Способ обезвоживания птичьего помета

Способ обезвоживания птичьего помета

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке птичьего (куриного) помета в качестве насыщенного микроэлементами высокоэффективного удобрения с минимальным количеством патогенных микроорганизмов. Известен способ получения удобрения из птичьего помета путем смешивания его с карбамидформальдегидной пеной, содержащей карбамидформальдегидную смолу, кислотный катализатор и поверхностно-активное вещество, в котором, с целью упрощения и ускорения способа получения удобрения, карбамидформальдегидную пену используют в жидком виде, в которой в качестве поверхностно-активного вещества используют 40%-ный водный раствор триэтаноламиновой соли лаурилсульфата или алкилсульфата, где алкил С₁₀-C₁₆ в количестве 3 мас.% от массы пены, при соотношении пены и помета, мас.% по сухим веществам (2-4,9):(95,1-98,0) (SU, авторское свидетельство №1419985 A1, Мкл.⁴ С 05 F 3/00. Способ получения удобрений из птичьего помета / В.Д.Валтин, А.Б.Глуховский, Е.Л.Панов, Ф.Г.Праксин и др. (СССР). - Заявка №4052064 /30-15; Заявлено 07.04.1986; Опубл. 30.08.1988, Бюл. №32 // Открытия. Изобретения. - 1988. - №32).

К недостаткам данного способа получения удобрения из птичьего помета относятся высокая себестоимость 1 т удобрений, потребность в дорогостоящем оборудовании и триэтаноламиновой соли. Отсутствие запаха в переработанном помете не свидетельствует о наличии патогенных микроорганизмов в полученном удобрении.

Наиболее близким аналогом к заявленной технологии получения сложного удобрения с микроэлементами относится способ обезвоживания птичьего помета путем разбавления сырого помета водой и последующего механического фильтрования, в котором, с целью повышения степени обезвоживания, разбавление осуществляют при перемешивании в течение 1,0-1,5 минут до влажности не менее 94%, а перед механическим фильтрованием разбавленный помет обрабатывают известью в количестве 28-52 мас.% по отношению к сухому помету; с целью дополнительного повышения степени обезвоживания перед механическим фильтрованием в обработанный известью разбавленный помет дополнительно вводят 2-15 мас.% по отношению к сухому помету перекиси водорода или 0,3-3,3 мас.% минеральной кислоты (SU, авторское свидетельство №1260364 A1, М.кл.⁴ С 05 F 3/00. Способ обезвоживания птичьего помета / Е.Д.Гельфанд и Н.А.Галышева (СССР). - Заявка №3800326/30-15; Заявлено 22.06.1984; Опубл. 30.09.1986, Бюл. №36 // Открытия. Изобретения. - 1986. - №36).

К недостаткам данного способа, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся низкая эффективность удобрения из-за отсутствия в нем микроэлементов и наличие в удобрении патогенных возбудителей.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эффективности удобрения за счет шрота из корней и корневищ при переработке на густой и сухой экстракты и микроэлементов.

Технический результат - повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обезвоживания птичьего помета путем разбавления сырого помета до влажности не менее 94% и последующего механического фильтрования, согласно изобретению разбавление сырого помета осуществляют рассолом природного минерала бишофит сульфатного типа формулы MgCl₂·6Н₂O плотностью 1,1-1,5 т/м³ в течение 3-6 минут в количестве 30-70 мас.% по отношению к сухому веществу и затем добавляют шрот корня солодки 200-500 кг на тонну сырого вещества в качестве связующего материала. За счет того, что в птичий помет при гомогенизации вводят рассол бишофита, получаемое удобрение насыщается из него микроэлементами и обеззараживается от патогенных микроорганизмов, а добавлением шрота - высушивается. Этим достигается указанный выше технический результат.

На птицефабрике свежий куриный помет собирают скребковыми транспортерами, формируют кучи, а в дальнейшем перемещают помет к месту переработки птичьего навоза в органическое удобрение одним из известных технических средств.

