Спосіб одержання гранульованих добрив на органічній основі та потокова лінія для його здійснення

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Текст

1. Способ получения гранулированных удоб рений на ор гани ческой о снове , включа ющий из мельчение органических компонентов с получени ем п ульпы, и х гран улир ован ие о дно временно с сушкой п утем ра спыления п ульпы в псе вдоожиженном слое, ула вливание органиче ской пыли после гранулирования, разделение гранул на фракции с возвратом мелкой фракции на гранули р о ван ие , о тли ча ющий ся тем , что сушк у ве дут нейтральным теплоносителем, например, атмо сферным воздухом, нагрев которого осуществля ют п утем сжигания горючи х компонентов, напри мер, газов, полученных в резуль тате разложения органически х компонентов в смеси с природным газом или др угими горючими компонентами, при чем сжигание газов о суще ствляют в пе чи одно временно с дожиганием газов, полученных после ула вливания органической пыли и предваритель но подвергн уты х термической обработке, а в пульпу перед гранулированием добавляют мине ральные ве щества как химической, так и естест венной природы в объеме 1 - 60 %. 2. Способ по п. 1, о тли чающийся тем, что сжига ние газов одно временно с и х дожиганием осуще ствляют при температуре не менее 700 "С. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разло жение органических компонентов проводят п утем сбраживания измельченных органически х компо ненто в, сбора и сжи гания образо ва вшегося при этом биогаза с добавлением в сброженную массу минеральных веществ перед гран улированием, а нагрев органических компонентов для проведения процесса сбраживания осуществляют горячей водой, предварительно подогре той теплом отра ботанных газов. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сбро женную массу разделяют на фракции, например, на центрифуге, с использованием сгущенной фракции для последующего гран улирования, а фильтра т направляют для пригото вления смеси исходных органических компонентов. 5. Способ по пп. 3 и 4, отл ичающийся тем, что в качестве ор ганически х компонентов используют навоз, помет, тор ф, ил, лигнин, отхо ды гидролизно-дрожжевых произ водств, сто чные во ды спир товы х и са харны х заводов и др угие ор ганические отходы продукто в сельскохозяйственного произ водства, и х переработки или их смеси. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что орга ническ ую пыль, уловленн ую после гран улирова ния, доизмельчают и вводя т в п ульпу перед гра нулированием. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мине ральные ве щества перед добавлением в п ульп у предварительно растворяют. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в каче стве минеральных ве ществ химической природы используют минеральные удобрения, например, азотные, фосфорные, калийные, и микроудобре ния, например, молибдено вые, борные, медные, цинковые и другие. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в каче стве минеральных веществ естественной природы используют отхо ды са харной промышленности , например, де фека т, и минералы че твер ти чны х отложений, например, цеолиты, главкониты, бен тониты и другие. 10. Поточная линия для получения гранулирован ны х удобрени й на ор гани ческой о сно ве , вклю чающая приемный бункер, измельчитель органи ки, печь, емкость для приго товления п ульпы, на сосы, аппарат гранулирования и сушки, устройст во для улавливания пыли, сепаратор получаемых удобрений, вентилятор, компрессор, сборники, вы хлопн ую тр убу и си стем у ма ссопро водов, от личающаяся тем, что устройство дополнительно содержит установленные последовательно после печи теплообменник, воздухоподогрева тель и ре куператор , при этом вы ходной па тр убок печи со единен с вхо дным патр убком тр убного простран ства теплообменника, выходной патрубок тр убно го пространства теплообменника соединен с входным патрубком трубного пространства возду хоподогревателя, вы ходной патр убок трубного пространства воздухоподогре ва теля сое динен с входным патрубком рекуператора, который в свою очередь сое динен с вы хлопной тр убой , причем сч о 00 со ю см о» 27538 межтрубное пространство теплообменника соединено посредством патрубков с напорным патрубком вентилятора, установленного после устройства для ула вливания пыли и входным патрубком печи, а межтрубное пространство воздухоподогревателя соединено посредством патрубков с атмосферой воздуха и входным патрубком аппарата гранулирования и сушки, кроме того устройство содержит как минимум один бункер с минеральными веществами, снабженный дозирующим устройством, соединенный с емкостью для приготовления пульпы. 11. Линия по п. 10, отл ичающа яся тем, что меж трубное пространство воздухоподогрева соедине но посредством па тр убков и массопроводов с а т мосферой воздуха над приемным бункером. 12. Линия по л. 10 , отл ича юща яся тем , что она содержит устрой ство для разложения ор ганиче ски х компонен то в с теп лообменником, при этом вхо д устрой ства для раз ложения ор гани чески х компонентов соединен с измельчителем органики, вы ход сброженной массы связан с емкостью для приготовления пульпы, а вывод газов, полученных в результа те разложения органических компонентов, - с вводом в печь горючих компонентов. 13. Линия по п. 12, отл ича ющаяс я, тем, что она содержи т цен три фугу, вход ко торо й сое динен с выходом устройства для разложения органических компонентов, а вы ход цен трифуги соединен с ем костью для приготовления пульпы. 14. Линия по л. 10, отл ичающаяся тем, что вы ход теплопередающих тр уб рекуператора через насос соединен с вхо дом теплообменника устройства для разложения органических компонентов, а вы ход теплообменника указа нно го устройства со единен с вхо дом теплопередающи х тр уб рек упе ратора. 15. Линия по п . 