| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2086522
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНОГО ДОБРИВА
Ім'я винахідника: Мігутін Г.В .; Алкар В.А .; Мінобудінова Н.В .; Сиркін Л.Н.
Ім'я патентовласника: Тольяттинский науково-дослідний відділ Ленінградського науково-дослідного і проектного інституту основної хімічної промисловості
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.04.16
Використання: переробка органічних відходів на добриво. Мета винаходу: зниження шкідливих викидів в атмосферу та поліпшення якості готового продукту. Суть винаходу: спосіб передбачає змішування пташиного посліду і / або гною з наповнювачем, формування суміші в бурт і компостування при аерації повітрям. При цьому, при формуванні бурту частина суміші укладається в нижній шар на 2/3 його висоти, а решту додатково змішують з сорбентом в масовому співвідношенні 1-2: 1-4 і укладають в верхній шар бурту. При компостировании суміші на стадіях мезофильной, термофільної і охолодження аерацію повітрям здійснюють в режимі 9-11 нм 3 / год, а на стадії дозрівання 20 нм 3 / год з розрахунку на 1 т компостируемой суміші. Як сорбент можна використовувати цеоліт, насичене іонами натрію до 40 г / кг цеоліту, і / або активоване вугілля, бентоніт, обпалене вапно, фосфоритне борошно, суперфосфат, фосфогіпс.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до технології виробництва органічних добрив з відходів птахофабрик і тваринництва і може бути використано в сільському господарстві.
Відомий спосіб отримання порошкоподібного органічного добрива з гною і гною свиней, в якому передбачаються наступні стадії: змішання гною, гноївки свиней з пташиним послідом і / або з гноєм великої рогатої худоби з подальшим окисленням суміші; перемішування і висушування шляхом аерації; формування і окислення суміші і ферментирование (патент Швейцарії N 672634, вип.58, N 7, М. 1990, Кл. C 05 F).
Основний недолік способу неповна дезодорація готового продукту і забруднення навколишнього атмосфери аміаком при обробці суміші органічних відходів.
Відомо натуральне добриво на основі курячого посліду і способу його отримання, яке представляє собою суміш курячого посліду, бентонітової борошна і обпаленої вапна. (Заявка OS 3 317 241, ФРН, кл. C 05 F 3/00. ІСМ вип.55, N 6, 1985 г.).
Відомий спосіб отримання компостній суміші ферментацією органічного матеріалу, в якому для стабілізації містяться в компостах гумінових кислот і перешкоджання їх перетворенню в фульвокислоти додають 10 80% неорганічних іонітів, переважно в формі мінералів типу цеоліту або бентоніту (авт.св. ЧССР N 230192, кл. C 05 F 9/00. ІСМ вип.55, N 2, 1985 г.),
Основний недолік відомих способів забруднення навколишнього середовища і наявність патогенної мікрофлори в готовому продукті.
Відомий спосіб компостування органічних відходів, в якому в органічний продукт подають повітря в 600-800-кратному обсязі щодо продукту, при такому відношенні вмісту в продукті вуглецю до фосфату 25 45, вуглецю до азоту 12 25, вологості 60 88% (Заявка Японії N 1 -3080, ІСМ вип.58, N 4, 1990, кл. C 05 F 13/00, 3/00, 7/00).
Основний недолік відомого способу винесення значної кількості аміаку в атмосферу разом з повітрям. Крім того, в готовому продукті знижується вміст азоту за рахунок його винесення, тобто знижуються поживні якості готового продукту.
