Оборудование для переработки навоза в гранулы: принцип работы и производители
Одним из способов переработки навоза и помета является изготовление гранул, которые можно использовать в качестве топлива или пригодного к многолетнему хранению материала для изготовления перегноя.
О том, как применять навоз, в том числе гранулы из него, в качестве топлива, можно почитать здесь. Теперь же будем говорить об оборудовании для переработки навоза в гранулы и технологии такого гранулирования.
Суть технологии гранулирования
Технология такой переработки довольно проста:
- экскременты смешивают с подстилочным материалом или растительными обрезками;
- смесь обезвоживают с помощью сепаратора до уровня влажности 60–70%;
- используя барабанную печь или вакуумную установку, снижают влажность до уровня 25–35%;
- с помощью гранулятора формируют из подсушенного материала гранулы (пеллеты) необходимого размера и формы.
- как устроен и работает гранулятор для навоза;
- какие производители существуют;
- можно ли использовать для гранулирования навоза грануляторы других типов.
Для чего гранулируют навоз и помет?
Основная причина, по которой гранулируют экскременты, заключается в том, что гранулы легче хранить и перевозить на большие расстояния, сохраняя все свойства свежего навоза.
Кроме того, пеллеты из экскрементов – это хорошее топливо для отопительных приборов с автоматической загрузкой.
Благодаря тому, что все гранулы обладают одним (причем, весьма небольшим) размером и одинаковой формой, с ними хорошо справляется наиболее популярная шнековая система подачи топлива.
Принцип работы гранулятора
Подсушенные экскременты – это рыхлая комкообразная смесь, из которой руками невозможно ничего слепить, ведь при таком уровне влажности для придания материалу нужной формы требуется более высокое давление.
Шнек сепаратора вращается с определенной частотой, обеспечивая требуемый уровень подачи материала. Между шнеком и перекрывающей выход матрицей есть небольшое свободное пространство, на котором и происходит уплотнение экскрементов. Наружный диаметр отверстий матрицы равен необходимому диаметру гранул, поэтому меняя матрицы, меняют и диаметр гранул.
С внутренней стороны отверстия матрицы выполнены в виде конуса, диаметр которого заметно больше диаметра выходного отверстия. Такая форма облегчает движение материала, а также обеспечивает дополнительное уплотнение.
Рядом с матрицей, а в некоторых случаях на выходящем из матрицы валу, закреплен нож, который обрезает готовый материал на куски равной длины. Вращаясь по кругу, нож проходит мимо каждого отверстия через один и тот же промежуток времени, благодаря чему все длина всех гранул одинакова. Меняя скорость вращения ножа можно увеличивать или уменьшать длину гранул.
Кроме шнекового бывает еще и гранулятор прессового типа, в котором давление создают прижимаемые к матрице шестеренки. Причем матрица может быть как плоской, так и кольцеобразной. Однако для переработки навоза и помета эти устройства почти не используют, ведь в них слишком много трущихся деталей, которые необходимо либо анодировать для увеличения их стойкости перед кислотой, либо делать из нержавеющей стали.
Основным преимуществом аппаратов прессового типа является термическая обработка материала, ведь при столь сильном сжатии навоз/помет сильно разогревается.
Устройство прибора
Основу пресс-гранулятора составляют пресс-головка (труба) и тщательно подогнанный к ней шнек.
В задней части трубы установлены:
- воронка для загрузки материала;
- редуктор, соединяющий шнек с двигателем.
Спереди установлено устройство, обеспечивающее замену и фиксацию матриц. То есть по своей конструкции аппарат полностью идентичен шнековым грануляторам кормов и пеллет, а единственное отличие в том, что все детали изготовлены из кислотостойкого материала (нержавейка).
Прессовые аппараты устроены иначе. В них также есть мотор и редуктор, однако крутящий момент от редуктора поступает не на шнек, а на вал, являющийся заодно и осью вращения шестеренок. Когда двигатель работает, редуктор вращает вал и двигает шестеренки по матрице.
