КОМПЛЕКС ПО ПРОМЫШЛЕННОМУ ПРОИЗВОДСТВУ ИСКУССТВЕННОГО ГУМУСА ИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПТИЦЕВОДСТВА - КУРИНОГО ПОМЕТА

Комплекс предназначен для отработки промышленной технологии получения гранулированного органического удобрения из куриного помета, получения сертификата на новое органическое удобрение “Модифицированный куриный помет” (МКП), лицензирования производства и реализации искусственного гумуса.

Технология промышленного производства искусственного гумуса из органических отходов птицеводства – куриного помета базируется на современных теоретических представлениях о структуре и динамике природного носителя почвенного плодородия – гумусе. Согласно этим представлениям действующим началом гумуса, определяющим его высокую биологическую активность и способность к производству, обеспечивается макроциклическими комплексами органических природных веществ, главным образом гуминовых кислот, с ионами переходных металлов ( Fe, Cu, Mn….) и щелочноземельных элементов ( Ca, Mg….). Эти фрагменты, связываясь своими активными группами ( -ОН, -СООН, NH_2,…с комплексообразующими ионами, образуют сплошную (“сшитую”) лигандную оболочку, способную в строго определенных условиях сбалансированного протонно-апротонного катализа наращиваться, вовлекая в этот процесс новые атомы металлов, которые образуют кластерную цепочку внутри прочной гидрофобной лигандной оболочки. Таким образом формируются достаточно прочные трубчатые макромолекулы. Такие комплексы, включающие в себя полный набор питательных веществ и конституционную воду, обеспечивают растения всеми необходимыми веществами для интенсивного роста и развития.

Существенным отличием предлагаемого способа получения гумусоподобного удобрения от известных аналогов является:

· многократное ускорение образования макрокомплексов в условиях действия на субстрат электрических полей специальной формы при его интенсивном диспергировании и гомогенизации;

· многократное (до 10 раз) снижение удельных энергозатрат на получение каждой тонны гранулированного органического удобрения.

Технологический процесс получения в Комплексе искусственного гумуса начинается, практически, с заполнения предварительно подготовленным (очищенным от инородных включений – щебня, металлических предметов и др.) куриного помета бункера-питателя (дозатора), заполнения (при необходимости) второго бункера – питателя компонентами-носителями ионов, далее их частичным измельчением и перемешиванием в дезинтеграторе – смесителе до получения пластичной однородной массы для подачи последней в реактор, где и должен происходить процесс образования искусственного гумуса

1.Исходное сырье.

Вариант 1: Сырье - птичий помет из накопителя – отстойника с исходной влажностью - 45-85% (в случае уборки птичников гидросмывом) добывается земснарядом (или фекальным насосом).

На входных сетках заборников производится очистка сырья от грубых посторонних включений и металла.

Вариант 2: Сырье – птичий помет влажностью до 75 % из птичников ( в случае уборки птичников с использованием скребковых транспортеров) направляется в бункер накопитель Комплекса

2. Транспортировка сырья

Транспортировка сырья для переработки в Комплексе может осуществляться с помощью трубопроводов (для 1-го варианта) или на автомобильном транспорте (для 2-го варианта).

На входном транспортере Комплекса производится окончательная очистка сырья от посторонних включений и сортировка сырья - камней и железного лома в исходном сырье;

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА КОМПЛЕКСА

При перемещении сырья в реакторе происходит измельчение, смешивание сырья, предварительная сушка и гумизация, ускоренная до 10 раз в сравнении с обычным электролизом, обеззараживание органических масс, структурирование воды, превращение части вредных веществ и газов (меркаптанов, аммиака, сероводорода и др.) в полезные вещества за счет воздействия на каждую молекулу по всему объему вещества электромагнитного катализатора, температуры и водорода.

На выходе реактора хлор и фтор связываются в экологически безопасные вещества и полезные вещества например, СаF. Образовавшиеся газы подаются в блок электроочистки, где соединения серы окончательно разлагаются на элементарные вещества, а сера осаждается на холодных стенках поддона.

Реактор выдерживает давление внутри корпуса не менее 5 атм;

Реактор обеспечивает:

-измельчение сырья и реагентов до размера частиц не более 20 мкм;

-получение гомогенной смеси;

-получение биологически активных металлоорганических соединений переходных металлов (Fe, Cu, Mn….) и щелочно-земельных элементов (Ca, Mg) с фрагментами натуральных органических соединени й - БИОМОСОВ

-дегидратацию удобрения до влажности не более 30 %;

-возможность замены электродной системы по мере ее износа за время не более 10 минут.

Чистый гумус из зоны комплексирования реактора поступает в зону сушки реактора (дегидратации). В выпускаемых промышленностью дегидраторах удаление воды происходит за счет ее испарения. Это энергоемкий процесс - на испарение 1 тонны воды затрачивается до 1000 кВт час электроэнергии.

В установленном на Комплексе дегидраторе удаление до 40% структурированной воды производится в виде тумана, при 50 - 80 ^оС без испарения. Это достигнуто за счет применения электрического катализатора. При таком процессе энергии на удаление этой части воды затрачивается до 10 раз меньше, т.е 100 кВт час электроэнергии.