10 , отл ича юща яся тем, что она содержит емкость с ме шалкой , устано вленной между дозирующим устройством л ля минераль ных ве ществ и емкостью для приготовления пуль пы. 16. Линия по п. 10, отличающаяся тем, что между устройством для улавливания пыли и емкостью для пригото вления п ульпы установлен измельчи тель уловленной пыли. Изобретение относится к области сельского хозяйства , а именно к переработке органических отходов сельскохозяйственного производства, с целью получения удобрений. Известен способ подготовки животноводческих стоков к переработке в удобрения для сельскохозяйственны х угодий п утем и х замораживания, формирования ледяных бур тов с последующим размораживанием буртов в естественны х усло виях, удаления и сбора фракции, обога щенной элементами питания растений [1]. Известный способ реализуется с помощью устройства, описанного в примере конкретного осуществления способа. Устройство включае т средства замораживания и дробления стока, ряд площадок, спланированных в горизонтальной плоскости для разлива стока слоем 5-10 см, и ряд площадок с направленным уклоном, по которым жидкий сток направляется в приемный резервуар и далее - в полевые накопители или непосредственно в почву. Разбавленный опресненный сток поступает в емкости технологи ческой воды, а затем используется для гидросмыва каналов навозоудаления. Недостатками этого способа и устройства являются невозможность круглогодичной обработки животноводческих стоков, а только в зимнее время, низкие физико-химические свойства получаемых удобрений, большие потери питательных веществ. Кроме того, в результате использования данного способа и устройства, удобрения получают в таком виде, при котором их тр удно вносить в почву. Частично эти недостатки устраняются другим способом обработки осадка сточных вод [2], в котором, с целью получения сыпучего продукта, пригодного для использования в качестве удобрения в сельском хозяйстве, указанный осадок суша т в присутствии золы. Используют сланцевую золу пылевидной консистенции в количестве 5070% от веса обрабатываемого осадка. При этом процесс обезвоживания осуществляют как за счет непосредственного отбора влаги, благодаря высокой гигроскопичности золы, так и за счет интенсификации подсушивания полученной смеси, благодаря изменению структуры образовавшейся массы. Известный способ реализуется с помощью устройства, описанного в примере конкретного выполнения способа. Устройство включае т емкости для накопления, сбраживания и доведения влажности осадка, предназначенного для подсушивания на иловых площадках, до 96,5 % , специальную мешалку, в которой осадок тщательно перемешивается с пылевидной сланцевой золой в течение 3-5 минут со скоростью 8 об/мин и специальную емкость, куда стекает полученная масса. Через 48 часов получают го товый продукт, влажность которого колеблется от 22 до 55 %. ♦ Этот способ и устройство обеспечивают получение удобрений в виде, более удобном для внесения в почву, однако не устраняют др уги х перечисленных выше недостатков. К тому же, в состав удобрений переходит балласт, содержащийся в золе. Известен также способ получения органических удобрений, включающий предварительный нагрев отходов сельскохозяйственного производства и и х последующее анаэробное сбраживание в метантенке [3]. Данный способ реализуется с помощью устройства, описанного в примере конкретного выполнения способа. Устройство включает средства для предварительной обработки массы (нагрев до температуры 75 - 85вС с последующим охлаждением до температуры 53 - 55Х), метан тенк с теплоизоляционной наружной поверхностью. 27538 При этом происходи т частичное обеззараживание отходов, полностью уничтожаются семена сорной растительности, происходит частичная дезодорация навоза. Однако удобрения получают в полужидком виде, поэтому внесение и х в почву возможно только в осенне-весенний период с последующим запахиванием. При этом теряются питательные вещества и возникает потребность в строительстве накопителей сброженного навоза с объемом полугодового запаса удобрений. Известен способ получения гранул из органических отходов [4], включающий удаление механических примесей, перемешивание, измельчение, гранулирование и сушку органики горячими газами, причем гранулирование перед сушкой производят экспедированием с образованием прутков и последующим их обламыванием в результате свободного падения на транспортер, а сушку осуществляют сначала на колеблющемся перфорированном лотке с последующей вьщержкой гранул в бункере, а затем на неподвижном перфорированном лотке с последующим их о хлаждением. Установка для осуществления способа включает средства для удаления механических примесей, перемешивания, измельчения, гранулирования и сушки горячими газами, при этом средство для гранулирования выполнено в виде шнекового экстр удера с фильерой, под ко торым размещен транспортер, а средство для сушки горячими газами выполнено в виде колеблющегося и неподвижного перфорированных лотков, имеющи х наклонное днище, под которым установлены патрубки для подачи горячего воздуха, причем между лотками размещен бункер для выдержки гранул, а к концу неподвижного лотка подведен патрубок для подачи холодного воздуха . Недостатками указанного способа и устройства являются низкие физико-химические свойства получаемых удобрений, повышенный расход горячих газов на сушку из-за недостаточно развитой поверхности сушки и тр удности передачи тепла внутрь гранулы, т.