Способ переработки птичьего помета

Переработка куриного помета

Куриное мясо – один из наиболее востребованных видов мясной продукции в России. Не меньшим спросом пользуются и яйца. Вокруг населённых пунктов страны располагаются тысячи ферм, занимающихся разведением кур. Одной их наболевших проблем данных хозяйств является переработка куриного помета. Если ничего с ним не делать, вокруг птицефабрик образуются огромные зловонные кучи отходов, нарушающие комфорт людей и вредящие экологии.

Какую пользу можно извлечь из куриного помёта.

Мировой опыт показал, что птичьи фекалии могут быть использованы с большой пользой для общества. Ценность куриного помёта в том, что это абсолютно натуральный биологический продукт, богатый органическими веществами.

Есть ряд причин, непозволяющих использование данного вида навоза в чистом виде:

• органика помёта куриц не усваивается растительностью и приносит больше вреда, чем пользы;
• в отходах жизнедеятельности птиц могут содержаться болезнетворные микроорганизмы и яйца гельминтов.

Чтобы природное сырьё начало приносить пользу, нужно использовать специализированное оборудование и технологии. Из куриного помёта можно получить:

• почвогрунты;
• компосты;
• удобрения в гранулированной, жидкой или сухой форме;
• топливные пеллеты;
• биогаз;
• пищевые добавки для животноводческих ферм.

Какое оборудование может быть использовано для переработки куриного помёта?

Первое оборудование, о котором должны позаботиться владельцы птицефабрик – хранилища для каловых масс.

Птичьи фекалии могут быть различных видов:

• подстилочный (перемешанный с птичьими подстилками, имеющими натуральный состав);
• подсушенный;
• жидкий.

В зависимости от типа куриного помёта, применяют различные виды помётохранилищ:

• открытые – специализированные площадки, пруды, лагуны либо резервуары;
• закрытые вентилируемые.

Отличается и оборудование, применяемое для переработки куриного помёта. Комплектация производства специализированными машинами зависит от того, что производит завод, перерабатывающий птичий помет. Подробнее о типах перерабатывающего оборудования будет сказано чуть ниже.

Удаление отходов из птичников

Как отмечалось, большие скопления куриного помёта опасны для окружающей среды. Нежелательно, чтобы фекалии соприкасались с почвой или водоёмами. Освобождение помещений содержания птицы от отходов осуществляется в 2 этапа:

1. Обезвоживание помёта. Для обеспечения данного процесса необходим правильный выбор опилок. Предотвращают смешение жидкости с фекалиями поилки-вкладыши из полиэтилена или чашечные поилки.
2. Перед выгрузкой обезвоженного помёта устанавливается скребок для удаления жидких отходов.

Вопрос, который должен быть решён ещё до удаления из птичника птичьего помета, — определение и оборудование места хранения будущего сырья для перерабатывающих производств.

Предосторожность

Работники, занимающиеся удалением куриных фекалий, должны быть защищены от контакта с яйцами гельминтов и болезнетворными бактериями. Все работы должны производиться в спецодежде и перчатках. На лицо надеваются специальный респиратор или маска, защищающие от неприятного запаха.

Технологии и пути переработки

В перерабатывающей промышленности применяются различные способы утилизации куриных отходов:

• компостирование;
• термическая сушка;
• гранулирование;
• биоэнергетическая утилизация;
• вермикультура;
• вермикомпостирование;
• выработка биогаза;
• переработка путём ускорения ферментации грибкового происхождения;
• получение сырья для стратегических целей;
• взращивание личинок;
• рыболовно-биологические пруды;
• получение удобрений.

Рассмотрим наиболее популярные способы переработки.

Процесс компостирования

Суть процесса в том, что куриные фекалии складируются в 4-метровые бурты. В результате органика начинает разлагаться под воздействием тепла (температура внутри бурта достигает показателей 40-60°C) и микроорганизмов. Образованная внутри буртов среда губительно действует на глисты и их яйца. Постепенно они погибают.

Ускорить процесс можно добавлением в бурт микробиологических веществ, которые делают вызревание куриных фекалий более быстрым, что позволяет сохранить больше питательных компонентов.