Благодаря жесткому ограничению на передвижение вала, шестеренки всегда сильно прижаты к матрице, когда между ними попадает подсушенный навоз или помет, шестеренки вдавливают его в отверстия матрицы.
Можно ли использовать устройства других типов?
Грануляторы и экструдеры различных типов применяют для гранулирования кормов, а также для изготовления пеллет, то есть топливных гранул. Помимо шнекового пресса используют устройства других конструкций, однако общий принцип действия одинаков – перед матрицей создают давление, благодаря чему происходит уплотнение материала, после чего готовое изделие режут на куски нужной длины.
Аппараты, предназначенные для переработки твердых материалов, создают огромное давление, избыточное при работе с навозом.
Кроме того, твердые материалы являются химически инертными, благодаря чему детали прессов не подвержены химическому воздействию и для их изготовления можно использовать обычную сталь достаточной твердости.
Если же загрузить в такое устройство навоз или помет, то оно будет гранулировать этот материал заметно хуже, чем то сырье, для работы с которым оно предназначено. Кроме того, детали механизма быстро выйдут из строя, ведь даже обезвоженные экскременты содержат в себе много химически активных и агрессивных по отношению к металлу веществ. Поэтому использовать их для переработки отходов животноводства/птицеводства не стоит.
Тем не менее, можно с помощью электролиза или любого другого доступного метода покрыть поверхность всех деталей экструдера кислостойким металлом, а также снизить создаваемое им давление. Однако этот метод хорошо подходит лишь для шнековых устройств, ведь механизмы, в которых давление создают шестерни, невозможно улучшить таким способом.
Некоторые производители предлагают универсальные устройства, пригодные для переработки любого материала. Все их действующие детали изготовлены из нержавеющей стали или покрыты кислотостойким металлом, благодаря чему они хорошо подходят для гранулирования любых материалов.
Производители оборудования для переработки экскрементов
Такое оборудование из-за высоких требований к материалам, изготавливают только под заказ, поэтому мы составили список некоторых производителей, которые выпускают грануляторы для навоза или помета.
Чтобы получить больше информации об их продукции, кликните перейдите на сайт производителя или его представителя:
Видео
На этом видео показан процесс работы оборудования для гранулирования куриного помета:
Заключение
Гранулятор – это один из наиболее важных инструментов, используемых для переработки помета и навоза. С его помощью можно сделать пеллеты, которые хорошо подходят как для долговременного хранения экскрементов животных и птиц и их транспортировки на большие расстояния, так и для использования в качестве топлива, на котором могут работать котлы с автоматической подачей горючего.
Теперь вы знаете, как гранулируют навоз и какое оборудование для переработки применяют для этой технологии.
Источник
Выгодная органика
Вы здесь
Избавиться от таких отходов производства, как навоз или помет, стремятся все животноводы. Но не все могут превратить отходы в выгодный бизнес. Тем не менее возможность для этого есть: рентабельность органических удобрений может составлять 300%, в то время как с молока можно получить лишь 15% дохода, рассказывают аграрии, сумевшие наладить переработку навоза.
В Центральном федеральном округе потребность в органическом удобрении (биогумусе) составляет 1,5 млн т/г., тогда как в прошлом году было произведено всего 30 тыс. т, сравнивает Сергей Конин, гендиректор корпорации «Грин-ПИКъ» (Владимирская область). И это несмотря на то, что российское сельское хозяйство ежегодно дает 650 млн т органических отходов, из которых 20% приходится на животноводство и птицеводство, отмечает замгендиректора томских компаний «Сигнал» (поставка и производство оборудования) и «ЭкоРос» (биоэнергетические станции) Евгений Панцхава. А по данным Союза животноводов России, более 45% хозяйств из-за отсутствия оборотных средств вообще не вывозят навоз на поля, и только треть ферм занимаются утилизацией навоза посредством компостирования.
