Способ приготовления удобрений и биогаза из подстилочного навоза

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке подстилочного навоза влажностью 45-75% с получением из него биогаза и удобрений. Вначале приготовляют закваску путем нагрева жидких стоков до температуры 60-70^oС, затем заливают ее до верхнего уровня подстрочного навоза в метантенке, предварительно разогретого до 60-70^oС кислородом воздуха. Затем в метантенке создают анаэробные условия, получают биогаз, очищают его водой, а затем навоз используют в качестве удобрения, а насыщенную аммиаком воду - для полива сельскохозяйственных культур. В результате использования изобретения выход биогаза из органической массы увеличивается, а вода, насыщенная аммиаком и другими газами, используется для полива сельскохозяйственных культур. 1 ил.

Изобретение относится к области переработки навоза животноводческих ферм, в частности к переработке подстилочного навоза влажностью 45 - 75% и получению из него биогаза и удобрений.

Известен способ приготовления удобрений (Англия, патент N 1402955, приоритет от 04.04.73 г. патент от 13.08.75 г. кл. С 05 F 9/00, НКИ СТВ). По способу сырые органические отходы измельчают; они могут содержать шлам сточных вод, и загружают в реактор. 3aтeм снизу реактора подают воздух. Скорость подачи воздуха регулируется. Для подачи воды в реактор предусмотрена система распылителей. Биогаз не утилизируется.

Способ не экономичен и сравнительно долго разгоняется до повышения температуры 60 - 70^oC.

Наиболее близок способ регулируемого анаэробного сбраживания органических твердых городских отходов (ЕПВ, N 0092882, приоритет от 19.04.83 г. патент от 02.11.83 г. кл. C 05 P 9/04; C 12 P 5/02). По способу измельченные органические отходы влажностью 40% и рН = 6 - 8 сбраживают в аэробных условиях, после чего отходы подвергают гидролизу в анаэробных условиях, продукты гидролиза сбраживают в анаэробных условиях с образованием метана и углекислого газа, а осадок удаляют.

По этому способу переработки также развитие метанообразующих микроорганизмов осуществляется за длительное время (несколько недель). Гидролиз - обработка паром для повышения температуры органики а анаэробных условиях требует значительного расхода энергии.

Задачей данного изобретения является: разработка безотходной, экологически чистой технологии получения удобрений и биогаза из подстилочного (буртового) навоза.

В результате использования изобретения выход биогаза из органической массы увеличивается, он очищается водой, калорийность его увеличивается, а вода, насыщенная аммиаком и другими газами, используется для полива сельскохозяйственных культур.

Вышеуказанный результат достигается тем, что вначале приготавляют закваску из жидких стоков в анаэробных условиях в закваснике путем нагрева до температуры 60 - 70^oC, затем заливают закваску до верхнего уровня подстилочного навоза в метантенке, предварительно разогретого до 60 - 70^oC кислородом воздуха, затем в метантенке создают анаэробные условия, получают биогаз за период понижения температуры до 15 - 20^oC, очищают биогаз водой в емкости от СО₂, NH₃ и других газов, после чего биогаз утилизируется как топливо, а воду, насыщенную газом, и навоз утилизируют на полях, закваску вновь сливают в заквасник для нагрева, метантенк загружают подстилочным навозом, а емкость для очистки биогаза, выделившегося из заквасника и метантенка заливают чистой водой.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Технология, осуществляющая способ приготовления удобрений и биогаза из подстилочного навоза включает метантенк 1 с люком 2 в его верхней части. В нижней части метантенка имеется дверной проем, герметично закрывающийся дверкой 3. На дно метантенка, на деревянные опоры 4 установлена сетка 5. В корпус метантенка введена трубка 6 для термометра. В дно метантенка вварены две трубы, перекрывающиеся кранами. Одна труба связана с вентилятором 7 или воздуходувкой, а другая - с нижней и верхней частями заквасника 8, с насосом 9 и верхней частью метантенка. В закваснике смонтирована ручная мешалка 10, он нагревается электронагревателем 11. Вверху заквасника имеется трубопровод для выхода биогаза, а внизу - трубопровод для опорожнения его и замены закваски и промывки емкости. В корпус заквасника вварена трубка 12 для термометра. Биогаз из заквасника и метантенка поступает в емкость 13, заполненную чистой водой. Эта емкость связана еще тремя трубопроводами: одна для выхода и утилизации биогаза, 2-я для слива газонасыщенной воды с целью полива сельскохозяйственных культур, а третья - для залива емкости чистой водой.

Работает система приготовления удобрений и биогаза из подстилочного навоза следующим образом: метантенк 1 через люк 2 загружают подстилочным навозом на сетку 4. Заквасник 8 загружают жидкими стоками, а емкость 13 - чистой водой. Люк 2 закрывают и навоз в метантенке насыщают кислородом воздуха посредством вентилятора 7. Избытки воздуха выходят через патрубок в люке, все другие трубопроводы перекрыты. Одновременно жидкие стоки в закваснике 8 нагреваются посредством электронагревателя 11. Равномерность нагрева осуществляется ручной мешалкой 10. Биогаз из заквасника уходит в емкость с чистой водой 13. Как только температура навоза в метантенке 1 и закваснике 8 достигнет 60 - 70^oC, что фиксируется термометрами 6 и 12, насосом 9 закваску закачивают в верхнюю часть метантенка 1. Метантенк герметизируют, газовый трубопровод связывают с емкостью чистой воды 13. Начинается выделение биогаза, сбраживание прекращают до понижения температуры в метантенке, равной 15 - 20^oC. Затем газопровод перекрывают, сливают закваску насосом 9 в заквасник, открывают дверку 3 и выгружают сброженный навоз, используя его в качестве удобрения. Насыщенную аммиаком воду из емкости 13 также выгружают и используют для полива с.х. культур. Если удобрения и воду нельзя сразу утилизировать, то они складируются в заранее приготовленные накопители.

Затем цикл повторяется.

Формула изобретения

Способ приготовления удобрений и биогаза из подстилочного навоза путем аэробного сбраживания и за счет этого его разогрева, а затем анаэробного сбраживания с получением биогаза, отличающийся тем, что вначале приготовляют закваску из жидких стоков в анаэробных условиях в закваснике путем нагрева до температуры 60-70^oC, затем заливают закваску до верхнего уровня подстилочного навоза в метантенке, предварительно разогретого до 60-70^oC кислородом воздуха, затем в метантенке создают анаэробные условия, получают биогаз за период понижения температуры до 15-20^oC, очищают биогаз водой в емкости от CO₂, NH₃ и других газов, после чего биогаз утилизируют как топливо, а воду, насыщенную газом, и навоз утилизируют на полях, закваску вновь сливают в заквасник для нагрева, метантенк загружают подстилочным навозом, а емкость для очистки биогаза, выделившегося из заквасника и метантенка, заливают чистой водой.

РИСУНКИ

Рисунок 1