Для реализации описанного способа потребуется немного оборудования:

Процесс осуществляется на открытых площадках. Пласты куриного помёта должны регулярно ворошиться для обеспечения доступа воздуха.

Для ускоренного варианта предприятие должно быть снабжено закрытыми камерами биоферментации и вентиляторами, обеспечивающими подачу воздуха.

Утилизация термической сушкой

Начало процесса может быть запущено с помощью простой установки в птичниках каскадных батарей. Жидкий помёт сливается в траншеи, располагающиеся под батареями. Удерживаемый в клетках температурный режим позволяет постепенно подсушивать отходы. Для большей эффективности следует периодически перемешивать содержимое траншей. Сейчас для выполнения данной функции применяют автоматические грабли-ворошилки.

Если предполагается высокотермическая просушка, мини оборудование для домашней переработки не подойдёт. Для данных целей используют специализированные сушилки. Наиболее распространённый тип – барабанный. Температура внутри агрегата достигает 1 000°C. Внутри механизма циркулируют газы. Машина способна высушить в течение часа до 10 тонн куриных отходов.

Методика гранулирования

Для получения спрессованных гранул минерального удобрения применяют специальное оборудование. Преимущество данного метода в том, что получаемый на выходе материал имеет высокую степень очистки. В нём отсутствуют патогены. В процессе переработки удобрение подвергается дополнительной минерализации.

Применяются 2 типа оборудования:

1. Пресс-гранулятор – простое устройство. Данный вариант применим для получения топлива в пеллетах. Высушенные фекалии доводят до влажности, необходимой для процедуры гранулирования. Далее осуществляется прессование, в результате которого получаются гранулы.
2. Комплексная линия. Данная вариация пригодна и для получения удобрений, и для получения топлива. В отличие от предыдущего варианта, исходное сырьё может иметь любую консистенцию. Процесс переработки состоит из нескольких шагов, начинающихся с выжимки и подсушивания массы в специальном сепараторе. На следующем этапе отходы поступают в барабан, где осуществляется высокомолекулярная сушка. 3-й шаг — дробление в роторной дробилке, где масса доизмельчается, рыхлится и подвергается обработке паром. На заключительном этапе однородное вещество поступает в гранулятор. Далее его охлаждают и фасуют.

Биоэнергетические способы переработки

Преимущество данной технологии переработки в том, что она безопасна и стоит относительно дёшево. В результате запуска процесса получают:

• метан – газ, обеспечивающий работу тракторов, небольших ТЗЦ и охладителей;
• щелочной вид удобрения.

В процессе использования биоэнергетического метода нейтрализуют опасный газ, выделяемый в атмосферу куриным помётом.

Метод активно применяют в азиатских и европейских странах. Суть процесса в том, что в нём участвуют только птичьи фекалии и вода. Высокая температура обеспечивает ферментацию помёта, осуществляемую анаэробными бактериями – организмами, обитающими в бескислородной среде.

Биоэнергетические методики, помимо метана, позволяют получать углекислый газ, сероводород и другие газы. Внутри специализированных установок осуществляется их сепарация от остаточного куриного помёта, из которого в дальнейшем будет изготовлено удобрение или топливо.

Осуществление процесса обеспечивается простым оборудованием – биогазовой установкой. Она представляет собой герметично закрытую камеру, имеющую теплообменник и оснащённую механизмами, вводящими и выводящими сырьё, отводящими получаемые газы.

Газ – это результат жизнедеятельности живущих в биореакторе бактерий. В газообразную форму переходит вода, которую испаряет куриный помёт.

Важно: Биогаз используется для производства электрической энергии, отопления зданий и использования как топливо для машин.

Утилизировать куриный помет описываемым способом можно и в домашних условиях. В данных целях можно использовать мобильный пресс-гранулятор или установку небольшой мощности.

Учёные мира ищут максимально эффектные пути решения проблемы утилизации фекалий. К наиболее перспективным методам относится кавитация.

Куриный помет в качестве кормов

Продвинутые производители яиц и мяса решают проблему утилизации фекалий путём их продажи.

