Обезвреживание и использование отходов птицеводства

ЛЕКЦИЯ

Обезвреживание и использование отходов птицеводства

С развитием птицеводства  появились крупные фабрики, как правило, размещаемые вблизи крупных городов, занимающиеся производством яиц, переработкой птицы, воспроизводством молодняка и выращиванием кормовых, на собственных землях. В результате хозяйственной деятельности на птицефабриках образуется достаточно большое количество твердых отходов, например, от кур несушек массой 2...2,5 кг - около 0,11 кг помета (70%-й влажности) ежедневно, или 30 кг твердого вещества в сутки. Птицеводство является одними из источников загрязнения атмосферного воздуха, подземных и грунтовых вод.

В состав куриного помета входит 75...80 % воды, 15...18% летучих веществ и до 7 % золы первоначальной массы помета. В сухом остатке после удаления влаги содержится около 37 % протеина и 34 % углеводов, 13 % липидов и 9,6 % алюмокислот. В целом, с учетом углеводов в помете может содержаться 62...75 % пектинов, целлюлозы и других подобных веществ. Количество кальция составляет в сухом остатке 9,3 %, К — 0,7, Р—1,5, N—5,9 %, при чем в аммонийной форме находится до 11,8 % общего количеств азота. Плотность помета 1,75...1,85 т/м3, рН 6,9...7,4, соотношение С : N равно 8 : 12, БПК - 30...35 тыс. мг/кг, ХПК - 15O...16 тыс. мг/кг.

Птичий помет содержит большое количество кальция, много мелких и плотных частиц, что способствует его длительному хранению.

Запрещено сбрасывать навоз на мерзлую землю и снег, что бы предотвратить последующее смывание навоза талыми водами попадание его в открытые водоемы.

Механическое обезвоживание осуществляют обработкой помета в пресс-фильтрах или центрифугированием. В результате механичес­кой обработки содержание влаги в помете уменьшается до значе­ния при котором помет можно хранить длительное время. Обычно после механического обезвоживания остается около 60 % влаги. Та­кой помет при хранении нагревается и выделяет сильный запах. Применение вакуум-фильтров для обезвоживания птичьего помета экономически невыгодно.

Применение термического обезвоживания более удобно для пе­реработки отходов птицеводства. Эффективность работы сушилок зависит от влажности исходного материала, которая не должна пре­вышать 65 %, и резко возрастает при уменьшении влажности ниже указанной.

В начальный период влажность птичьего помета составляет 70...80 %, и поэтому при термическом методе обезвоживания ее необходимо снижать.

Рекомендуемые материалы

Количество ежесуточных отходов от свиней колеблется в зависимости от породы и возраста свиньи, метода откармливания и состоит из самих отходов, количества сточных вод. В среднем количество сточных вод составляет на 45 кг живой массы свиней до 3,6 • 10~3 м3 илиЗ,6л/сут. "

Основная проблема при внесении жидкого навоза — устранение запаха. Для этого перед транспортировкой к навозу добавляют спе­циальные вещества, уменьшающие запах, и навоз желательно раз­брызгивать в прохладный безветренный день.

Устройства для комбинированного обогащения материалов

Сортировка смешанных и сложных материалов является одним из первых освоенных человеком методов их обогащения. Имеется множество разделительных признаков, на которых основаны спо­собы сортировки. Различия в цвете, блеске, форме, размере кус­ков и проч. могут составить основу, например, ручной сортировки. Для механизированного процесса используют, кроме того, автора­диометрический, гамма-абсорбционный, рентгенорадиометрический, фотоядерный, нейтронно-абсорбционный, нейтронно-активационный, рентгенолюминесцентный и фотометрический способы, обычно называемые радиометрической сортировкой. В этих способах фиксируются и используются различия отраженного, рассеянного, прошедшего или генерируемого разными частицами (кусками) излучения того или иного вида. Основные узлы установок для сортировки включают в себя устройства формиро­вания и подготовки транспортного потока материала, собственно сортирующую аппаратуру для определения сорта кусков через воздействие (например, облучением того или иного вида) и ре­гистрацию эффекта воздействия [часто с использованием вычис­лительного устройства для расчета разделительного признака, от­несения частицы (куска) к определенному сорту и формирования команды на извлечение], исполнительные механизмы (механи­ческие, пневматические, электростатические, магнитоэлектри­ческие и др.).

Обогащение сортировкой далеко не исчерпывает возможности и принципы разделения многокомпонентных материалов, в том числе твердых отходов.

Устройства для обогащения с использованием эффектов взаи­модействия кусков (частиц) различных материалов с рабочей повер­хностью сепаратора основаны на принципах разделения частиц по дальности отскока после упругого удара совокупности частиц об отбойную плиту, по различию траекторий частиц при движе­нии по некоторой поверхности (вследствие разницы коэффици­ентов трения частиц разного вещественного состава или формы), по различию адгезии предварительно нагретых частиц к поверх­ности, покрытой термочувствительным веществом. В последнем случае(термоадгезионное обогащение) используют предваритель­ный нагрев материала (например, с помощью ламп инфракрасно­го излучения) и транспортную ленту, покрытую термопластичным полимерным материалом или парафином. При этом разные по ве­щественному составу частицы нагреваются по-разному, вследс­твие чего по-разному пластифицируют находящийся под ними термочувствительный слой на ленте. Именно таким образом сульфидсодержащие, графитовые, хромитовые, турмалиновые и другие материалы, являющиеся «непрозрачными» и относительно сильно нагревающиеся, временно адгезионно фиксируются на ленте. «Ненагревающиеся» же крупнокристаллические материалы (типа галита, сильвина, криолита, флюорита, кварцита, кальцита) удаля­ются с движущейся ленты свободно.