к. органические отходы являются плохими переносчиками тепла. Это приводит к тому, что получаемые таким Способом удобрения полностью не обеззаражены и в них остаются жизнеспособными семена сорной растительности, что недопустимо. Известен способ получения удобрений в виде сухого птичьего помета путем сушки горячими газами комков, образующи хся при отслаивании и разламывании полужидкого помета, загружаемого во вращающийся барабан [5]. Этот способ реализуется с помощью установки, включающей вращающийся барабан с лопастями внутри, обеспечивающими интенсификацию процесса сушки и перемещения помета вдоль барабана, топливную аппаратуру и устройство для отсасывания паров и газов. Помет загружают с одного конца барабана, по мере движения его подсушивают и высыпают с друго го конца на транспортерн ую ленту и да лее на упаковку. Недостатками этого способа и устройства являются: • доп устимость обра бо тки только густо го помета, в то время как на большинстве птицефаб рик его получают в жидком и полужидком виде; • большой расход теплоноси теля из-за не развитой поверхностиобъектов сушки в виде ком ков неправильной формы; при этом требуется значительное время на испарение жидкости изнутри комка; • неполное обеззараживание продукта из-за невозможности достичь внутри комков температу ры, достаточной дпя обеззараживания; • низкие физико-химические свойства полу чаемого продук та: неболь шой насыпной ве с, не однородность гран уломе три ческого со ста ва , не достаточная прочность комков, несбалансирован ность состава по питательным элементам. Известна установка для переработки жидкого навоза, включающая приемный бункер с массопроводом для навоза, теплообменник, связанный с коллектором обогревателя, аппарат сушки, насос, и спаритель которо го связан с массопро водом, а конденсатосборник испарителя соединен с аппаратом для сушки, при этом конденсатор насоса имеет циркуляционный контур, часть которого расположена в камере теплообменника, и смеситель-абсорбер, который соединен с аппаратом сушки [6]. Аппарат сушки обеспечивается теплом от печи, где сжигают биогаз и нагре тый воздух о т теплообменника. Недостатками данной установки является: - получение удобрений повы шенной влаж ности (30 %), что не дает возможности хранить его продолжительное время - для хранения необхо дима влажность менее 14 % ; - неоднородный гранулометрический состав и низкая прочность полученных удобрений не дает возможности вносить их внутрипочвенно; - несбалансированность имеющи хся пита тельных веществ, вызывает потребность в допол нительном их введении в получаемые удобрения, причем питате льные ве ще ства необходимо вво дить как в ор ганическом, так и в неоргани ческом виде; - кроме того, сушка производится продукта ми сгорания - топочными газами, со держащими вредные и токсичные вещества, которые при суш ке попадают в получаемые удобрения, а за тем в почву и растения Известен способ получения гран улированного птичьего помета, выбранный в качестве прототипа, включающий измельчение помета до получения пульпы с размером частиц дисперсной фазы 20-300 мкм , гран улирование и сушку одновременно в псевдоожиженном слое, когда органика не подвергается воздействию больши х температур , связанных с разрушением биологически активных веществ [7]. Этот способ позволяет получить качественные удобрения. Они достато чно обеззаражены и всхожесть семян сорной растительности у ни х полностью подавлена. Расход тепловой энергии при этом невелик, т.к создается развитая поверхность контакта фаз. Способ обеспечивает получение гранул, которые имеют однородный состав, одинаковый размер, высок ую насыпн ую плотность, могут вноситься внутрипочвенно. Наиболее близким по конструктивным признакам и достигаемому положительному эффекту к предполагаемому изобретению - устройству для получения гран улированных удобрений на органической основе - является устройство для получения гран улированного птичьего помета, содер 27538 жаидее приемный бункер, измельчитель органики, печь, емкость для приготовления пульпы, аппарат гранулирования и сушки, насосы, сепаратор получаемых удобрений, вентиляторы, компрессор, сборники и систему массопроводов [8] Недостатками прототипа способа и прототипа устройства являются 1 выделение при сушке бо льшо го количе ства вредны х, ток си чны х и дурно па хн ущи х ве ществ 2 Сушка производится продуктами сгорания - топочными газами, содержащими вредные и ток сичные ве щества, которые при сушке попадают в полученные удо брения, а затем в почву и расте ния 3 Полученные удобрения не сбалансирова ны по питательным ве ществам, поэтом у требуют дополнительного внесения минеральных удобре ний Известно, что одновременное внесение органических и минеральных удобрений наиболее отвечает требованиям растений к питанию Органическое вещество снижает воедную для растений кислотность почвенного раствора, которая повышается после внесения минеральных удобрений, препятствуе т процессу перехода фосфорных сое динений в недоступн ую для растений форму Оно также способствуе т развитию почвенной микрофлоры, увеличивает подвижность питательных ве ществ в почве и положительно влияет на рост растений Без внесения органических удобрений невозможно добиться бездефицитного баланса гумуса в почве В основу настоя щего изобретения поставлена задача создания способа получения экологически безопасного гранулированного удобрения на органической основе и устройства для осуществления данного способа, которое бы отличалось повышенной экологической безопасностью производства и снижением энергопотребления с одновременным решением вопросов защиты окружающей среды Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для производства удобрений, объединяющих в себе положительные свойства как органических, так и минеральных удобрений Эту задачу решают п утем ведения сушки гранул нейтральным теплоносителем для предотвращения попадания токсичных и вредных продукто в сгорания в удобрения, доочистки вы хлопных газов дожиганием их в печи, что позволяет разложить вредные и дурно пахн ущие ве щества до элементарных соединений, утилизации тепла отработанных газов для предотвра щения теплового загрязнения атмосферы, устранения жидкого стока при переработке отходов животноводства и птицеводства любой влажности, что предотвращает попадание вредных веществ в