Птичьи фекалии успешно используются в качестве прикормки для КРС. Такую возможность даёт тот фактор, что более 40% съеденного птицами продукта не усваивается и выходит вместе с помётом. Отходы обеззараживаются и подвергаются специальной обработке, позволяющей не утратить протеин. Его добавляют в корма для крупного рогатого скота.

Вермикультура

Данная методика уже нашла широкое применение в Италии, Англии, Японии и Северной Америке. Её суть в том, что в куриный помёт, доведённый до нормального уровня кислотности, внедряются компостные черви. Они превращают отходы в биокомпост с высокими качественными показателями.

Применение личинок мух

Мушки – полезная и питательная пища для птиц. Куриный помёт – прекрасная база для их выращивания. Он богат белком и другими полезными веществами, потому его используют для взращивания личинок.

Куколки, мухи и личинки также нашли применение в фармакологии и парфюмерии, так как являются источником хитина.

Рыбоводно-биологические пруды

Очистить навоз, а затем извлечь из него пользу, позволяет система каскадных водоёмов. В процессе участвует 4 пруда:

1. Отстойник. В нём куриный помёт оседает. Его твёрдую часть извлекают для удобрения почв. Жидкая часть очищается микроводорослями.
2. Пруд, заселённый зоопланктоном и водорослями. В летний период жидкий помёт подвергается очищению и обогащению кислородом. С поверхности водоёма собирают питательную ряску и применяют в качестве компонента для изготовления кормов для птицы.
3. Пруд для создания питательной среды, в которой будут расти рачки, черви и мальки.
4. Пруд, в котором разводят толстолобика и карпа.

Питательной среды в водоёмах хватает на 2-3 года. По истечении данного периода воду спускают и собирают ил, который высеивается на поля как удобрение.

Важно: В результате организуется неплохой безотходный бизнес, позволяющий получать необходимые продукты без вреда окружающей среде.

Стратегическое сырье

Куриный помёт, прошедший этапы переработки, расценивается как стратегическое сырьё. Его можно применять в различных отраслях, он абсолютно безопасен и многофункционален.

Переработка продуктов жизнедеятельности птиц позволяет получить:

• биогаз;
• вещества для создания косметических и медицинских препаратов;
• комбикорма для рыб, КРС и птиц;
• биогумус;
• компост.

Для создания всего перечисленного организуется безопасное для среды и людей производство, целесообразное и в экономическом плане.

Утилизация грибковыми ферментами

Описанную выше аэробную переработку можно ускорить за счёт применения грибковых ферментов. Процесс включает несколько этапов:

1. Куриный помёт укладывается слоями, комбинируясь с соломой в равных долях.
2. Каждый слой поливается раствором, содержащим грибки.
3. Из полученной смеси выкладываются штабеля.
4. Внутри массы поднимается высокая температура – до 700°C, что способствует истреблению патогенов.
5. Удобрение получается в течение 1-1,5 месяца.

Выгоды утилизации

Говоря о выгодах, следует первым делом упомянуть о том, что одна птицефабрика может в год вырабатывать сотни тысяч тонн отходов. В масштабах страны неутилизация такого гигантского количества птичьих фекалий сродни экологической катастрофе. Из первого вытекает и второе, и третье – экологические и экономические проблемы страны. Патогены непереработанного навоза загрязняют воду, почвы и заражают людей и животных, становятся причиной распространения инфекционных заболеваний.

В России на данный момент мало что делается для решения проблемы. Власть планирует причислить куриный помёт к 3-4-ому классам опасности. Проблему это не решит, а усугубит, так как представителям аграрного сектора придётся нести дополнительные траты на получение лицензий и оплаты дополнительных налогов, а также штрафов.

Для того чтобы начать получать выгоду от переработки куриного помёта, нужно сначала вложить средства в приобретение оборудования и запуск производства. Подсчитано, что вложение в отрасль целесообразно, так как быстро окупится и начнёт приносить чистый доход.

Заключение

Пока власти спорят, птицефабрики продолжают функционировать, засоряя среду опасными отходами. Проблема была бы решена, если бы власть создала все условия для развития перерабатывающей промышленности или не мешала её развитию.