Сегодня существует достаточно большой выбор оборудования для разделения навоза на фракции, сушки и гранулирования помета, а также ускоренного компостирования твердого навоза и подстилочного помета. «Однако многие сельхозпроизводители опасаются вкладывать деньги в новые технологии из-за нехватки свободных средств либо из-за отсутствия каналов сбыта готового продукта», – констатирует старший консультант компании PIC (поставщик технологий выращивания свиней) Александр Подгурский.
Но все же количество хозяйств, применяющих современные системы утилизации навоза, с 2004 г. начало расти, утверждает руководитель московского филиала инжиниринговой компании «Биокомплекс» (строит очистные сооружения) Сергей Перегудов. «Одна только наша компания в 2006 г. реализовала более 15 крупных проектов, и более 25 находятся в работе», — говорит он. В их числе – смоленский свинокомплекс «Кайдаково», который теперь ежедневно перерабатывает на компост 384 куб. м навоза, и мордовская молочная ферма «Агросоюз» (1,2 тыс. КРС). На этой ферме не только перерабатывают стоки навоза в удобрения, но и используют для повторного смыва жидкую фракцию, что позволяет «Агросоюзу» экономить воду.
В наиболее выгодных условиях находятся те предприятия, которые расположены вблизи крупных областных и райцентров, отмечает замдиректора Союза свиноводов России Владимир Федин. Наиболее выгодна реализация удобрения розничному потребителю: дачникам, мелким фермерским и приусадебным хозяйствам, перечисляет гендиректор компании «Пикса» (производит органические удобрения и грунты) Алексей Семенцов. Только для этого необходимо оборудовать установку для компостирования фасовочным блоком на фракции, добавляет он. Птицефабрика «Ивановский бройлер» тоже продает удобрения населению – всего более 4,5 тыс. т/г. Для этого в компании наладили сепарацию жидких стоков помета.
Рентабельность любого продукта из отходов – удобрений, грунтов, кормовых добавок – как правило, не менее 100%, так как отсутствуют затраты на исходное сырье, объясняют в «Биокомплексе». В то же время продажа удобрений – сезонный бизнес. Однако на навозе в сезон можно заработать больше, чем на молоке. Например, в Подмосковье хороший компост в апреле – мае можно продать дороже чем за 5 тыс. руб./т.
Переработка на продажу
Технологии утилизации отходов существуют более 5 тыс. лет, рассказывает Семенцов. Еще древние китайцы при помощи рисовой соломы и бамбуковых труб компостировали навоз в буртах. Процесс его переработки занимал от 3–4 месяца. Сейчас, чтобы поставить производство удобрений на поток, применяют экспресс-компостирование сырья в модульных ферментационных установках непрерывного действия. Такое оборудование, например, разработал ВНИИКОМЖ. В зависимости от комплектации оно стоит от 2 млн руб. По данным его продавцов, если хозяйство будет использовать оборудование в коммерческих целях и производить удобрение только летом, то окупаемость составит два сезона. Можно делать пять кубометров компоста в день, каждый продается по 1,5–30 тыс. руб. в зависимости от качества, уточняет Семенцов.
Для утилизации жидких стоков навоза можно использовать шнековый сепаратор, разделяющий отходы на фракции. Как рассказывает Перегудов, такое оборудование производит фирма Cri-Man (Италия), а в России оно стоит 1–1,5 млн руб. Агрегат способен перерабатывать до 60 куб. м жидких стоков в час, потребляя всего 5 кВт/ч. электроэнергии. «Сепаратор прессует навоз при помощи шнека, что позволяет выдавить из удобрения всю свободную воду, – разъясняет Перегудов принцип работы оборудования. – Получившаяся твердая фракция идеально подходит для компостирования, конечный продукт которого – органическое удобрение или подстилка для животных. Жидкая фракция используется при повторном гидросмыве или как органическое удобрение при орошении». Ссылаясь на исследование, в 1998 г. проведенное «Биокомплексом» совместно с птицефабррикой «Приморская» (Краснодарский край), Перегудов утверждает, что использование жидкой фракции на пшенице (300 куб. м/га) приводит к росту урожайности на 0,6 т/га.