почву, атмосфер у, фунто вые воды, а также путем получения сбалансированного по питательным элементам удобрения, обеспечи вающего высок ую доступность элементов питания для растений Для решения поставленной задачи в известном способе получения гранулированных удобрений на органической основе, включающем измельчение органических компонентов с получением пульпы, их гранулирование одновременно с сушкой путем распыления пульпы в псевдоожиженном слое улов органической пыли после гранулирования, разделение гранул на фракции с возвратом мелкой фракции на гранулирование, сушк у ведут нейтральным теплоносителем, например, атмосферным воздухом, нагрев которого осуществляют путем сжигания горючих компонентов, например, газов, полученных в рез ультате разложения органических компонентов в смеси с природным газом или другими горючими компонентами, причем сжигание газов осуществляют в печи одновременно с дожиганием газов, полученных после уло ва органической пыли и предварительно подвергнуты х термической обработке, а в пульпу перед гранулированием добавляют минеральные вещества как химической, так и естественной природы в объеме 1 -6 0 % Сжигание газов могут производить одновременно с их дожиганием и осуществляют при температуре не менее 700 °С Разложение оргаьических компонентов могут проводить путем сбраживания измельченных органических компонентов, сбора и сжигания образовавшегося при этом биогаза с добавлением в сброженную массу минеральных ве ществ перед гранулированием а нагрев органических компонентов для проведения процесса сбраживания могут осуществля ть горячей водой, предварительно подогретой теплом отработанных газов Сброженную массу могут разделять на фракции, например, на центрифуге, с использованием сгущенной фракции для последующего гранулиро вания, а филь трата для приго товления смеси исходных органических компонентов В качестве органических компонентов могут использовать навоз, помет, торф, ил, лигнин, о тходы гидролизно-дрожжевых производств, сто чные воды спиртовых и сахарных заводов и др угие органические отходы продуктов сельскохозяйственного производства , и х перерабо тки или и х смеси Органическую пыль, уловленную после гранулирования, могут доизмельчать и вводить в пульпу перед гранулированием Минеральные вещества перед добавпением в пульпу могут предварительно растворять В качестве минеральных веществ химической природы могут использовать минеральные удобрения, например, азотные, фосфорные, калийные, и микроудобрения, например, молибденовые, борные, медные, цинковые и другие В качестве минеральных ве ществ естественной природы могут использовать отходы сахарной промышленности, например, дефекат, и минералы четвертичных о тложений, например, цеолиты, главкониты, бентониты и другие Данный способ реализуют использованием устройства для получения гранулированных удобрений на органической основе, которое, как и известное, включае т приемный бункер, измельчитель органики, печь, емкость для приготовления пульпы, насосы, аппарат гранулирования и сушки, устройство для улова пыли, сепаратор получаемых удобрений, вентилятор, компрессор, сборники, выхлопную трубу и систем у массопроводов, которое, согласно изобретению, дополнительно содержит установленные последовательно после 27538 печи теплообменник, воздухоподогреватель и рекуператор, при этом вы ходной патр убок печи соединен с входным патр убком трубного пространства теплообменника, выходной патрубок трубного пространства теплообменника соединен с входным патрубком трубного пространства воздухоподогревателя, вы ходной патрубок трубного пространства воздухоподогрева теля соединен с вхо дным па тр убком р ек упера тор а, ко торый , в свою очередь, соединен с выхлопной трубой, причем межтрубное пространство теплообменника соединено посредством патр убков с напорным патрубком вентилятора, установленного после устройства для улова пыли, и входным патрубком печи, а межтрубное пространство воздухоподогреватя соединено посредством патрубков с атмосферой воздуха и входным патр убком аппарата гранулирования и сушки, кроме того устройство содержит, как минимум, один бункер с минеральными веществами, снабженный дозирующим устройством и соединенный с емкостью для приготовления пульпы. Межтр убное пространство воздухоподогревателя может быть соединено посредством патрубков и массопроводо в с атмосферой воздуха над приемным бункером. Заявляемое устройство может содержать устройство для разложения органических компонентов с теплообменником, при этом вход устройства для разложения органических компонентов соединен с измельчителем органики, выход сброженной массы связан с емкостью для приготовления пульпы, а вывод газов, полученных в результате разложения органических компонентов, - с вводом горючих компонентов в печь. Устройство может содержать центрифугу, вход которой соединен с выходом устройства для разложения органических компонентов, а вы ход центрифуги соединен с емкостью для приготовления пульпы. Выход теплопередающих труб рекуператора через насос может быть соединен с входом теплообменникаустройства для разложения органических компонентов, а выход теплообменника указанного устройства соединен с входом теплопередающих тр уб рекуператора. Устройство может содержать емкость с мешалкой, установленн ую между дозирующим устройством для минеральных веществ и емкостью для приготовления пульпы. Между устройством для уло ва пыли и емко-стью для приготовления пульпы может быть установлен измельчитель уловленной пыли. Таким образом, указанная выше те хническая задача решается использованием заявляемого способа, обладающего следующими существенными отличительными признаками: - сушк у ведут нейтральным теплоносителем, например, атмосферным воздухом, что обеспечи вает получение экологи чески безопасного гран у лированного удобрения; - нагрев нейтрального теплоносите ля осу