Найбільш близьким за технічною сутністю є технологія компостування пташиного посліду (Малофєєв В.І. Органічні добрива. Способи підготовки і внесення. М. Знання, 1988 г.). Сирий пташиний послід змішують з різними компонентами і укладають отриману масу в бурти. Як різних наповнювачів зазвичай використовують стрижні качанів кукурудзи, горіхову лушпиння, лушпиння насіння, стебла соняшнику, землю та ін. Компост з посліду вологістю 65.70% і торфу вологістю 50.55% готують в співвідношенні 1: 1. При компостировании посліду з тирсою, соломою, порошкоподібною суперфосфатом ці наповнювачі додають в кількості 15 20% від всієї маси. Різні наповнювачі, виключаючи грунт, знижують втрати поживних речовин в компості, але повністю їх не усувають. Торф, тирса, солома покращують фізичні властивості добрив, проте призводять до зменшення загального вмісту азоту і перекладу його в важкодоступну для рослин форму. Компостування застосовують як додатковий прийом знезараження великих скупчень відходів птахівництва з метою отримання органо-мінеральних добрив.
Метою пропонованого винаходу є зниження шкідливих викидів в атмосферу та поліпшення якості готового продукту.
Технічний результат досягається за допомогою формування бурту, в якому частина суміші укладають в нижній шар бурту на 2/3 його висоти, а іншу частину додатково змішують з сорбентом в масовому 7 співвідношенні 1-2: 1-4 і укладають в верхній шар бурту, при компостировании суміші на стадіях мезофильной, термофільної, охолодження, аерацію повітрям здійснюють в режимі 9-11 нм 3 / год. а на стадії дозрівання 20 нм 3 / год. з розрахунку на 1 т компостируемой суміші.
В якості вихідної суміші використовували відхід птахівництва пташиний послід, відходи тваринництва свинячий гній, кінський гній, коров'як (в кількості 66%) і наповнювач: солома і деревна тирса (в кількості 34% від компостируемой суміші), в якості сорбенту використовують цеоліт, попередньо наситивши його іонами Na, а й активоване вугілля, бентоніт, вапно, фосфоровмісні компоненти: фосфатную борошно, суперфосфат і фосфогіпс.
Готують суміш органічного відходу (наприклад, окремо або пташиного посліду, або свинячого гною, або їх суміші; або суміші пташиного посліду, свинячого гною, коров'яку і кінського гною) з наповнювачем (соломою або тирсою) і укладають на решітку металевого аератора лабораторного в нижній шар на висоту 2/3 бурту 0,8 м, а в верхній шар на 1/3 висоти бурта 0,4 м укладають суміш "органічний (і) відхід (и) - сорбент", наприклад, в співвідношенні 1-2: 1 -4, цеоліт, попередньо насичений іонами натрію і / або активоване вугілля, бентоніт, вапно, фосфоритне борошно, суперфосфат. Досвід на кожен склад досліджували окремо. Потім бурт аерують: обробляють киснем повітря, причому повітря подають під грати знизу зі швидкістю подачі 1,5 м / сек у кількості 9-11 нм 3 / год на 1 т компостируемой суміші на стадіях компостування (гідролізу) мезофильной (1), термофільної ( II), охолодження (III) і поступово збільшують його витрата до 20 нм 3 / год на стадії дозрівання (IV). Утворені в шарі бурту шкідливі гази піднімаються вгору, адсорбуються на поверхні сорбенту, відповідно знижується до ГДК вміст аміаку і фтористих і сірчистих газів. Зміст живильного для рослин речовини азоту в готовому продукті (добриві) підвищується майже на 50% в порівнянні з відомим способом.
Протягом досвіду виробляли реєстрацію температури у верхній, середній і нижній частині апарату. Одночасно вимірювали концентрацію кисню в газах, а й шкідливі компоненти в його складі: аміак, сірководень, двоокис сірки і фтористий водень. Через 6-7 днів процесу компостування (гідролізу) отримують готовий продукт (добриво) з вологістю 80-60% який піддають сушці і упаковують для реалізації.
Готовий продукт (добриво) не має поганого запаху і є досить стерильним: в ньому відсутні патогенні мікроби.
Пропонований спосіб відпрацьований в лабораторних умовах.