Ферма КРС «Снегири» (Подмосковье) в день продает 6–12 т компоста в день по 3,5 тыс. руб. за каждые полторы тонны. Компост получают из отсепарированной твердой фракции навоза. Затраты на приобретение передвижного комплекса сепарации составили 2 млн руб. Окупить их в «Снегирях» хотят всего за полгода.
А вот на подстилку для коров, как ни странно, навоз перерабатывают «единичные предприятия», недоумевает Перегудов: «Ведь эта технология уже более десяти лет используется фермерами в Европе». Она позволяет отказаться от расходов на заготовку, перевозку и утилизацию соломы, песка или опилок, объясняет он. При этом подстилка удобна, экологически безопасна и не вредит здоровью коров. А использовав, ее применяют как удобрение.
Переработку навоза и помета осваивают не только агрохозяйства. К примеру, завод органических удобрений «Общественного объединения инвалидов Рузского района» производит более 20 видов органических удобрений без добавления наполнителя. «У нас четыре технологии, созданные и запатентованные с 1996 по 2003 г., которые позволяют получать продукцию из отходов жизнедеятельности животных, а также из растительных остатков. Применяя их, мы вырабатываем 250 кубометров жидких и 400–500 куб. – сыпучих удобрений в сутки», – делится опытом замначальника завода Виктор Озеров. По этим же технологиям работают многие сельскохозяйственные предприятия области, такие как «Космодемьянский», «Тучковский», «Сельская Новь» и «Анненский». «Да и как не работать, когда нет затрат на капитальное строительство и электроэнергию? Все, что нужно, – это минимум погрузочно-разгрузочной техники и 3–4 человека», – радуется Озеров.
Некоторые хозяйства продают навоз, а не перерабатывают, не понимая, что он может принести немалую прибыль, разводит руками Конин из «Грин-ПИКа». «Например, во Владимирской области средняя цена реализации тонны навоза – 50 руб., – подсчитывает он. – Но если переработать его в биогумус, то получится 600 кг удобрений. Продав их по 6 руб./кг, фермер выручит 3,6 тыс. руб. Но самое главное, из этой суммы только 600 руб. составляют затраты на налоги и электроэнергию, а остальное – чистая прибыль». По его словам, средняя рентабельность молока по России составляет 13%, а биогумуса – 300%. Вот почему, наладив производство биогумуса из отходов в промышленных масштабах, хозяйство может получить хорошую прибыль, не сомневается Конин. «Судите сами: средняя ферма производит молока на 6 млн руб./г., но если перерабатывать навоз в биогумус, можно получать как минимум 22 млн руб./г.», приводит он пример.
По словам Конина, организовать такой бизнес под силу любому хозяйству. Для этого необходим неиспользуемый старый коровник, свинарник или птичник площадью 1,2 тыс. кв. м. Там можно получать 1–1, 5 т биогумуса с каждого квадратного метра в год, говорит он. Единственное требование к строению – отопление: здание должно обогреваться зимой, поддерживая температуру +18 оС «плюс минус 6 градусов», так как уже при +4 оС черви впадают в спячку, поясняет Конин. Принудительной вентиляции не потребуется – неприятного запаха нет.
После подготовки помещения на полу размещают гряды навоза, который предварительно компостируют с помощью ферментных заквасок. Затем пускают в эту массу популяцию червей-старателей. Каждые три дня гряды расширяют, подсыпая с одной из сторон компост. Черви постепенно перемещаются в сторону свежего субстрата, а с противоположной стороны уже готов биогумус. «Этот процесс похож на живой конвейер, с которого каждые два-три дня сходит партия готового гумуса. При этом за год каждый старатель дает потомство 1,5 тыс. особей, а значит, уже через несколько месяцев оно начнет ежедневно производить до 6 кг биогумуса с каждого квадратного метра гряды», – говорит Конин.
