XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Одним из эффективных методов обеззараживания жидкого свиного навоза, обладающим высокими бактерицидными показателями, является термический [1, 2, 3]. Он включает обработку навоза, осуществляе­мую при помощи сушки, стерилизации и упаривания. Обеззараживание жидкого навоза происходит при высокотемпературной сушке. Высушенный до 10%- ной влажности, навоз теря­ет неприятный запах и может до двух лет храниться без изменения удобрительных качеств. Плотность его в пять раз меньше, чем сырого. Несмотря на потери азота (при сушке, достигающей до 25% от исходного его количества), такой способ переработки считают экономически целесообразным.

Технологический процесс сушки происходит следующим образом. Жидкий навоз с фермы направляют в расходную емкость 8 (рисунок 1) установки, откуда центробежным насосом 9 он подается в пневмотранспортную емкость. На входном конце трубы установлена камера 1 сгорания со списанного реактивного двигателя АИ-20, через которую вентилятором про­дувается воздух. Проходя через камеру сгорания, воздух нагревается. В по­ток нагретого воздуха через форсунку 2 вводится жидкий навоз, диспергиро­ванный до мельчайших капель. Парогазовая смесь и подсушенная масса транспортируются далее по трубе в циклон 4, где газообразная смесь, отделя­ется и поступает во вторую камеру сгорания, а высушенный навоз через шлюзовой питатель 6 попадает в факел и в процессе скоростного транспор­тирования в высокотемпературном потоке высушивается до влажности 65%. Во втором циклоне парогазовая смесь и высушенный навоз окончательно разделяются - парогазовая смесь направляется в конденсатор. Высушенный навоз складируют для дальнейшего использования [3].

1 2 3 4 5

Рисунок 1 - Технологическая схема установки для сушки жидкого навоза:1 - камера сгорания; 2 - форсунка загрузочного трубопровода; 3 - рабочий

трубопровод; 4 - циклон; 5 - воздуховоды; 6 - шлюзовые питатели;

7 - операторская; 8 - расходная емкость; 9 - центробежный насос;

10 - транспортер; 11 – воздуходувка.

Тепловую обработку инфицированного жидко­го навоза поводят по схеме непрерывного действия в струйных аппаратах. Исследования показали, что все патогенные микроорганизмы, прогретые в жидкой среде, гибнут в 5... 10 раз быстрее, чем в паровоздушной среде той же температуры. Этот фактор лег в основу разработанной технологии обеззараживания жидкого свиного навоза в струйных аппаратах непрерывного дейст­вия (рисунок 2) [3].

Технология стерилизации заключается в следующем: жидкий навоз из производственных помещений поступает в дробилку для измельчения твер­дых включений диаметром более 8 мм, после чего поступает в резервуар- накопитель, затем направляется в теплообменник, где прогревается до 60°С(первая ступень нагрева), далее при помощи эжектора нагревается до 130°С(вторая ступень нагрева), после этого подается в выдерживатель, где нахо­дится в течение 30 мин при заданной температуре, затем направляется в теп­лообменник, в котором охлаждается до 40°С, после чего навоз становится стерильным.

По мере необходимости обработка жидкого навоза может проводиться при температуре 140°С и выше. Производительность установки зависит от применяемого оборудования и может быть доведена до 100 м³/ч и более.

Рисунок 2- Принципиальная схема технологического процесса стерилизации жидкого навоза струйным аппаратом: 1 - резервуар-накопитель; 2 - теплообменник; 3 - эжектор первой ступени;

4 - эжектор второй ступени; 5 - компенсационный бачок; 6 - насос;

7 - выдерживатель; 8 - вентиль.

Нагрев обеззараживаемой жидкости осуществляется в течение нескольких секунд, примененный двухступенчатый способ нагрева жидкости обеспечивает устойчивый режим процесса обеззараживания без гидравлических ударов; подтвердилась высокая эффективность обеззараживания инфи­цированного навоза; управление процессом обеззараживания полностью ав­томатизировано.

ЛИТЕРАТУРА

Беззубцева М.М., Волков В.С., Зубков В.В. Прикладная теория тепловых и массообменных процессов в системном анализе энергоемкости продукции: Учебное пособие. - СПб.: СПбГАУ, 2013. - 133 с.

Гриднев П.И. Вопросы создания экологически безопасных тех­нологий утилизации навоза // Механизация и электрификация сельского хозяйства №11, 1994. - с. 11 - 15.

Ильин С. Н. Ресурсосберегающая технология переработки свиного навоза с получением биогаза : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Иркутск, 2005 171 с.