Технология переработки куриного помёта в сухой многоцелевой продукт Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ЭКОЛОГИЯ

УДК 504.5:636.5/.6

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ КУРИНОГО ПОМЁТА В СУХОЙ МНОГОЦЕЛЕВОЙ ПРОДУКТ

© 2005 г. М.А. Хазан, Б. Ч. Месхи, А.В. Павлов

The technology of processing chicken excrements in a dry multi-purpose product (fertilizer, fodder products in diets of agricultural and water animals, pharmaceutical raw material etc.) is offered.

Современное предприятие задачу управления отходами переводит в русло «нулевых отходов», т.е. управления ресурсами и устранения отходов, обеспечения максимальной занятости (утилизация отходов - это создание новых рабочих мест) и экономической эффективности производства в целом.

Отход птицефабрик и фермерских хозяйств - куриный помет (КП) -опасный загрязнитель окружающей среды. При рациональном использовании КП - ценный агропромышленный ресурс, сырье для производства удобрений, биотоплива, кормодобавок, кормового и пищевого белка, других продуктов. КП содержит до 30-40 % белковых компонентов, витамины, микроэлементы. Данные литературы и результаты наших исследований свидетельствуют о перспективности использования сухого КП в рационе различных видов сельскохозяйственных животных и гидробионтов [1-3]. Учитывая, что утилизация помета является одной из основных эко-лого-экономических проблем развития промышленного птицеводства, разработка эффективной технологии переработки КП в сухой многоцелевой продукт приобретает особую актуальность.

При проектировании технологической линии переработки данного биологического продукта необходимо учитывать его низкую термостойкость, высокую степень окисления и деструкции, сложный биохимический состав, неоднородность по начальному содержанию воды, бактериальную обсемененность и ряд других особенностей.

Технологические схемы производства сухого КП (СКП) включают следующие операции [1-3]: удаление КП из помещений (птичников) с временным хранением его в бункере-накопителе; транспортировку в сушильную установку; термическое обезвоживание и обеззараживание КП; грануляцию полуфабриката; упаковку и хранение конечного продукта. Как показал технико-экономический анализ, процесс лимитируют две основные стадии: 1 - удаление помета из клеточных батарей; 2 - сушка, сопряженная со стерилизацией.

Удаление помета из птичников должно выполняться регулярно с помощью скребковых инструментов без добавления воды [1]. К сожалению, на многих птицефабриках в связи с низкой культурой производства помет избыточно переувлажнён (в результате нерегулярного удаления из клеточных батарей, нарушения правил работы пометоуборщиков, скребковых транспортеров и т.д. в помет вынужденно добавляют большое количество воды). Разжиженный помет - влажность 85 % и выше - трудно транспортировать и перерабатывать. Рациональная уборка помета без его обводнения позволяет исключить неприятный гнилостный запах на территории птицефабрики, повысить качество исходного сырья (сырого помета) и, соответственно, конечного продукта, снизить затраты на транспортировку и обезвоживание - сушку, уменьшить водоемкость производства и количество сточных вод.

Обезвоживание биологических продуктов производят механическими, физико-химическими и термическими способами.

Механическим способом (прессование, центрифугирование) может быть удалена только часть свободной влаги. Физико-химическая обработка (включая введение влагопоглотителей) также технологически и экономически не целесообразна. Поэтому основным методом обезвоживания помета является термический - сушка - удаление поверхностной и связанной влаги путем её испарения и отвода образовавшихся паров.

Для обезвоживания КП (влажность 65-75 %, фазовое состояние сыпучее или сыпуче-вязкое) традиционно применяют конвективные аппараты - барабанные сушилки (прямоточные или противоточные), работающие в периодическом или непрерывном режимах. В состав сушильных установок входит теплогенератор для сжигания твердого, жидкого или газообразного топлива. Температура теплоносителя на входе в сушильный барабан в различных установках варьирует от 500 до 980 °С, нагрев материала не выше 65-105 °С. Для надежного обеззараживания высушенный помет перед выгрузкой из сушильной камеры в течение 1-1,5 мин стерилизуют при высоких температурах теплоносителя (550-700 °С); средняя температура в барабане 200-300 °С. Циркуляция сушильного агента - топочных газов - осуществляется принудительно с помощью вентилятора для сокращения расхода тепла и времени сушки. Отработавшие газы, содержащие пылевидные частицы сухого помета, очищают в пылеуловителе - циклоне, затем выводят в атмосферу [1-3].

Таким образом, существующие технологии получения СКП не представляют сложности. Необходимость утилизации помета в целях обеспечения производственной и экологической безопасности известна. Однако руководители птицефабрик проявляют к данной проблеме удивительное равнодушие.

В прошлом использование обезвоженного помета в комбикормах встречало некоторые возражения. Один из главных аргументов - бактериальная обсемененность сырого помета и возможность распространения

инфекций, в частности, сальмонеллёза. В наших предварительных опытах КП, обработанный в полупроизводственных условиях при температуре 130-140 °С, имел следуюшие характеристики: влажность 11,36 %; сырая зола 91,5 %; сырая клетчатка 15,4 %; кислотность 3,3; кальций 2,1 %; сырой протеин 26,4 %; энтеропатогенные формы кишечной палочки и других микроорганизмов не выявлены, однако общая бактериальная обсеме-ненность - 100 млн микробных клеток (норма - 500 тыс). Поэтому технологии получения СКП должны обеспечивать надежную стерилизацию (пастеризацию) продукта с учетом сохранения кормовой ценности белков, витаминов и других компонентов.

Особенности разрабатываемой нами технологии получения СКП заключаются в следующем: в целях интенсификации теплообменных процессов и повышения качества конечного продукта применяется сушилка с псевдоожиженным слоем; для повышения экономической эффективности и экологичности технологии в качестве теплоносителя (сушильного агента) используются дымовые газы котлоагрегатов (бросовые отходы эксплуатации котельных установок, имеющихся на каждой птицефабрике для обогрева помещений и хозяйственных нужд); полуфабрикат обеззараживают пастеризацией, совмещенной с высушиванием, или обработкой при повышенном давлении; отработавший теплоноситель подвергается частичной рециркуляции; часть отработанного сушильного агента после рекуперации тепла и очистки выбрасывается в атмосферу, а собранная пыль (сухой помёт) смешивается с конечным продуктом; конструкция установки и весь технологический процесс в целом проектируются с учетом взрыво- и пожароопасности органической пыли.

В настоящее время выполняется проектно-конструкторская разработка по аппаратурному оформлению процесса в интенсивном режиме с целью создания безотходных высокорентабельных технологических линий для птицефабрик и фермерских хозяйств.

Литература

1. Алексеев Ф.Ф. и др. Промышленное птицеводство. М., 1991.

2. Малофеев В.И. Технология безотходного производства в птицеводстве. М., 1986.

3. Сушилка высоковлажных термочувствительных материалов // Безопасность жизнедеятельности. 2003. № 1. С. 43.

Донской государственный технический университет, Комитет по охране окружающей среды

и природных ресурсов Администрации Ростовской области 25 августа 2005 г.