство поступает на вращающиеся барабаны шахтной сушилки; в барабане предусмотрены специальные цепные завесы, которые при вращении разрушают и отделяют от поверхностей присохшие частицы помета, превращая их в структурные гранулы размером 1–4 мм.

Барабаны сушилки вращаются в разные стороны с регулируемой скоростью, что обеспечивает требуемую скорость прохождения помета через весь объем шахты. Сушильный агент может подаваться как прямотоком (в одном направлении с пометом), так и противотоком. Частично подсушенный помет, из которого уже удалена, так называемая, свободная влага, направляется во вторую сушилку для удаления химически связанной влаги. С этой целью может быть использована любая сушилка, в том числе и вертикальная. Помет относится к термочувствительным материалам и важно, чтобы сушилка обеспечивала щадящий режим сушки и достаточную продолжительность взаимодействия подсушенного помета с теплоносителем.

Основные технические характеристики сушильной установки: габаритные размеры 3,6×3,1×9,2 м; влагонапряжение – 150–300 кг/м³/ч; производительность по испаряемой влаге – 3000 кг/ч; расход топлива на испарение влаги в расчете на 1000 кг сухого помета – 350 кг.

Представленный тип сушильной установки не сложен по конструктивному исполнению, прост в эксплуатации, может быть изготовлен на любом машиностроительном заводе, включая предприятия оборонного комплекса. Возможная производительность – от 0,5 до 2,5 т/ч по сухому помету. Технологическая линия установлена и работает на птицефабрике «Ермаково» (Вологодская область).

Литература

Тракторно-транспортные работы в сельском хозяйстве. М. ВО «Агропромиздат». 1989. С. 384.

Малофеев В.И. Технология безотходного производства в птицеводстве. М. «Агропромиздат». 1988. С. 80.

Яковлев В.И. Технология микробиологического синтеза. Л. «Химия», 1987. С.273.

Имшенецкий А.А. Биология термофильных микроорганизмов. АН СССР. М. 1986. С. 271.

Муибиест В.Н., Тальрозе В.Л., Трофимов В.И. Термоинактивация микроорганизмов. Издательство «Наука». 1985. С.213.

Петрулевич В.В. Механизация удаления помета из птичников. Киев, Укр. НИИТЗИ, 1972. С.94

Лысенко В.П. Переработка отходов производства. Сергиев Посад, 1998. С.12–13

Тюрин В.Г., Мыскова Г.А., Лысенко В.П. Санитарно-бактериологическое состояние органических удобрений, полученных на основе птичьего помета / «Ветеринария». 1999. №6. С. 48–50.

Новиков М.Н., Хохлов В.Н., Рябков В.В. Птичий помет – ценное органическое удобрение. «Росагропромиздат» М. 1989. 79.

РАСХН, ВНИПТИОУ. Научные основы и технология воспроизводства плодородия почв и использования органических удобрений. Сб. научных трудов. Выпуск I. Москва-Владимир. 1998. С. 275.

Лысенко В.П. Какой помет должен поступать из птичников/ Птицеводство.1999. № 3. С. 26–27.

Лысенко В.П. Совершенствование уборки помета на птицефабриках/ Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1996. №7. С. 10–11.

Минсельхозпрод РФ. Технологические и технические решения утилизации отходов птицефабрик и животноводческих комплексов. М. 1997. С. 153–161.

Сизенко Е.И. Вторичные сырьевые ресурсы пищевой и перерабатывающей промышленности АПК России. Справочник. М. 1999.466.

Марченко Н.М., Личман Г.И., Шебалкин А.Е. Механизация внесения органических удобрений. М. «Агропромиздат». 1990. С.205

Рисунки к главе VI