СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СОСТАВЕ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО ЗАГРУЗОЧНОГО СЫРЬЯ ОДНОКАМЕРНОЙ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ (БГУ) Российский патент 2015 года по МПК C05F3/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено к способу предварительного дигерирования птичьего помета, поступающего с птицефабрик и птицеводческих хозяйств, для последующего внесения в состав комбинированного загрузочного сырья установки анаэробного сбраживания с выработкой биогаза и органических удобрений.

Способ может быть использован для повышения метаноотдачи БГУ с комбинированной загрузкой и для повышения активности микробиологического консорциума, образующегося при переработке нативного птичьего помета, птичьего помета с подстилкой (ПП), птичьего помета от молодняка (ПМ), птичьего помета от взрослого поголовья (ПВ) и их смесей, в составе которых присутствуют остаточные продукты санитарной и ветеринарной обработки (напольное содержание).

В соответствии с требованиями правил организации ветеринарного надзора и контроля при эксплуатации крупных птицеводческих хозяйств и птицефабрик существует ряд обязательных профилактических мероприятий ветеринарной и санитарной обработки. Ветеринарные мероприятия направлены на предупреждение опасных инфекционных заболеваний, санитарная обработка включает в себя обеззараживание вывозимого помета с целью уничтожения патогенной микрофлоры, яиц гельминтов и т.д. Это негативным образом отражается на активности микробиологического консорциума, входящего в состав птичьего помета, и, как следствие, на эффективности технологии утилизации (приводит к снижению метанообразования, увеличению длительности процесса ферментации и т.д.).

Кроме того, использование птичьего помета в качестве моносырья вызывает ряд проблем, обусловленных:

- высокой концентрацией аммиака и сероводорода, а также повышенной кислотностью и склонностью.

Известен способ выработки биогаза и устройство для его осуществления (RU 2069193 от 20.11.1996), согласно которому подготовка субстрата, сбраживание его бактериями, с образованием биогаза и бражки, с последующим разделением ее на осадок и иловую воду, причем брожение исходного продукта проводят в последовательно расположенных секциях кислого брожения, регрессия кислого брожения и щелочного брожения, с последующей подачей образованной в каждой секции иловой воды в секции метанового брожения, продукты субстрата на входах и выходах в секции измельчают вибрированием в смеси с зернистой насадкой до размера частиц субстрата, соответствующих размеру бактерий, а перед подачей иловой воды в секции метанового брожения проводят ее осветление отстаиванием. Устройство содержит корпус с патрубками подвода и отвода сред, выполненный с последовательно размещенными секциями кислого брожения, регрессии кислого брожения и щелочного брожения, сообщенными между собой по ходу перемещения субстрата, емкостями биогаза, расположенными над секциями брожения, снабжено на входе и выходе из секций перфорированными коробами с зернистой загрузкой, подвешенными на упругих опорах, выполнено с источником вибрирования, дополнительно содержит секции метанового брожения, сообщенные с секциями кислого, регрессии кислого и щелочного брожения, и с емкостями биогаза над этими секциями.

Недостатками данного способа является то, что способ не предусматривает подготовку субстрата до оптимальной влажности, соотношение в субстрате азота и углерода, оптимальной кислотности субстрата, возможного наличия в субстрате продуктов санитарной обработки и вакцинации, препятствующих анаэробному сбраживанию, а также низкая интенсивность метанообразования и длительный процесс сбраживания.

Известен способ переработки птичьего помета (патент РФ №2055823, МПК(6) C05F 11/08, C12P 39/00), включающий внесение в птичий помет влажностью 80-90% консорциума бактерий Streptococcus thermophilus, Streptococcus bovis, Lactobacillus salivarius var salicinicus, Lactobacillus salivarius var. salivarius, Lactobacillus acidophilus, депонированный в ВКПМ под N B-5972, в количестве 0,01-4,0%. Смесь ферментируют при естественных условиях, затем в ферментируемую смесь вносят влагопоглощающий материал, в качестве которого может быть использован торф или твердофазный помет. Затем смесь ферментируют при 60-80°C, при аэрации и перемешивании в присутствии личинок синантропных мух до естественного снижения температуры до 25-30°C, потом дополнительно вносят вышеуказанный консорциум в количестве 0,01-8,0% и вновь ферментируют при температуре окружающей среды. В результате получают продукт, который может быть использован как в качестве удобрения, так и в качестве кормовой добавки.

