Оборудование для производства навоза

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

Оборудование

Любая качественная переработка навоза или помета невозможна без использования соответствующего оборудования.

Зачастую конечный результат, а также количество физических усилий и финансовых затрат зависит от правильности подбора оборудования для переработки навоза, а также его умелого использования.

Использование неподходящего оборудования, не предназначенного для работы со столь агрессивным материалом, нередко ведет к его поломке. Поэтому собираясь заняться переработкой навоза или помета, необходимо четко понимать, какое оборудование предназначено для тех или иных операций.

Оборудование для разных способов переработки навоза

Вот основные способы переработки навоза:

перегнивание;
получение сапропеля и жидких минеральных удобрений;
изготовление сухих брикетов или гранул;
получение биогаза;
получение спирта;
изготовление стройматериалов.

Перегнивание

Для такого способа переработки экскременты сваливают в кучу на специально отведенной площадке. Этот способ переработки хорошо подходит для навоза/помета низкой влажности, в том числе подстилочного.

Из-за низкой влажности такие экскременты сложно транспортировать по трубам, поэтому для перевозки используют различную технику, в том числе трактора и прицепы.

На площадке перегнивание обеспечивают аэробные бактерии, которые наиболее активны в верхних слоях материала. Чтобы обеспечить равномерное перегнивание, кучу ворошат с помощью специальных ворошителей, устанавливаемых на сельскохозяйственные трактора.

Получение сапропеля и жидких минеральных удобрений

Несмотря на то, что этот способ переработки также осуществляют с помощью аэробных бактерий, конечный результат и необходимое оборудование сильно отличаются.

Благодаря высокой влажности этот материал хорошо подходит для транспортировки по трубам, а значит, доставка даже на большие расстояния не вызывает затруднений, хотя и требует во много раз больше капитальных вложений.

Ведь дальность передвижения по трубам, уложенным без оптимального уклона, зависит от мощности насоса, который перекачивает навозную или пометную жижу. Если же мощности насоса не хватает, то необходимо строить накопительную емкость, из которой материал с помощью другого насоса будет направлен в лагуну.

В процессе перегнивания содержимое лагуны разделяется на твердую и жидкую фракцию, а после окончания процесса органика превращается в сапропель, то есть донный ил и оседает на дно.

Поэтому требования к лагуне гораздо выше, чем к гноищу, ведь она не только должна без повреждений переносить долговременный контакт с агрессивным содержимым, но и обладать возможностью выполнения следующих операций:

отвода лишней воды;
перемешивания содержимого;
сбора и удаления сапропеля.

Второй и третий пункты обеспечивают постоянную работу лагуны в режиме регулярного поступления навозной/пометной жижи.

Ведь содержание органики в смывных экскрементах невелико, а большую часть объема составляет вода, поэтому после разделения фракций излишки жидкости нужно сливать, а после перегнивания удалять сапропель без опустошения лагуны.

Сливаемая с лагуны вода является ценным минеральным удобрением, ведь в ней много как органических, так и неорганических веществ. Ее используют в качестве корневой и листовой подкормки.

Изготовление сухих брикетов или гранул

Такую переработку производят в тех случаях, когда:

навоз/помет необходимо транспортировать на большие расстояния, чтобы затем получать из него перегной;
сушеный материал используют в качестве топлива.

В обоих случаях технология и оборудование полностью идентичны:

свежую или жидкую навозную/пометную массу отжимают с помощью сепаратора;
сушат с помощью барабанной печи или вакуумной установки;
формуют прессом или гранулятором.

Получение биогаза

Для получения биогаза используют следующую технологию:

смесь экскрементов, подстилочного материала и воды подают в измельчитель, где все крупные фрагменты рубят на небольшие кусочки;
измельченный материал заливают в биореактор;
внутри биореактора смесь перерабатывается бактериями без доступа воздуха в биогаз, то есть смесь метана, сероводорода и других газов;
с помощью очистных устройств из биогаза удаляют углекислый газ и сероводород, благодаря чему возрастает концентрация метана;
собранный метан в газообразном или жидком состоянии закачивают в газгольдеры, затем раздают потребителям.

Побочными продуктами при производстве биогаза являются жидкие минеральные удобрения и сапропель.

Получение спирта

Технология переработки навоза/помета в спирт состоит из следующих этапов:

расщепление сложных органических веществ кислотой на простые сахара;
добавление дрожжей;
сбраживание;
дистилляция и ректификация с помощью ректификационной колонны.

Побочными продуктами получения спирта являются:

метиловый и другие спирты;
органические кислоты;
эфиры и альдегиды;
углекислый газ;
навозная барда.

Изготовление стройматериалов

Такой способ переработки популярен там, где слишком сложно или невозможно завести нормальные строительные материалы, но нет проблем со сбором экскрементов животных и растительных волокон.

Собранные солому и навоз/помет сваливают в заранее подготовленную яму и перемешивают ногами.

Туда же добавляют глину, а при необходимости и песок, после чего продолжают перемешивать до полной готовности. Затем смесь либо намазывают на стены (утепление), либо используют для изготовления блоков (саман).

Универсальные установки

К универсальному оборудованию относят все те механизмы, которые можно применять для различных операций или в разных способах переработки.

Вот список этого оборудования:

биореакторы (применяют для получения биогаза, жидких удобрений и сапропеля);
сепараторы (применяют в разных способах переработки навоза/помета, требующих снижения влажности сырья);
грануляторы (применяют для изготовления топлива и сухого навоза/помета, пригодного для последующего превращения в перегной).

Биореакторы

Эти устройства (биореакторы или метантенки) изготавливают из железобетона или нержавеющей стали. Преимущество бетонных конструкций в том, что материалы для возведения даже очень больших реакторов можно везти на обычных грузовиках.