Приклад 1. Приготували 50 кг суміші пташиного посліду з тирсою в співвідношенні 2: 1, тобто 34 кг і 16 кг відповідно. Частина підготовленої суміші в кількості 34 кг помістили на решітку металевої термостатированной ємності розміром 0,23х0,23х1,6 на висоту шару 0,8 м (2/3). Частину змішували з цеолітом в співвідношенні 2: 1 (16 кг і 8 кг) і укладали на шар суміші без сорбенту на висоту 0,4. Під грати подавали повітря, в кількості 9 нм 3 / год зі швидкістю 0,15 л / хв на 1 кг суміші. Вимірювали температуру суміші в шарі на глибині 0,6 м, протягом 8 год спостерігається зростання температури до 70 o C, потім температура стабілізується і тримається на цьому рівні 60 год, потім починає падати. Через 120 ч збільшували швидкість подачі повітря до 0,33 л / хв на 1 кг смечі і відключали подачу повітря при досягненні нормальної температури (20 25 o C). Аналіз виділяється газової фази показав зниження вмісту аміаку до 0,2 мг / нм 3 і частково фтористого водню до 0,01 мг / нм 3, і сірчистого ангідриду до 0,02 мг / нм 3 і не перевищував ГДК. Одночасно збільшується до 51% вміст загального азоту в готовому продукті.
Приклади 2-15. Продукт отримували як в прикладі 1, але в якості вихідної суміші "пташиний послід тирсу" (приклади 2-6), "свинячий гній тирсу" (приклади 7-12) і суміш свинячого гною з послідом у співвідношенні 1: 1 (17 кг і 17 кг) з тирсою (16 кг). Співвідношення підготовленої маси з цеолітом для верхнього шару компосту склало 1: 1 (8 кг і 8 кг) (приклади 2,5,8,11,14), 2: 1 (16 кг і 8 кг) (приклади 4,7,10 , 13) і 1: 4 (4 кг і 16 кг) (приклади 3,6,9,12,15), а витрата повітря на 1 кг суміші на термофільної стадії склав 0,15 л / хв (приклади 2,3, 7-9,13-15), і 0,18 л / хв (приклади 4-6, 10-12). У всіх дослідах спостерігається зниження викидів аміаку до значень менше 0,08 мг / нм 3, що нижче ГДК, і збільшення вмісту загального азоту в готовому продукті на 20-50% в порівнянні з готовим продуктом, отриманим без застосування цеоліту.
Приклади 16-20 *. Досліди проводили як в прикладі 1, але в якості вихідної суміші брали суміш "пташиний послід свинячий гній" в співвідношенні 1: 1 (17 кг і 17 кг) з тирсою (16 кг), в якості сорбенту брали активоване вугілля (приклад 16), бентоніт (приклад 17), вапно (приклад 18), фосфоритне борошно (приклад 19), суперфосфат (приклад 20) та фосфогіпс (приклад 20 *) в співвідношенні з вихідної сумішшю 2: 1 (16 кг і 8 кг). Вміст аміаку в газах не перевищує 0,2 мг / нм 3, а вміст азоту в кінцевому продукті збільшується в середньому на 25%
Приклади 21-22.
Продукт отримували за прикладом 1, але в якості органічних відходів брали суміш "пташиний послід свинячий гній" в співвідношенні 1: 3 (8,5 кг і 25,5 кг відповідно) і суміш "пташиний послід свинячий гній + коров'як + кінський гній" в співвідношенні 1: 1: 1: 1 (8,5 кг кожної) з тирсою. Вміст аміаку в газі не перевищує ГДК, а вміст азоту в готовому продукті збільшується до 1,19% в прикладі 12 і до 1,65 в прикладі 22.
Приклади 23-26. Продукт отримували як в прикладі 1, але вихідну суміш завантажували в ємність на висоту 1,2 м без застосування сорбенту. Вміст аміаку в газах склав 3300 мг / нм 3, для суміші органічних відходів "пташиний послід + тирса".