Червяк-старатель был выведен в 1989 г. А «Грин-ПИКъ» разработал и запатентовал технологию по переработке отходов с помощью этого червя и теперь продает ее другим компаниям по 17 тыс. руб. По словам Конина, все затраты окупаются в течение года. Однако в первые шесть месяцев, когда происходит наращивание популяции червей и формируются гряды, продукции почти не будет. Навоз лучше класть на подстилочную солому, чем на опилки, советует он. Это не только способствует быстрой и качественной переработке, но и приводит к росту числа червей. «Исследования показали, что в опилках есть смола, которая подавляет жизнедеятельность микроорганизмов. К тому же из-за нее долго разлагается целлюлоза. А с соломой, где уже есть почвенные бактерии, таких сложностей нет», – объясняет Конин.
Для удобства реализации он рекомендует купить зашивочную машину за 1,5 тыс. руб. «Один мешок биогумуса (12 кг) мы продаем за 70–90 руб. Как правило, садоводы и огородники берут сразу по 20–30 мешков. В итоге за 2006 г. компания реализовала более 5 тыс. биогумуса, получив свыше 30 млн руб. чистой прибыли», – доволен глава «Грин–ПИКа». Еще выгоднее, по его словам, продавать биогумус на экспорт. В этом случае за тонну можно выручить $800 вместо $200 в России.
Энергия от навоза
Кроме удобрения, из навоза можно получать электроэнергию, замечает Панцхава из компаний «Сигнал» и «ЭкоРос». Делают это с помощью биогазовой технологии сбраживания отходов: из продуктов разложения органики образуется метан и углекислый газ (он же биогаз). К тому же технология позволяет получить более качественное удобрение, чем при компостировании, уверен Панцхава. «При метановом брожении азот сохраняется и переходит в амониновую форму, наиболее доступную для растения. Тонна таких удобрений заменяет 100 т навоза», – говорит он.
В России первыми биогазовыми станциями были небольшие крестьянские установки переработки навоза, появившиеся сразу после войны, рассказывает Панцхава. Они оказались не востребованы после того, как в 60-х гг. в стране началось строительство крупных газовых станций. Их сменили крупные и более современные установки. Например, в 1987 г. на подмосковной птицефабрике «Октябрьская» смонтировали станцию производительностью 1 тыс. куб. м биогаза и 30 т органического удобрения в сутки. В дальнейшем ученые разработали и наладили производство небольших биогазовых установок ИБГУ-1 и БИОЭН-1. Стоили эти агрегаты недорого (150 тыс. руб.), поэтому и рассчитаны были на поголовье, не превышающее 25 коров. Их приобретали частные фирмы, занимавшиеся производством удобрений.
Сейчас, продолжает Панцхава, есть биогазовые станции АБЕУ с размером реакторов 7–480 кв. м и более. Они рассчитаны на большие животноводческие комплексы и птицефабрики. «И хотя стоимость нового биогазового оборудования для переработки тонны коровьего навоза немаленькая – миллион рублей, – станция окупается за год, а прибыль с конечного продукта составляет 300–400%», – говорит Панцхава.
В Англии птичий помет ферментируют, обрабатывают муравьиной кислотой и с добавками мелассы скармливают бычкам. Навоз применяют для приготовления специальных силосов – вестлажа и навосажа. В США для их приготовления делают следующие смеси: 57% коровьего навоза и 43% сена; 42% дробленой кукурузы, 12% кукурузного силоса и 40% твердой фракции свиного навоза. При откорме бычков также используют мочевину, которую частично заменяют птичьим пометом как в чистом виде, так и с опилками. Овцы и козы охотно поедают вестлаж из 40% навоза крупного рогатого скота, 12% сенной резки и 12% дробленой кукурузы. В Канаде для подготовки к скармливанию навоз смешивают с соломой, а потом засевают спорами грибов. В результате получают высокобелковый корм, пригодный в пищу не только жвачным, но и моногастричным животным. (По данным компании «Биокомплекс».)
Источник