В емкость объемом 4 м³, снабженную механической мешалкой диаметром 300 мм при частоте вращения 360 об/мин, непрерывно поступает куриный помет влажностью 80%± 3% в количестве 6-8 т/ч. Одновременно с пометом в емкость подают рассол природного минерала бишофит сульфатного типа формулы MgCl₂·6H₂О плотностью 1,24 т/м³. Рассол подают в количестве 3000 л/ч. Куриный помет с исходной влажностью 80%± 3% в течение 3-6 минут перемешивают с рассолом бишофита до гомогенизации. В нижней части емкости установлен шнековый транспортер производительностью 10 т/ч. В образованную пульпу вводят шрот продуктов переработки корней и корневищ солодки голой из расчета 200-500 кг на 1 тонну сырого продукта и подают на непрерывно действующий промышленно выпускаемый барабанный вакуум-фильтр (например, марки БСХОУ - 40-3,4), который снабжен фильтром со сходящимся полотном с рабочей поверхностью фильтрации 40 м². Выход обезвоженного помета и шрота составляет 6,2 т/ч с влажностью 60-63%. Обезвоженный помет представляет собой плотный не мажущий осадок, не имеющий специфического для куриного помета резкого запаха. Фильтрат 2,8 м³/ч повторно направляют для создания рассола бишофита с требуемой плотностью. Неиспользуемую часть воды направляют в канализацию. Насыщенный микроэлементом птичий помет и наполненный связующим материалом - шротом корня солодки является прекрасным материалом гранулированных органоминеральных удобрений.

После завершения стадии фильтрации обезвоженный птичий помет со шротом подают на сушку. Фильтрат используют в технологическом процессе, частично сливают в канализацию.

При необходимости шрот и обезвоженный птичий помет, для использования его в качестве удобрения, сушат предпочтительно в печах без газообразных продуктов сжигания топлива.

Предлагаемый способ получения гранулированного удобрения обеспечивает снижение влажности птичьего помета на стадии разбавления сырого помета и последующего механического обезвоживания путем ввода шрота до 45-54% массы удобрения. Это дает возможность существенно снизить энергозатраты на стадии последующей сушки удобрения из птичьего помета и бишофита.

Вследствие обработки птичьего помета рассолом бишофита, где основной компонент - хлористый магний MgCl₂·6Н₂О - уничтожаются патогенные микроорганизмы и теряется запах куриного помета. Этим повышаются потребительские качества птичьего помета в виде гранулированного удобрения. Предлагаемая технология обработки свежего куриного помета не требует разработки и конструирования специального оборудования. Кроме того, ценный продукт как удобрение обогащается микроэлементами в виде растворимых солей и микроэлементов. Одновременно с производством удобрений утилизируются отходы производства экстракта из корней солодки. Из водного рассола бишофита все микроэлементы свободно переходят в состав удобрения. Этим доказываются высокие свойства предлагаемого удобрения.

Состав проб рассола выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме приведен в таблице 1. Поэлементное содержание рассола бишофита из скважин Наримановского и Городищенского месторождений представлено в таблице 2. Количество микроэлементов в рассоле бишофита приведено в таблицах 3 и 4. Эффективность применения комплексного органического удобрения при возделывании зернобобовых культур, в частности гороха и нуга, в условиях орошаемого земледелия в условиях Волгоградской области в сезон 2001 года показана в таблице 5.

Полученное удобрение с использованием птичьего помета и бишофита представляет собой после сушки порошкообразную массу темного цвета с влажностью 32,4 и 31,8% и является комплексным органоминеральным удобрением. По своему химическому составу оно соответствует требованиям, установленным в СанПиН 2.1.7.573-96 “Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения” и в документах, дополняющих положения вышеназванного СанПиН: “Типовой технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения” (Москва, 2000 г.) и “Требования к качеству сточных вод и их осадков, используемых для орошения и удобрения” (Москва, 1995 г.).

В связи с установленной удобрительной ценностью удобрения из птичьего помета и шрота корней солодки и исключением опасности загрязнения почв, сельхозпродукции и окружающей среды тяжелыми металлами, содержащимися в нем, вышеописанное удобрение может быть использовано в промышленном цветоводстве, зеленом строительстве, в лесных и декоративных питомниках, для биологической рекультивации нарушенных земель и полигонов твердых бытовых отходов, под зерновые, зернобобовые, зернофуражные, технические и кормовые культуры, кроме овощных, грибов, зеленых приправ и земляники.

