Утилизация птичьего помета и навоза

Наука может предложить способы утилизации помета/навоза и превращения его в полезную для человечества форму. Характеристики подстилочного помета, как топлива, представлены в таблице 1. Влажность топлива на рабочую массу составляет 30-40 %. Используя энергию, содержащуюся в сухой массе навоза, можно получать тепловую и электрическую энергию.

Таблица 1 – Результаты анализа проб подстилочного помета.

Так как бесподстилочный помет и навоз имеют высокую начальную влажность до 90 %, на первом этапе

Компания «ПроЭнергоМаш» рекомендует нетермическое вытеснение влаги из влажно-вязких масс помета и навоза (W=65 %). Данные методы могут снизить влажность материала до 60 %. Для дальнейшей термической утилизации необходимо получить теплоту сгорания топлива не менее 2400 ккал/кг. При этом рекомендуется на втором этапе осуществлять термическую сушку за счет тепла, вырабатываемого в самом комплексе, до влажности не более 40 %. Далее может проводиться грануляция помета и навоза либо прямая термическая утилизация в вихревых топках. Компания «ПроЭнергоМаш» имеет большой опыт в подготовке и брикетировании органических и растительных отходов.

Получить требуемую теплоту сгорания и стабильность процессов сжигания можно также купажированием помета с высококалорийным топливом, например, углем с долей до 10 % (таблица 2). Непищевые отходы птиц и животных обрабатываются в новом процессе ощелачивания с получением реагентов, позволяющем обеззараживать и дезодорировать помет, навоз и вытесненную жидкость от первого этапа обезвоживания помета, навоза. Получаемые реагенты представляют собой экологически безопасные:

• композиции аминокислотных соединений гидроксокомплексов меди;

• композицию натриевых солей аминокислот.

Таблица 2 – Элементарный состав и теплота сгорания помета и его смеси с углем

Вихревые топочные устройства «Торнадо» («ПроЭнергоМаш») позволяют сжигать практически любые твердые топлива. Многие углеродосодержащие топлива не способны к поддержанию автогенного (самоподдерживающегося) процесса горения ввиду высокой влажности. Для устойчивого процесса горения этих топлив рекомендуется их купажирование с более качественными топливами либо обогащение путем сушки. При использовании теплоты отходящих газов котла сушка повышает полноту использования энергии, заложенной в топливе, и переводит влажные отходы в разряд энергетических топлив.

В таблице 2 представлены характеристики помета, каменного угля, их смеси, высушенной смеси и высушенного помета. Анализируя данную таблицу, приходим к выводу о возможности применения помета в качестве частичного либо полного заменителя угля как топлива. Данная замена возможна при использовании высокопроизводительной, компактной сушилки с применением отходящих газов котлов или специального высокотемпературного теплоносителя.

При термическом обезвреживании в зависимости от качества топлива и применяемых технологий возможна выработка как полезной тепловой энергии, так и электроэнергии.

• Теплота сгорания помета куриного с подстилкой составляет 2650 ккал/кг (при влажности на рабочую массу Wр = 25 %).

• КПД котла – до 85 %.

• КПД паровой турбины в конденсационном режиме – 28,38%.

• При среднечасовом расходе куриного помета с подстилкой 10 т/ч выработка электроэнергии составит: 10000 кг/ч х 2756 ккал/кг х 0,85 х 0,2838 / 0,86 = 7,73 МВт.

• При эксплуатации паровой турбины с отбором пара номинальный отпуск тепловой энергии составит 13,51 Гкал/ч.

• КПД паровой турбины в режиме с номинальным отбором – 31,46 %.

• Выработка электроэнергии при номинальном отборе составит 3,75 МВт.

Сравнение вариантов использования куриного помета/навоза с подстилкой как топлива показывает очевидное преимущество применения технологии паротурбинной ТЭЦ.

 

Котельная мощностью 10 МВт (на базе котлов КВ-5,0-115 ШпВт-П) на КПП АО «КУЗБАССКАЯ ПТИЦЕФАБРИКА»

 

Отмечено, что полезная утилизация отходов птицепроизводства позволит значительно сократить объемы выбросов опасных отходов куриного помета с подстилкой, улучшить состояние окружающей среды в районе размещения птицекомбината, уменьшить давление на здоровье населения и получить дополнительно тепловую и электрическую энергию.

Компания «ПроЭнергоМаш» построила под ключ водогрейную котельную мощностью 10 МВт на подстилочном помете куриц. Объект введен в эксплуатацию на АО «КУЗБАССКАЯ ПТИЦЕФАБРИКА» в 2013 году в поселке Степной Кемеровской области. Проект реализован в кратчайшие сроки. Здесь альтернативным возобновляемым биотопливом являются отходы основного производства птицефабрики - куриный помет с подстилкой (КПП), который имеет IV класс опасности. Теплота сгорания КПП составляет (Qpn = 2500±500 ккал/кг, таким образом этот отход находится на уровне других видов биотоплива (соломы, древесины и некоторых сортов угля). Сжигание 1 т КПП позволяет получить до 2 Гкал тепла в виде горячей воды или до 3 т пара на технологические нужды, замещая при этом до 270 м3 природного газа или до 240 кг жидкого топлива (мазута, печного топлива).

Примененная технологическая схема, разработанная специалистами конструкторского бюро Компании «ПроЭнергоМаш», доказала свою эффективность. Котлы с вихревыми топками обеспечили заявленные показатели.

Выбросы основных загрязняющих веществ благодаря вихревому способу сжигания находятся на очень низком уровне, сопоставимом с газовыми и мазутными котлами. Чистка поверхностей нагрева производится один раз за отопительный сезон.