Малогабаритные нержавеющие метантенки везут на грузовиках или прицепах/полуприцепах в собранном состоянии, а крупногабаритные устройства транспортируют только в разобранном состоянии. После доставки на место их собирают и герметизируют.

Основным преимуществом стальных конструкций является быстрое возведение, ведь от подготовки площадки до подключения коммуникаций редко проходит больше десяти дней, тогда как для изготовления бетонных конструкций необходимо не менее полугода.

Кроме того, стальные конструкции проще герметизировать и ремонтировать.

Чтобы содержимое быстро перегнивало, его необходимо регулярно перемешивать, для чего применяют как механическое воздействие, так и особые системы подачи свежего материала.

Чтобы новый материал эффективно перемешал содержимое, его необходимо влить снизу вверх под определенным углом и под довольно большим значением, чтобы он смог создать циркуляцию содержимого.

Поэтому такие системы эффективны лишь там, где объем вливаемого материала превышает 5–10% объема вещества в реакторе.

Механические способы перемешивания применяют там, где невозможно создать струю достаточного объема и скорости.

Чтобы биореактор не переполнялся, в нем предусматривают отвод технической воды (ее используют в качестве хорошего минерального удобрения) и удаление оседающего на дно сапропеля (его также используют в качестве удобрения, аналогичного перегною).

Более подробную информацию по типам биореакторов и особенностях их применения вы найдете тут.

Сепараторы

Для снижения влажности помета/навоза используют два вида сепараторов:

Шнековые сепараторы работают подобно мясорубке. Их основой являются тщательно подогнанные друг ко другу шнек и корпус в форме трубы.

Благодаря минимальному зазору между шнеком и трубой, во время вращения шнека пометно-навозная жижа продвигается к выходу, где установлен жиклер переменного сечения. Чем меньше сечение жиклера, тем выше давление материала перед ним.

Рядом с жиклером, в нижней части корпуса, установлено сито с отверстиями определенного диаметра. Чем меньше диаметр отверстий сита, тем медленней уходит через них выдавленная из жижи вода, поэтому подбирая диаметр отверстий сита и сечение жиклера удается в больших пределах менять влажность отжатой смеси. Для подавляющего большинства сепараторов этот параметр составляет 60–80%.

Все соприкасающиеся с пометной или навозной жижей детали шнековых сепараторов изготовлены из нержавеющей стали, а главным преимуществом перед барабанными аналогами является простота конструкции и относительно низкая цена.

В барабанных (вальцовых) сепараторах удаление лишней влаги происходит благодаря давлению, создаваемому расположенными вплотную друг ко другу барабанами (вальцами).

Один из вальцов подключен к системе отвода отжатой жидкости, а его поверхность покрыта отверстиями определенного диаметра.

Поверхность второго вальца покрыта специальными щеточками, которые улучшают сцепление с экскрементами и облегчают их затягивание к стыку вальцов.

Попав на барабан с щеточками, навозно-пометная жижа продвигается к месту стыка вальцов, постепенно уплотняясь, из-за чего сильно возрастает давление на нее. Благодаря тому, что вода под давлением не сжимается, излишняя влага выходит наружу и через отверстия проникает внутрь второго барабана, откуда по системе отвода поступает в подготовленную для нее емкость.

Барабанные устройства сложней и дороже шнековых, однако лучше подходят для подачи готового материала в кузов грузовика или накопительную площадку. Ведь из шнекового устройства обезвоженные экскременты выходят в форме колбасы, поэтому без дополнительных усилий их невозможно плотно уложить, а из барабанного устройства отжатый материал выходит в форме небольших хлопьев, благодаря чему плотней заполняет кузов или площадку.

Все детали барабанного сепаратора изготовлены из нержавеющей стали, а поверхность вальцов для дополнительной защиты покрыта полиуретаном.

После обработки экскрементов сепаратором этого типа их влажность снижается до уровня 60–80%, то есть по этому показателю они полностью идентичны шнековым устройствам.

Более подробную информацию по сепараторам и особенностям их применения, вы найдете в этой статье Сепаратор.

Грануляторы

По своей конструкции грануляторы похожи на шнековые сепараторы, отличие же заключается в том, что у них нет сита для слива жидкости, а вместо жиклера изменяемого сечения на них ставят матрицы с определенным диаметром отверстий сложной формы.

С наружной стороны матрицы диаметр отверстий равен диаметру готовых гранул, но с внутренней стороны диаметр отверстий заметно больше, а сами они сделаны в виде конуса, постепенно сужающегося до диаметра выходного отверстия.

Благодаря такой форме отверстий повышается эффективность формирования гранул.

Давление перед матрицей настолько велико, что экскременты разогреваются до температуры 90–150 градусов без внешнего нагрева.

Это оказывает дезинфицирующий эффект, убивая яйца глистов и возбудителей болезней, а также семена сорняков. После выхода из матрицы заготовки гранул режут с помощью вращающегося ножа, благодаря чему все гранулы получаются одного размера. Меняя скорость вращения ножа регулируют длину готового продукта.

Все детали гранулятора изготавливают из нержавеющей стали, это заметно увеличивает стоимость устройства по сравнению с грануляторами кормов и другими аналогичными аппаратами. Более подробную информацию об этих устройствах вы найдете тут.

Заключение

Экскременты животных и птиц являются очень агрессивным веществом, поэтому для их переработки необходимо использовать специальное оборудование, способное не только выполнить задачу, но не получить повреждений от долговременного контакта с навозом или пометом.

Кроме того, очень важно использовать правильную технологическую цепочку, потому что каждый вид такого оборудования рассчитан только на работу с материалом, обладающим определенными свойствами.

Источник