ществляют п утем сжигания горючих компонентов, например, газов, полученных в результа те разло жения органиче ски х компоненто в в смеси с при родным газом или другими горючими компонента ми, одновременно с дожиганием газов, что позво ляет реши ть вопрос за щиты окр ужающей среды от загрязнения неочищенными газообразными веществами; - в п ульп у перед гран улиро ванием добав ляют минеральные веще ства как химической, так и естественной природы, что позволяет получать сбалансированные по питательным элементам удобрения, объединяющие в себе преимущества как минеральных, так и органически х удобрений, причем содержание минеральных ве ществ, в за висимости о т и х ви да и со держания в ни х пи та тельных компонентов, соста вляет минимум 1 про цент, а максим ум 60 про центо в. Доказате льство существенности данного отличительного признака приведена в примера х конкретно го осуществле ния способа 1 и 2; - сжигание газов одновременно с их дожига нием осуществля ют при темпера туре не менее 700вС, что позволяет обеспечи ть термическое разложение всех составляющи х отработанных газов, поскольку эта вели чина гарантированно выше температуры и х воспламенения. Э то дока зано примером конкретного осуществления 3; - разложение органических компонентов проводят путем сбраживания измельченных орга нических компонентов, сбора и сжигания образо ва вше го ся при этом био га за с до ба влени ем в сброженную массу минеральных ве ществ перед гран улиро ванием, а нагре в ор ганиче ски х компо ненто в для про ве дения проце сса сбражи вания осуществляют горячей водой, предварительно подогре той теплом о трабо танн ы х газов, что по зволяе т снизить энер гопотре бление о т вне шни х источников на проведение те хноло гического про цесса, за сче т получения дополнительного собст венно го и сто чника эне ргии и ути лизации теп ла продуктов сгорания; - сброженную массу разделяют на фракции, например, на центри фуге, с использованием сгу щенной фракции для последующего гранулирова ния, а филь тра та - для приго то вления смеси ис ходны х органических компонентов, что позволяет производить переработку жидких органических компонентов и не расхо дова ть большого количе ства энергии на выпаривание все го объема жид кости; - в качестве ор ганически х компонентов ис пользуют навоз, помет, тор ф, ил, ли гнин, о тходы гидролизно-дрожжевых производств, сто чные во ды спирто вы х и са харны х за водо в и др угие ор га нические отходы продуктов сельскохозяйственно го производства, их переработки или их смеси, что позволяет, одно временно с получением удо бре ний, реши ть задачу утилизации отхо дов местны х производств, содержащих органические вещества; - органическую пыль после гранулирования доизмельчают и вводя т в п ульп у перед гран ули рованием, что позволяет утилизировать отход производства сразу в те хнологическом процессе; - минеральные вещества перед добавлени ем в п ульпу предвари тельно растворяют, что по зволяет использова ть в качестве минеральных веществ любые, даже тр удно растворимые веще ства; - в качестве минеральных веществ химиче ской природы используют минеральные удобре ния, например, азотные, фосфорные, калийные, и 27538 микроудобрения, например, молибденовые, борные, медные, цинковые и др угие, что позволяет получа ть комплексные сбалансированные удобрения высокого качества с набором всех ве ществ, необходимых для нормального роста и развития растения; - в качестве минеральных ве ществ естест венной природы используют отходы са харной промышленности, например дефекат, и минералы четвертичны х отложений, например цеолиты, гла вкони ты, бен тони ты и др угие , что п озво ляе т получа ть качественные сбалансированные по элементам питания удобрения, не затрачивая больши х средств на транспортиро вку минераль ных ве ществ химической природы , а широко и с пользуя минеральные ве щества, имеющие ся в данном регионе в виде отходов производств или залежей минералов. сброженной массы которого связан с емкостью для приготовления п ульпы, а вывод газов, полученных в результате разложения органических компонентов, - с вводом горючи х компонентов в печь, позволяет произвести разложение сложных органических соединений путем сбраживания до простых хорошо усваиваемых растениями соединений, частично дезодорировать органические компоненты, а также получить дополнительный источник энергии - биогаз, подмешивание которого к горючим компонентам позволяет значительно уменьшить расход последних, - включение в конструкцию центрифуги, вход которой соединен с выходом устройства для разложения органиче ски х компоненто в, а вы ход соединен с емкостью для приго товления пульпы, позволяет производить обезвоживячие сброжен ной в устрой стве для разложения ор ганиче ски х компонентов биомассы и напра вля ть на сушк у и гран улиро вание п ульп у за данной влажности , а излишки влаги испо льзова ть для при гото вления смеси исходных органических компонентов, - соединение теплопередающи х тр уб реку ператора через насос с входом теплообменника устройства для разложения органи чески х компо нентов, а вы хода теплообменника указанного уст ройства - с входом теплопередающи х тр уб реку ператора позволяет утилизировать тепло продук тов сгорания, - включен ие в кон стр укци ю емкости с ме шалкой, установленной между дозир ующим уст ройством для минеральных ве ществ и емкостью для приго то вления п ульпы, позволяе т использо ва ть в ка честве минер альны х ве ществ любые , даже трудно растворимые вещества, - включение в констр укцию измельчителя уло вленной пыли, установленного между устрой ством для уло ва пыли и емкостью для приго тов ления пульпы, позволяет доизмельчать уло влен ную органическую пыль и утилизировать ее путем возврата снова в пульпу перед гранулированием. Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами На фиг 1 представлено устройство для осуществления способа получения гранулированных удобрений на органической основе, согласно изобретению На фиг 2 представлены частные случаи выполнения устройства в соответствии с зависимыми пунктами формулы. Способ реализуется с использованием предложенного устройства для получения гранулированных органических удобрений на органической основе, существенные отличительные признаки которого обеспечивают решение поставленной технической задачи- дополнительное включение в констр укцию устройства установленны х последо ва тельно по сле печи теплообменника, воздухоподогрева теля и рекуператора, соединенных таким образом, что вы ходной па тр убок пе чи связан с входным па т рубком тр убного простран ства теплообменника, выходной патр убок тр убного пространства тепло обменника соединен с входным патрубком трубно го пространства воздухоподогревателя, вы ходной патрубок тр убного пространства воздухоподогре вателя соединен с входным патр убком рекупера тора, который в свою очередь соединен с выхлоп ной трубой , причем межтрубное пространство те плообменника соединено посредством патрубков с напорным патрубком вентиля тора, установлен ного после устройства для улова пыли и входным патрубком печи, а межтрубное пространство воз духоподогре ва теля сое динено посредством пат рубков с а тмосферой воздуха и входным патр уб ком аппарата гранулирования и сушки, позволяет вести сушк у нейтральным теплоносителем, обес печить термическое разложение всех соста вляю щи х о тра бо танны х газо в с ре шением вопро со в защиты окр ужающей сре ды о т за грязнения не очищенными газообразными веществами и утили зировать тепло продуктов сгорания, - включение в кон стр укцию, как миним ум, одного бункера с минеральными веще ствами, снабженного дозирующим устройством, соеди ненного с емкостью для при го то вления п ульпы, позволяет получа ть комплексные сбалансирован ные удобрения высокого качества с набором всех ве ществ, необходимы х для нормального роста и развития растения; - соединение межтрубного пространства воздухоподогрева теля посредством па тр убков и массопроводов с атмосферой воздуха над прием ным бункером позволяет снизить эмиссию дурно пахнущих ве ществ в атмосфер у воздуха, - включение в констр укцию устройства для разложения органических компонентов, вход кото рого соединен с измельчителем органики,вы ход Способ получения гранулированных удобрений на органической основе осуществляют устройством , которое включает приемный бункер 1, измельчитель органики 2, лечь 3, емкость для приготовления пульпы 4, насосы 5,6,7,8, аппарат гранулирования и сушки 9, устройство для улова пыли 10, сепаратор получаемых удобрений 11, вентилятор 12 , компрессор 13, сборники 14 и 15, выхлопн ую тр убу 16, систем у массопроводов, при этом после печи 3 последовательно установлены теплообменник 17, воздухоподогреватель 18 и рекуператор 19, причем выходной патрубок печи 3 соединен с входным патрубком трубного пространства теплообменника 17, выходной патрубок трубного пространства теплообменника 17 соединен с вхо дным патр убком тр убного пространства 6 27538 воздухоподогрева теля 18, вы ходной патр убок тр убного пространства воздухоподогревателя 18 соединен с входным патрубком рекуператора 19, который, в свою очередь, соединен с вы хлопной трубой 16, причем межтрубное пространство теплообменника 17 соединено посредством патр убков с напорным патрубком вентилятора 12, установленного после аппарата гран улиро вания и сушки 9, и входным патрубком печи 3, а межтрубное пространство воздухоподогревате ля 18 соединено посредством патрубков с атмосферой воздуха и входным патрубком аппарата гранулирования и сушки 9, при этом имеется бункер 20 для минеральных веществ, снабженный дозирующим устройством 21 и соединенный с емкостью для приготовления пульпы 4. Межтрубное пространство воздухоподогревателя 18 может быть соединено посредством патрубков и массопроводов с атмосферой воздуха . над приемным бункером 1. Заявляемое устройство может включа ть устройство для разложения органических компонентов, например, метантенк 22 с теплообменником 23, вход которого соединен с измельчителем органики 2, выход сброженной массы которого связан с емкостью для приготовления пульпы 4, а вывод газов, полученных в результате разложения органических компонентов, - с вводом 3 горючих компонентов в печь Устрой ство может содержать центри фугу 24, установленную между метантенком 22 и емкостью для приготовления пульпы 4. Выход теппопередающих труб рекуператора 19 через насос 8 может быть соединен с входом теплообменника 23 метантенка 22, а выход теплообменника 23 метантенка 22 может быть соединен с входом теплопередающих тр уб рекуператора 19. Устройство может содержать емкость 25 с мешалкой, установленн ую между дозирующим устройством 21 минеральных ве ществ и емкостью для приготовления пульпы 4. Между устройством для уло ва пыли 10 и емкостью для приготовления пульпы 4 может быть установлен измельчитель пыли 26, уловленной устройством 10. Способ получения гранулированных удобрений на органической основе осуществляется следующим образом. Исходные органические компоненты, в качестве которых могут использоваться навоз, помет, торф, ил, ли гнин, отходы гидролиэно-дрожжевых производств, сточные воды спиртовых и сахарных заводов и другие отходы сельскохозяйственного производства или и х смесь, доставляют в приемный бункер 1. Насосом 5 органические компоненты подают в измельчитель органики 2. Измельченную органику собирают в сборнике 14, откуда насосом 6 ее подают в емкость для приготовления пульпы 4. В эту же емкость подают минеральные компоненты из бункера 20, снабженного дозирующим устройством 21. Минеральные вещества добавляют в количестве от 1 до 60% от объема органических компонентов. Наиболее экономически оправданной является доба вка минеральных ве ществ в коли честве до 25 %. Эта