Температурный режим и дальнейшая сушка продукта производится за счет использования водорода, вредных газов и веществ, образовавшихся в реакторе, в качестве сушильного агента. При этом вредные вещества превращаются в экологически безопасные.

Система газоотведения

Функциональное назначение: отсос паров воды и газов и их очистку (утилизацию) перед выбросом в атмосферу;

Система газоотведения Комплекса обеспечивает:

- предварительную очистку и дезактивацию газов, выделяющихся в процессе работы реактора (аммиака, водорода, кислорода, меркаптанов, азота и др.) и доведение выбросов до требований ПДК с проверкой эффективности очистки;

-конденсацию очищенных паров воды с получением дистиллята;

- сигнализацию утечки метана и водорода из системы;

Система водоотведения

Система водоотведения обеспечивает:

-удаление избыточной воды в процессе дегидратации продукта;

-отвод воды в стандартные отстойники;

-возможность использования получаемой жидкой фракции на основе активированной воды в сельском хозяйстве.

Линия грануляции выходного продукта:

- обеспечивает гранулирование модифицированного куриного помета с размерами гранул не более 2-2,5 мм;

Линия расфасовки и упаковки:

Применена стандартная линия упаковки и расфасовки фирмы “Ковчег” г. Киев производительностью не менее 3500 пакетов в час по 2 кг.

Допускается отпуск продукта в тару Клиента.

Система контроля и управления технологическим процессом (СКУ); СКУ обеспечивает:

-автоматический режим работы по заданному алгоритму;

-ручной режим;

-режим аварийного отключения;

-измерение, контроль и индикацию параметров, характеризующих работу Комплекса

На стадии опытной эксплуатации Комплекса и коммерческой реализации продукции выполнение необходимых работ осуществляет цеховая структура в составе начальника цеха, 4-х операторов, 4-х дежурных механиков, лаборатории химического и микробиологического экспресс-анализа (один лаборант), учетчика – кладовщика при 3-х сменной работе.

Основные параметры Комплекса должны соответствовать приведенным в табл. 1.

Таблица 1.

Краткое описание работы Комплекса

Сырье (куриный помет), предварительно очищенный от ино родных включений, доставляется в бункер - питатель. В бункер – питатель компонентов (используются при необходимости корректировки показателей качества искусственного гумуса) доставляются компоненты. Далее из бункеров – питателей сырье и компоненты (при необходимости) с помощью шнековых транспортеров подаются в блок предварительной подготовки субстрата – дезинтегратор – смеситель. Здесь производится измельчение материалов, гомогенизация и получение пластифицированной биомассы, которая далее перемещается с помощью шнекового транспортера в реактор.

В реакторе, разделенном на функциональные зоны, осуществляется ряд технологических операций над материалом – куриным пометом, приводящих к модификации его параметров. В первой зоне происходит интенсивное измельчение материалов до частиц с размерами единиц микрон, тщательное смешение до получения гомогенной массы. В этой же зоне осуществляются процессы комплексирования фрагментов органики с переходными и щелочноземельными металлами под действием приложенного к системе электродов, размещенных в этой зоне реактора, электрического напряжения с заданными параметрами. Протекание физико – химических процессов в данной зоне реактора сопровождается выделением газообразной фазы, содержащей пары активированной влаги, водорода, меркаптанов, аммиака, сероводорода и др., которые здесь же за счет воздействия на каждую молекулу по всему объему вещества электромагнитного катализатора, температуры и водорода превращаются большей частью в полезные вещества. Образовавшиеся газы подаются в блок газоотведения и электроочистки, где они разлагаются на элементарные вещества, а сера осаждается на холодных стенках поддона.

Из первой зоны реактора обработанная биомасса перемещается в зону дегидратации (обезвоживания до определенных параметров) и далее подается принудительно на устройство гранулирования, в котором оно окончательно и досушивается до требуемой влажности.

Далее уже обеззараженные (полностью подавляется патогенная микро - и макрофлора, семена сорняков теряют всхожесть, устраняется запах) гранулированные удобрения подаются либо в линию расфасовки в мешкообразную тару для последующего складирования и реализации, либо нагружаются тут же в тару Клиента.

Жидкая фракция, образовавшаяся в процессе производства гранулированных удобрений, с помощью системы водоотведения направляется в емкости – отстойники.. Жидкая фракция должна пройти химический анализ на предмет ее дальнейшего использования. Осажденная из газообразной фазы структурированная вода может найти достойное применение как в сельскохозяйственной практике, так и в других сферах.

Стоимость: 180 тыс $ US. Срок изготовления: 7-8 месяцев от начала финансирования. Оплата работ - поэтапно.

Срок окупаемости: при трехсменной работе и цене реализации даже 100 $/т – не более 3 –х месяцев.

Примечание: На этом же Комплексе можно производить высококачественные гранулированные органические удобрения из лигнина (отходов гидролизно – спиртовых производств), навоза крупного рогатого скота и свиней, растительных пожнивных остатков, опавших листьев и др. органики. При этом меняются состав и пропорции компонентов.