Источник

Способ переработки птичьего помета

В Институте птицеводства УААН еще в 70-е годы были проведены исследования и разработана реакторно-смесительная установка для кондуктивной сушки птичьего помета, особенностью которой является сушка материала не в потоке дымовых газов, а путем теплообмена с нагретыми до высокой температуры корпусом и рабочими органами установки. При этом, для увеличения испарительной поверхности продукта и скорости проистекания процессов стерилизации и сушки, помет подвергается непрерывному перемешиванию и диспергированию, а зоны, в которых материал подвергается воздействию високих температур и давлений, чередуются с зонами вакуумирования, где температура продукта значительно снижается. Технологический процесс переработки птичьего помета с применением реакторно-смесительной установки предусматривает также введение в состав получаемого органического удобрения различных минеральных добавок, например суперфосфата, цеолитов, фосфогипса, гранулирование комплексного удобрения, очистку паров и газов. В сравнении с установками барабанного типа реакторно-смесительная установка обеспечивает уменьшение удельных затрат топлива на 15. 20% [5].

В то же время, несмотря на очевидные достоинства сухого птичьего помета как удобрения и даже возможность его использования как кормовой добавки, широкое применение технологии термической сушки помета ограничивает сравнительно высокая стоимость оборудования и себестоимость процесса переработки помета вследствие, прежде всего, високих удельных затрат топлива.

Однако, удельные затраты топлива значительно уменшаються при снижении исходной влажности помета (см. табл. 8), например при переработке продукта, получаемого из клеточных батарей с аэрацией пометных лент (влажность в среднем 50%).

Таблица 8 — Затраты тепловой энергии и жидкого топлива в расчете на 1 т сухого помета* в установках барабанного типа в зависимости

от влажности исходного сырья

Примечания: * — влажность конечного продукта (сухого помета) — 14%;

**- с учетом КПД установки (примерно 0,8).

Затраты на топливо составляют примерно 70% всех затрат при сушке помета. При стоимости жидкого топлива 1800 грн.\т, себестоимость получения 1 т сухого помета будет колебаться от 1427 грн. до 44 грн. в зависимости от влажности исходного сырья, что опять же указывает на необходимость получения низковлажного исходного сырья уже в птичнике.

Биоэнергетические способы переработки птичьего помета. Способы биоэнергетической переработки позволяют получить из помета кроме ценного органического удобрения, энергоносители. Способ заключается в анаэробном сбраживании исходного органического сырья (птичьего помета), в процессе которого органические вещества помета под воздействием анаэробной микрофлоры частично разлагаются с образованием углеводородов (горючих газов метановой группы, этанола, метанола), углекислого газа и других веществ. При этом, в той или иной степени также происходит обезвреживание патогенной микрофлоры, потеря всхожести семенами сорняков, дегельминтизация.

Способ биоэнергетической переработки помета предусматривает выполнение следующих основных операций: транспортировку помета к месту переработки, очистку сырья от крупных посторонних предметов, измельчение и гомогенизацию материала, нормализацию поступающего сырья по влажности и температуре, загрузку сырья в биореактор (метантенк), в котором и производится анаэробное сбраживание, очистку вырабатываемого биогаза от посторонних примесей (влага, углекислый газ), отправку биогаза потребителям, при необходимости — его хранение в газгольдерах, последующую переработку или использование в качестве удобрения образовавшегося после анаэробного сбраживания жидкого шлама.

Оптимальная влажность помета, подвергаемого сбраживанию, составляет 90. 92%. Чтобы довести исходное сырье до такой влажности, его обычно смешивают с перебродившей массой помета. При этом обеспечивается хорошая текучесть продукта, а также равномерное распределение в нем метановых бактерий. Анаэробное сбраживание помета может осуществляться в мезофильном (температура 33. 35 о С) или термофильном (53. 55 о С ) режимах. Большая скорость процесса анаэробного сбраживания и степень разложения питательных веществ достигается при термофильном режиме. В условиях Украины промышленные биогазовые установки для обеспечения необходимого температурного режима нуждаются в подогреве. В связи с этим, от 30 до 50% полученного биогаза расходуется на подогрев биореакторов. В зависимости от конструкции оборудования, продолжительность переработки помета составляет от 1 до 90 суток.