Недостатками данного способа является то, что способ не предусматривает подготовку субстрата до оптимальной влажности, соотношения в смеси азота и углерода, оптимальной кислотности смеси, возможного наличия в смеси продуктов санитарной обработки и вакцинации, препятствующих анаэробному сбраживанию, а также данный способ не предусматривает дальнейшее использование обработанного помета для получения биогаза, кроме того, длительный процесс переработки и отсутствие системы сбора биогаза.

Данный способ наиболее близок по своей технической сущности и принят за прототип.

Техническим результатом предлагаемого способа подготовки птичьего помета является:

- увеличение метаноотдачи БГУ;

- сокращение времени процесса сбраживания;

- возможность использования птичьего помета как одного из компонентов комбинированного сырья при одностадийном сбраживании;

- исключение негативного воздействия вредных компонентов исходного помета на жизнедеятельность микроорганизмов, участвующих в процессе сбраживания;

- более высокая активность метаногенного консорциума, содержащегося в эффлюенте, при отсутствии затрат на культивирование штаммов микроорганизмов.

Поставленная задача решается тем, что согласно заявленному способу предварительной подготовки птичьего помета для последующего его использования в составе многокомпонентного загрузочного сырья однокамерной биогазовой установки, включающему микробиологическую обработку птичьего помета и внесение биодобавок в жидкой форме, осуществление биологического разогрева и анаэробной ферментации смеси, в качестве биодобавки используют эффлюент, в количестве 20-25% от общей массы птичьего помета, в состав которого входят минеральные удобрения - N:P:K в количестве 0,1:0,16:0,18% соответственно и аборигенная микрофлора с плотностью по микроорганизмам 260×10⁸ КОЕ/мл, после чего полученный субстрат выдерживается в течение 7-9 суток в анаэробных условиях, а затем подается в реактор биогазовой установки в количестве 15% от загрузочной массы.

Предварительную обработку птичьего помета осуществляют следующим образом.

Птичий помет укладывается в емкости на расстоянии не менее 1-2 м друг от друга. Затем помет доводят до необходимой влажности (65-70%). Далее производят внесение биодобавки в жидкой форме, в количестве 20-25% от общей массы птичьего помета. В качестве биодобавки используют эффлюент, в состав которого входят минеральные удобрения - N:P:K в количестве 0,1:0,16:0,18% соответственно и аборигенная микрофлора с плотностью по микроорганизмам 260×10⁸ КОЕ/мл. Затем создают анаэробные условия и ферментируют в течении 7-9 дней.

По окончанию процесса ферментации обработанный помет добавляют в приемный резервуар в количестве 15% от общей массы загружаемого сырья, откуда полученная смесь поступает в реактор.

В результате внесения обработанного помета в реактор метаноотдача БГУ повышается на 40-60%.

Полученный биогаз может использоваться в качестве топлива для собственных нужд, а также для выработки электроэнергии. Одновременно утилизация биогаза позволяет улучшить экологическую обстановку на них, уменьшить загрязнение атмосферы и исключить самовозгорание птичьего помета.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ предварительной подготовки птичьего помета для последующего его использования в составе многокомпонентного загрузочного сырья однокамерной биогазовой установки включает микробиологическую обработку птичьего помета и внесение биодобавок в жидкой форме, осуществление биологического разогрева и ферментации смеси, причем в качестве биодобавки используют эффлюент, в количестве 20-25% от общей массы птичьего помета, в состав которого входят минеральные удобрения - N:P:K в количестве 0,1:0,16:0,18% соответственно и аборигенная микрофлора с плотностью по микроорганизмам 260×10⁸ КОЕ/мл, после чего полученный субстрат выдерживается в течение 7-9 суток в анаэробных условиях, а затем подается в реактор биогазовой установки в количестве 15% от загрузочной массы. Изобретение позволяет сократить время процесса сбраживания, использовать птичий помет как один из компонентов комбинированного сырья при одностадийном сбраживании; исключить негативное воздействие вредных компонентов исходного помета на жизнедеятельность микроорганизмов участвующих в процессе сбраживания.

Способ предварительной подготовки птичьего помета для последующего его использования в составе многокомпонентного загрузочного сырья однокамерной биогазовой установки, включающий микробиологическую обработку птичьего помета и внесение биодобавок в жидкой форме, осуществление биологического разогрева и ферментации смеси, отличающийся тем, что в качестве биодобавки используют эффлюент, в количестве 20-25% от общей массы птичьего помета, в состав которого входят минеральные удобрения - N:P:K в количестве 0,1:0,16:0,18% соответственно и аборигенная микрофлора с плотностью по микроорганизмам 260×10⁸ КОЕ/мл, после чего полученный субстрат выдерживается в течение 7-9 суток в анаэробных условиях, а затем подается в реактор биогазовой установки в количестве 15% от загрузочной массы.