Широким набором типоразмеров используемого оборудования отличаются комбинированные методы обогащения и переработки отходов, основанные на избирательности фазовых переходов компо­нентов сложных материалов. Даже одного увеличения за этот счет подвижности отдельных компонентов отходов иногда достаточно для их разделения. Достигается же такое увеличение подвижности (наряду с концентрированием или обратным эффектом — селек­тивным растворением с применением химических или биохи­мических реагентов) расплавлением, сублимацией, испарением. Особенно велико значение комбинипованного обогащения для переработки «забалансных» руд и руд старых отвалов, материалов с полигонов и из шламохранилищ.

Для растворения (выщелачивания) применяют чаны с механи­ческими мешалками или с пневматическим перемешиванием,шнековые (иногда многовальные) растворители, пачуки (с созданием таких условий аэрационного перемешивания, при которых обес­печивается жизнедеятельность интенсифицирующих выщелачи­вание бактерий), автоклавы (герметичные аппараты для раство­рения при повышенных температурах и давлениях). Уменьшения капитальных затрат достигают применением кучного выщелачива­ния. Требования к устройству и размеру куч обычно зависят от свойств выщелачивающего раствора. Обязательными считаются: тщательная подготовка площадки для куч (объемом, например, 10 тыс. т); применение изолирующих материалов (это могут быть полимерные пленки); учет климатических условий при определе­нии времени работы.

Основными сооружениями для частичного или полного рас­плавления материалов являются конвективные, индукционные, дуговые, плазменные, электронно-лучевые и другие печи.

Возгонку осуществляют в ретортах (ретортных печах) перио­дического и непрерывного действия. Многочисленные процессы пиролитической переработки твердых отходов также можно от­нести к разряду комбинированного обогащения.

В электрических сепараторах используют различия во взаимо­действии заряженных частиц (< 5 мм) разделяемых компонентов твердых материалов с электрическим полем. Заряд одного знака или величины сообщается частицам в основном непосредствен­ным контактом с некоторым заряженным телом, сорбцией ионов на частицах, трибоэлектризацией (электризацией трением).

Вам также может быть полезна лекция "Необходимость образования пастыря".

В простейшем электростатическом сепараторе частицы-про­водники вместе с другими частицами всего материала подаются на заряженный барабан, получают заряд того же знака и отталкиваются от барабана. Другие частицы (непроводники) поляризуют­ся и притягиваются к барабану.

В трибоэлектростатическом сепараторе трибозаряд частицы получают при трении, например, о пластину вибропитателя или в трубопроводе пневмотранспорта. Попадая затем на подсоеди­ненный к одному из зажимов источника постоянного напряже­ния электрод (той или другой формы), частицы, соответственно знакам зарядов, либо удерживаются на нем, либо отталкиваются. Существо собственно обогащения при этом заключается в том, что при трении диэлектриков положительно заряжается диэлек­трик с большей диэлектрической проницаемостью. Частицы раз­ного вещественного состава располагаются, таким образом, в трибоэлектрические ряды, в которых предыдущие частипы более положительны, чем последующие. В таких рядах наблюдается еще и убывание твердости материалов, что также может быть ис­пользовано для разделения и тем самым — дополнительного обо­гащения материалов.

Различие диэлектрической проницаемости материала разных частиц само по себе дает возможность создания «диэлектричес­ких» сепараторов с жидким диэлектриком, в котором создается неоднородное электрическое поле. Частицы материала с диэлек­трической проницаемостью, большей проницаемости жидкой среды, втягиваются в области наибольшей напряженности поля, другие же частицы выталкиваются в направлении более «слабых» участков поля.

Типичным примером сепаратора, в котором используются по­ле коронного разряда и сорбция ионов на частицах, является электрофильтр для обеспыливания газов. Хорошо известно, на­пример, обогащение пыли из электрофильтров сернокислотного производства (на основе колчедана) соединениями мышьяка.

В практике обогащения полезных ископаемых по разнице элек­тропроводности минералов разделяют арсенопирит и полевой шпат, графит, асбест, барит, железо, известняк, флюорит и силикаты, пи­рит—шеелит и многие другие. Трибоэлектрический эффект успеш­но используют, например, для обогащения смесей апатит—кварц, асбест—серпентин, барит—кварц, галит—сильвин и др. На осно­вании только этих примеров можно с уверенностью утверждать перспективность использования электросепараторов разного рода в практике переработки твердых промышленных отходов.

Большинство рассмотренных в данном разделе приемов спе­циального обогащения может быть использовано не только са­мостоятельно, но и в комбинации с широко известными устройс­твами для флотации, отсадки, разделения в тяжелых средах и др.