Выделяющийся при сбраживании газ содержит 60. 75% метана [15], 26. 34% углекислого газа, 1. 3% азота, 1. 3% водорода, до 1% сероводорода. Теплотворная способность такого газа — 21000. 27500 кДж\м 3 , 1000 м 3 его заменяют 0,8 т условного топлива. Из тонны помета влажностью 75% можно получить до 135 м 3 биогаза [12].

По данным Малофеева В.И. (1986 г.), одна тонна птичьего помета влажностью 65. 70%, содержит около 290. 250 кг сухого органического вещества, полная потенциальная энергия сгорания которого составляет примерно 7083830. 6106750 кДж., что эквивалентно 241. 208 кг условного топлива. Как показал опыт, при анаэробном сбраживании можно обеспечить распад до 2\3 органических веществ помета и тем самым получить от каждой тонны сырья влажностью 65. 70% энергию в виде биогаза, равноценную 140. 160 кг условного топлива [8].

После анаэробного сбраживания бактериальная обсемененность шлама снижается в 8 раз, достигается 50% эффект дегельминтизации, теряют всхожесть семена сорняков. Шлам используют в качестве удобрения непосредственно или разделяют при помощи центрифуг или пресс-фильтров на полужидкую фракцию влажностью 65. 75% и жидкую, содержащую 1. 2% взвешенных веществ. Жидкую фракцию направляют на разбавление свежего помета перед загрузкой его в биореактор, полив и орошение полей, полужидкую — непосредственно для внесения в почву или на сушку.

Баланс типового технологического процесса переработки помета методом анаэробного сбраживания можно описать следующим образом. При поступлении на переработку 1 тонны свежего помета 70% влажности (содержание а.с.в. 300 кг), для доведения его до 90% влажности к исходному сырью добавляют 2 тонны жидкой фракции сброженного помета влажностью 99% (20 кг а.с.в.). После сбраживания данной смеси получают около 175 м 3 биогаза, что эквивалентно 140 кг условного топлива. Остается примерно 2700 кг жидкого шлама, содержащего около 140 кг а.с.в. При условии разделения шлама на полужидкую фракцию, влажностью 70% (примерно 390 кг, содержащую 117 кг а.с.в.) и жидкую, 99% влажности (примерно 2310 кг, содержащей 23 кг а.с.в.), 2000 кг жидкой фракции опять направляют на разбавление свежего поступающего помета, 310 кг для орошения полей, полужидкую фракцию на сушку. После сушки данной фракции получают сухой помет 14% влажности в количестве 136 кг. Получаемый биогаз используется следующим образом: примерно 64 м 3 (40%) расходуется на подогрев пометной массы в биореакторе, 35 м 3 расходуется на сушку полужидкой фракции помета, 52 м 3 может быть направлено на другие цели. Если на переработку поступает помет большей влажности, на его разбавление расходуется меньшее количество жидкой фракции шлама, излишек которой, в данном случае, направляется на очистку или полив полей.

По данному принципу работает упомянутый ранее комплект оборудования для производства органо-минеральных удобрений на основе помета, разработанный ПО «Выбор» (г, Киев), включающий блок оборудования для сбраживания помета и получения биогаза и блок оборудования для смешивания оставшегося после анаэробного сбраживания помета жидкого шлама с добавками и наполнителями и термической сушки смеси. Полученный биогаз используется для подогрева сбраживаемого помета в биореакторе и для термической сушки органо-минерального удобрения .

Проектирование, поставку оборудования для производства биогаза из органических отходов, а также его шефмонтаж и пуско-наладочные работы может осуществлять Украинский научный центр технической экологии (УкрНТЭК, г. Донецк). Стоимость капитальных вложений в установку производительностью 10 т исходного сырья в сутки составляет примерно 10 тыс. долларов США, 100 т в сутки — 50 тыс. долларов.

Источник

Первоначальная влажность сырого помета, %	Количество исходного сырья, необходимого для изготовления 1 т сухого помета	Количество воды, требующей испарения, кг	Суммарные затраты тепловой энергии*, кДж	Затраты жидкого топлива, кг