По удобрительной ценности и доступности питательных веществ комплексное органоминеральное удобрение на основе птичьего помета и бишофита переходит другие виды удобрений, выпускаемые в России (“Классик Плюс”, “Агровит-Кор”, “Агровит-ЭМ”, “Универсал-2”). В таблице 6 приведены агрохимические показатели предложенного удобрения. Из результатов исследований, представленных в таблице 6, следует, что содержание органического вещества в удобрении превышает норматив в 1,7-1,8 раза, азота общего - в 3,1 раза, фосфора общего в - 1,5-1,7 раза, калия общего - в 14,0-14,5 раза. Таким образом результаты исследования подтверждают, что это удобрение является комплексным органическим удобрением, содержащим азот, фосфор и калий в усвояемой форме. В состав удобрения входят металлы и микроэлементы: кальций, магний, марганец, фтор, бор, кобальт, молибден, железо и др. Они необходимы для нормального роста и развития растений. Валовое содержание тяжелых металлов, которые могут привести к загрязнению почвы (свинца, кадмия, никеля, цинка, хрома, марганца и меди), в удобрении ниже норм, установленных СанПиН 2.1.7.573-96, а также ниже их допустимого содержания для внесения под сельскохозяйственные культуры, кроме овощных и ягодных культур, утвержденных в “Типовом технологическом регламенте использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения” для 1 группы осадка. Фактическое содержание в удобрении нормируемых металлов представлено в таблице 7.

Получаемое удобрение на основе обезвоженных птичьего помета и бишофита является комплексным полноценным и усвояемым органоминеральным удобрением, в котором содержание основных биогенных элементов (азота, фосфора, калия) и органического вещества превышает нормативные требования: азота общего - в 3,1 раза, фосфора общего - в 1,5-1,7 раза, калия общего - в 14,0-14,5 раза и органического вещества - в 1,7-1,8 раза. Присутствие в доступной форме микроэлементов повышает удобрительную ценность предложенного удобрения.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности реализации данного способа и получения конечного продукта с гарантированными показателями.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованиям “промышленная применимость” по действующему законодательству.

Таблица 1Состав проб рассола выщелачивания бишофита (bischofit), добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме, г/кг
Наименование компонента	Химическая формула	Месторождение
Наримановское	Городищенское
Скважина №2	Скважина №4
Бикарбонат кальция	Са(НСО3)2	0.65	0.15	0.15
Сульфат кальция (кальций сернокислый)	СаSO4	0.80	1.20	0.80
Сульфат магния (сернокислый магний)	MgSO4	1.10	-	-
Кальций хлористый	CaCl2	-	0.40	0.25
Бромид магния	Mgr2	3.50	4.10	4.00
Калий хлористый	KCl	1.10	2.75	3.40
Натрий хлористый	NaCl	7.00	-	-
Магний хлористый	MgCl2	267.20	325.30	315.00
Итого:	-	281.35	333.90	324.20

Таблица 2Анализ проб рассолов выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области, г/кг
Наименование показателя	Химическая формула	Месторождение
Наримановское	Городищенское
Скважина №2-I	Скважина №4-II
Хлор	Сl	203.70	242.00	233.60
Сульфаты	SO4	1.50	0.85	0.60
Гидрокарбонаты	НСО3	0.50	0.10	0.10
Кальций	Са	0.40	0.50	0.40
Магний	Mg	68.90	83.60	81.10
Калий	К	0.60	1.40	1.80
Натрий	Na	2.70	-	-
Бор	В	0.06	-	-
Стронций	Sr	0.0036	0.0019	0.0015
Бром	Вr	3.05	3.50	3.40
Плотность, т/м3	-	1.2444	1.3051	1.2948
Минерализация раствора, г/л	-	281.35	331.95	321.00

Таблица 3Анализ проб рассолов выщелачивания бишофита и содержание в них макро- и микроэлементов (рапа добыта в скважине №4 Городищенского месторождения Волгоградской области), г/кг
Наименование	Химический элемент	Содержание
От	До
Бор	В	0.0020	0.0080
Кальций	Са	0.0030	0.0050
Висмут	Wi	0.0005	0.0010
Молибден	Мо	0.0005	0.0010
Железо	Fe	0.0030	0.0300
Алюминий	Аl	0.0010	0.0200
Титан	Ti	0.0005	0.0010
Медь	Сu	0.0001	0.0030
Кремний	Si	0.0020	0.2000
Барий	Ва	0.0001	0.0006
Стронций	Sr	0.0010	0.0200
Рений	Re	0.0001	0.0020
Цезий	Cs	0.0001	0.0010
Литий	Li	0.0001	0.0003