величина обеспечивает оптимальное минеральное питание растений и поддерживает оптимальное содержание элементов питания в по чве . Однако, при нали чии бе дны х почв и достаточного количества дешевого местного сырья, содержание минеральных веществ в удобрениях увеличивают до 60 %. Готовую п ульпу насосом 7 подают на сушк у и гранулирование, которые происходят одновременно в одном аппарате - аппарате гранулирования и сушки 9 Образующиеся гранулы постоянно сепарируют в сепараторе 11 получаемых удобрений Мелкую фракцию возвращают на доращивание в аппарат гранулирования и сушки 9, а товарную фракцию собирают в сборнике 15 и подают на склад готовой продукции Для распыления пульпы в аппарат гранулирования и сушки 9 компрессором 13 подают сжатый воздух. Отработанные выхлопные газы из аппарата гранулирования и сушки 9 очищают от пыли в устройстве для уло ва пыли 10 и вентиля тором 12 подают через теплообменник 17 на термическую очистку в печь 3, предназначенную для разложения вредных ве ществ, содержащи хся в о тработанных вы хлопных газа х, путем их сжигания при температуре не менее 700 °С. При такой температуре происходит дестр укция содержащихся в выхлопных газах вредных и токсичны х ве ществ, таких как оксиды углерода, метан, аммиак, сероводород, сернистый ангидрид, меркаптаны и другие, температура воспламенения которых не превышае т 600Х Для гаран тированного разложения указанных газов предпочтительной является температура не менее 700 °С. Для экономии расхода горючих компонентов выхлопные газы вначале подогревают в теплообменнике 17, одновременно утилизируя тепло выхлопных газов. Для предотвращения попадания продуктов сгорания в производимые удобрения сушку ведут нейтральным теплоносителем, например, атмосферным воздухом, который нагревают в воздухоподогревателе 18 и подают в аппарат гран улирования и сушки 9. При этом воздухоподогреватель 18 дополнительно утилизируе т тепло отработанных выхлопных газов после печи 3. Окончательно тепло выхлопных газов перед выбросом и х в атмосфер у утилизир уют с помощью рекуператора 19, в котором нагревают воду. Для экономии расхода горючих компонентов при проведении процесса сушки, измельченные органические компоненты насосом 6 могут подаваться на сбраживание в метантенк 22, в котором происходит разложение органических компонентов до просты х ле гко усваиваемых растениями ве ществ, которые затем поступают в емкость 4 для приготовления пульпы. Образовавшийся при сбраживании биога э направляе тся в печь 3, за счет чего происходи т экономия расхода горючи х компонентов. Для экономии тепла на обогрев метантенка 22 предусмотрена подача горячей воды из рекуператора 19 насосом 8 в теплообменник 23 метантенка 22. В случае, если степень сбраживания высока и сброженная масса после ме тантенка 22 имее т 27538 высокую влажность, которую нельзя снизить до заданной величины путем добавки минеральных веществ, сброженную массу после метантенка 22 могут разделять на центрифуге 24, после которой сгущенную массу направляют в емкость 4 для приготовления пульпы, а фильтрат (жидкую фракцию) направляют в приемный бункер 1 для приготовления исходной органики. Минеральные вещества, которые вводят в органику перед гранулированием, должны быть представлены в виде раствора или подготовленной пульпы, для чего их вначале могут растворять в емкости 25 с мешалкой для пригото вления минеральных веществ, откуда подготовленные таким образом минеральные вещества подают в емкость для приготовления пульпы 4. Пыль, уловленную в устройстве для улова пыли 10, могут измельчать в измельчителе уловленной пыли 26 и направлять в емкость для приготовления пульпы 4. Минеральные вещества, добавляемые к органическим компонентам перед гранулированием, могут бы ть как химической так и естественной природы. В качестве минеральных ве ществ химической природы используют минеральные удобрения (азотные, фосфорные, калийные) и микроудобрения (молибденовые, борные, марганцовые, медные, цинковые и другие). В качестве минеральных веществ естественной природы используют местное сырье, такое как отходы сахарной промышленности (дефекат), и минералы четвертичных о тложений (цеолиты, главкониты, бентониты и другие). Примеры конкретного осуществления. Пример 1. Способ получения гранулированных удобрений осуществляли на экспериментальной установке производительностью 100 т в сутки по исходному сырому помету. В приемный бункер загружали 100 т помета влажностью 86 %, далее его направляли на измельчение в вибрационную мельницу. В подготовленный таким образом помет добавляли минеральные компоненты, тщательно перемешивали и подавали в аппарат гранулирования и сушки в псевдоожиженный слой. Сушку вели горячим воздухом, который нагревали в теплообменнике за счет тепла, выделенною при сжигании природного газа при температуре 700°С совместно с газами, полученными в результате осуществления гранулирования удобрений. В результате, было получено 5276 кг гранулированных органоминеральных удобрений. Химический анализ полученных удобрений показал отсутствие в них вредных и токсичных веществ, содержащихся в продуктах сгорания. Для достижения бездефицитного баланса гумуса в почве в нее необходимо вносить до 15 т/га куриного помета влажностью до 70 %. По предлагаемому нами способу получения гранулированных удобрений на органической основе (в данном случае на основе куриного помета) влажность удобрений составляет не более 14 %. Значит из 15 тонн помета мы получим 5,2 т гранулированных удобрений. В помете содержится до 30 % питательных веществ, т.