Приклади 27-30. Досліди проводили як в прикладі 1, але співвідношення маси органічних відходів до маси цеоліту склало 2: 0,8 (приклад 27) в кг 16 і 6 кг, 1: 4,2 в кг відповідно 4,2 і 17,8 (приклад 28 ) і 1: 4 в кг 4,4 і 17,6 відповідно (приклад 29,30). В останньому прикладі витрата повітря на 1 кг компостируемой маси склав 0,12 л / хв (приклад 29) та 0,22 л / хв (приклад 30).
Зниження кількості цеоліту в суміші призводить до збільшення вмісту аміаку в газах до 9 г / нм 3 вище ГДК (гранично допустимої концентрації), а збільшення вмісту цеоліту в суміші більше 75% (співвідношення маси органічних відходів до цеоліту 1: 4,5) знижує вміст аміаку в газах до 0,01 мг / нм 3, тобто ступінь очищення газу практично не змінюється в порівнянні з прикладом 3, і подальше збільшення вмісту цеоліту недоцільно.
Зниження витрати повітря до 0,13 л / хв на 1 кг суміші (приклад 29) на термофільної стадії призводить до недостатнього окислення органічної суміші. Температура процесу піднімається до 40 o C, тривалість досвіду становить три доби. Такі умови виявляються недостатніми для знезараження і дезодорування готового продукту. Збільшення витрати повітря до 0,2 л / хв на 1 кг суміші на перших трьох стадіях процесу сприяє швидкому розвитку процесу ферментації, температура зростає до 55 o C, проте, через віднесення тепла повітрям при такому витраті, температура суміші швидко падає, в результаті, не досягається мета по знезараженню і дезодорації готового продукту.
Приклади 31-32. Умови досвіду за прикладом 1, але висота шару "органічні відходи + цеоліт" становить в прикладі 31 0,3 м, а в прикладі 32 0,5 м. Зменшення адсорбуючого шару до 0,3 м призводить до недостатньої очистки відпрацьованих газів від аміаку, концентрація його становить 0,5 мг / нм 3, що вище ГДК. Збільшення шару суміші органічних відходів з цеолітом недоцільно, так як мета досягається при меншій висоті шару (приклад 1).
Приклад 33. Досвід проводили за прикладом 1, але витрата повітря на стадії дозрівання збільшили до 21 нм 3 / год на 1 т продукту, вміст аміаку в газах підвищується до 0,4 мг / нм 3, що вище ГДК, так як при збільшенні швидкості інтенсивно видаляється аміак з компостируемой шару, і через малу часу контакту газів, що відходять з цеолітом спостерігається проскакування аміаку, тому збільшення витрати повітря вище 20 нм 3 / год недоцільно.
Експериментальні дані зведені в таблицю.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
З таблиці видно, що в заявлених межах (приклади 1-22, 28, 32) цілі досягаються.
У дослідах поза заявлених межах (приклади 23-27, 29-31, 33) цілі не досягаються.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб отримання органо-мінерального добрива, що включає змішування пташиного посліду і / або свинячого гною, кінського гною, гною великої рогатої худоби з наповнювачем, формування суміші в бурт і подальше компостування для аерації повітрям, що відрізняється тим, що, з метою зниження шкідливих викидів в атмосферу і поліпшення якості готового продукту, при формуванні бурту частина суміші укладають в нижній шар на 2/3 його висоти, а решту додатково змішують з сорбентом в масовому співвідношенні 1 2 1 4 і укладають в верхній шар бурту, при компостировании суміші на стадіях мезофильной, термофільної і охолодження аерацію повітрям здійснюють в режимі 9 11 нм 3 / год, а на стадії дозрівання 20 нм 3 / год з розрахунку на 1 т компостируемой суміші.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що в якості сорбенту використовують цеоліт, насичене іонами натрію до 40 г / кг цеоліту, і / або активоване вугілля, бентоніт, обпалене вапно, фосфоритне борошно, суперфосфат, фосфогіпс.
Версія для друку
Дата публікації 08.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.