Таблица 4Состав рассола бишофита*, добытого в черте г.Волгограда**
Наименование солей и элементов	Химический элемент	Содержание
г/л	%
Магний	Mg	76.0-80.0	25.805-25.682
Кальций	Са	0.4-0.6	0.1358-0.1926
Калий	К	4.0-5.0	1.358-1.605
Натрий	Na	0.1-0.2	0.033-0.064
Хлор	Сl	210.0-220.0	71.303-70.626
Азот	N	1.6-1.8	0.543-0.5778
Сера	S	1.2-1.5	0.407-0.4815
Фосфор	Р	0.1-0.2	0.034-0.0642
Углекислота	СO2	0.1-0.2	0.034-0.0642
Бром	Вr	0.3-0.5	0.102-0.1605
Бор	В	0.05-0.08	0.017-0.02568
Марганец	Мn	0.02-0.03	0.0068-0.0096
Кремний	Si	0.5-1.0	0.1698-0.321
Алюминий	Аl	0.01-0.05	0.0034-0.01605
Железо	Fe	0.05-0.10	0.017-0.0321
Стронций	Sr	0.01-0.10	0.0034-0.0321
Кадмий	Cd	0.03-0.04	0.0102-0.01284
Висмут	Bi	0.005-0.008	0.0017-0.00256
Молибден	Mo	0.005-0.008	0.0017-0.00256
Медь	Cu	0.02-0.03	0.0068-0.0096
Барий	Ba	0.001-0.004	0.00034-0.00128
Рубидий	Rb	0.001-0.004	0.00034-0.00128
Литий	Li	0.001-0.002	0.00034-0.00064
Титан	Ti	0.005-0.008	0.0017-0.00256
Цезий	Cs	0.001-0.005	0.00034-0.001605
Другие микроэлементы	-	0.006-0.008	0.00204-0.00256
Итого:	-	24.515-311.477	-
* - Масса воды в 1 литре рассола 900-920 г.** - Плотность рассола 1,25 г/см3.

Таблица 6Агрохимические показатели предлагаемого органо-минерального удобрения на основе птичьего помета и бишофита
№ п/п	Показатели	Ед. изм.	Величина	Норматив
1.	Органическое вещество в сухом виде	%	35,4	не менее 20
2.	Азот общий в сухом виде	%	4,97	не менее 0,6
3.	Калий общий в сухом виде	%	12,16	не менее 0,15
4.	Фосфор общий в сухом виде	%	4,72	не менее 1,5
5.	Реакция среды (рН сол.)		8,53	5,5-8,5
Таблица 7Валовое содержание нормируемых металлов в предлагаемом удобрении
№ п/п	Показатели	Ед. изм.	Величина	Норматив
1.	Хром	мг/кг	16,3	500-1200
2.	Цинк	мг/кг	42,5	1750-4000
3.	Медь	мг/кг	39,8	750-1500
4.	Никель	мг/кг	8,8	200-400
5.	Кадмий	мг/кг	0,38	15-30
6.	Свинец	мг/кг	17,9	250-1000
7.	Марганец	мг/кг	393,8	2000
8.	Ртуть	мг/кг	не обнаружено	15-7,5
9.	Мышьяк	мг/кг	не обнаружено	20-10,0

Способ обезвоживания птичьего помета путем разбавления сырого помета до влажности не менее 94% и последующего механического фильтрования, отличающийся тем, что разбавление сырого помета осуществляют рассолом природного минерала бишофита сульфатного типа формулы MgCl₂·6Н₂О плотностью 1,1-1,5 т/м³ в течение 3-6 мин в количестве 30-70 мас.% по отношению к сухому помету, а в качестве связующего материала добавляют шрот из корней и корневищ солодки голой и солодки уральской при переработке на сухой и густой экстракты массой 200-500 кг на тонну сырого продукта.