е. в 5,2 тонн гранулированных удобрений их будет содержаться 156 кг. Количество пита тельных веществ, которые необходимо вносить на 1 га поля, соста вляет в среднем 200 кг. Таким образом, с этим количеством помета мы недовносим 200 -156 « 44 кг питательных веществ. Их не хва тку дополним за счет добавки в гранулированные удобрения на органической основе при их производстве комплексных минеральных удобрений, которые содержат до 60 % питательных веществ. Таким образом, для компенсации 44 кг питательных веществ необходимо добавить 76 кг комплексных минеральных удобрений. Общее количество гран улированных ор ганоминеральных удобрений составляет 5200 + 76 * 5276 кг. Отсюда следуе т, что содержание минер а ль ны х удо бр е н и й в со ста ве о р га н о минеральных удобрений насчиты вает чуть более 1 %. Таким образом, минимальное количество минеральных веществ, доба вляемых в производимые органоминеральные удобрения, составляет 1% . Пример 2. Органо-минеральные удобрения получали на указанн ой вы ше устан о вке указан ным вы ше способом. Для достижения бездефицитного баланса гумуса в почве, в нее необходимо вносить в среднем 18 тонн навоза влажностью 65 %. По предлагаемому нами способу получения гранулированных удобрений на органической основе (в данном случае навоз крупного рогатого скота), влажность удобрений соста вляет не более 14 % Значи т, из 18 тонн навоза мы получим 7,33 т гранулированных удобрений. В навозе содержится 13 % питательных веществ, т.е. в 7,33 т гранулированных удобрений их будет содержаться 95 кг. Количество пита тельных ве ществ, которые необходимо вносить на 1 га поля, составляет в среднем 200 кг. Таким образом, с этим количеством навоза мы недовносим 200 -95 = 105 кг питательных веществ. Их не хватк у дополняем за счет добавки в гранулированные удобрения на органической основе отходов сельхозпроизводств, которые содержат в среднем 0,82 % питательных веществ. Отсюда, для компенсации 95 кг питательных веществ необходимо 12,8 т отходов сельхозпроиэврдства. Общее количество гранулированных органоминеральных удобрений состави т 7,33 + 12,8 = =20,13 т. Отсюда следует, что содержание сельхозо тходо в в со ста ве гран улированны х органоминеральных удобрений составляет 60 %. Таким образом, максимальное количество минеральных ве ществ, добавляемых в производимые органоминеральные удобрения, составляет 60%. Пример 3. Способ получения гранулированных удобрений осуществляли на экспериментальной установке производительностью 10 кг в час по исходному сырому помету. В приемный бункер загружали 10 кг помета влажностью 86 %, далее его направляли на измельчение в дисковую мельницу. В подготовленный таким образом помет добавляли минеральные компоненты в коли честве 0,35 к г, 27538 тщательно перемешивали и подавали в аппар ат гранулирования и сушки в псевдоож иженный слой Сушку вели горячим во здухо м, который нагревали в теплообменнике за счет тепла, выде ленного при сж игании природного газа при температуре 700°С совместно с г азами ,полученными в результате осуществления гранулирования удоб рений Nfi№ Компонент Ед. Концентра изм. п/п ция В результате, б ыло получено 1,75 кг фанулированных органоминеральных удобрений При производстве фанулированных удобрений на основе куриного помета на экспериментальной установке было установлено, что в атмосферу выбрасываются газы, содерж ащие токсичные примеси следующего состава пдк, мг/м3 Уровень токсичности Температура воспламенения, °С 1 2 Азат, N Диоксид %об 80,7 углерода Оксид углерода 3,2 3 мг/м3 в 50 4 20 17 и 1500 -" 12 20 20 10 1500 610 530 654 650 260 « 25 5 10 30 50 59 « 400 200 200 200 1150 2000 465 450 2 30 15 10 0,8 5 133 38 150 467 595 4 5 6 7 8 Водород Метан Аммиак _ - . Сероводород Сернистый 9 10 ангидрид Оксиды азота Карбонил 11 12 ацетон Бутилацетат Жирные 13 14 «1 кислоты Меркаптаны Фенолы _"— _"_ _ _ В результате применения различных вариантов способов очистки выхлопных газов, образующихся в данном технологическом процессе , определено.что наиболее эффективным по экологическим показателям является термический способ очистки - дож игание По данн ым Ин сти тута газа НАН Украин ы, применение дож игания, в зависимости от степени рекуперации тепла, требует сж игать от 12 до 25 м /ч природного газа на 1000 м3 выхлопных газов Вместе с тем, учитыв ая наличие в основном технологическом процессе производства фанулированных удобрений на органи 7500 ческой основе топочного устройства, сж игающего 230 мэ/ч природного газа, предложен способ совмещенной сушки органики с процессом термической очистки - дож ига, реализованный в предлагаемом изобретении Температура дож ига выбрана не менее 700 °С, что следует из представ ленной таблицы, поскольку эта величина гарантированно выше температур воспламенения всех входящих в выхлопной газ компонентов Химический анализ полученных удобрений показал отсутствие в них вредных и токсичных веществ, содерж ащихся в продуктах сгорания 27538 5 •О* р и 13 И Т 15 вода выхло пная горючие компонент і 16 17 8 из атмосферы 1 . 18 Фиг. 1 10 п v у на ск -.чад 27538 горючие компоненты іьіхлопная )£а Кh 10 13 15 і насіслад t 16 Л2 8, С 17 18 Фиг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патенті» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03 11

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method of obtaining granulated fertilizers on the organic basis and flow line to carry out thereof

Автори англійською

Horodnii Mykola Mykhailovych, Nazarenko Yevhen Petrovych, Yakushko Serhii Ivanovych

Назва патенту російською

Способ получения гранулированных удобрений на органической основе и поточная линия для его осуществления

Автори російською

Городний Николай Михайлович, Назаренко Евгений Петрович, Якушко Сергей Иванович

МПК / Мітки

МПК: A01C 3/00

Мітки: спосіб, добрив, одержання, гранульованих, органічний, лінія, основі, здійснення, потокова

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-27538-sposib-oderzhannya-granulovanikh-dobriv-na-organichnijj-osnovi-ta-potokova-liniya-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання гранульованих добрив на органічній основі та потокова лінія для його здійснення</a>

Подібні патенти