Котельные на курином помете
Технология сжигания и утилизация куриного помета — уничтожение абсолютно сырых отходов птицефабрик в тепловую в т. числе электрическую энергию (см. раздел мини-ТЭЦ).
Технология сжигания и утилизация куриного помета — это уничтожение абсолютно сырых отходов птицефабрик. Благодаря ей можно использовать птичий помет как сырьё для преобразования в тепловую, в т. числе электрическую, энергию (см. раздел мини-ТЭЦ).
Блочные-модульные котельные серии Нейтрон-НТ на базе многотопливного водогрейного котла серии Нейтрон-НТ- 700 со всеми вспомогательными системами может использоваться для отопления жилых, производственных, складских и других видов помещений и обеспечения горячего водоснабжения населения мощностью от 500 кВт до 3000 кВт.
Котельная предназначена для производства тепловой энергии путем сжигания отходов птицефабрик, брикетов. Топливный модуль предназначенный для хранения запаса топлива. Доставка топлива осуществляется автомобильным транспортом в биг — бэгах или россыпью. На котельной смонтирован тельфер для разгрузки и погрузки рафинированного (упакованного в биг-бэг) топлива в топливный модуль, расположенный над тепловым блок-модулем. Для насыпного топлива предусмотрена грейферная загрузка.
Топливо, упакованное в биг-бэги, автомобильным транспортом доставляется на котельную, где выгружаются с помощью тельфера в топливный модуль объемом 25-45м 3 (в зависимости от мощности котельной). Топливо, привозимое самосвальным транспортом, ссыпается на площадки для последующей загрузки грейфером.
На дне топливного модуля установлен гидравлический скребковый стокер, предназначенный для продвижения топлива к приемно-дозирующей шахте с гидравлическим толкателем загрузки топлива в котел. Дозирование топлива обеспечивается частотой движений гидравлического толкателя, после которого топливо поступает в котел, попадая на колосниковое полотно происходит его эффективное сгорание.
Зольный остаток удаляется водоохлаждаемой шурующей планкой из топки на шнековый транспортер и выводится за пределы котельной. Для учета тепла произведенного котельной на прямой линии воды устанавливается теплосчетчик.
Спецификация котельной на отходах промышленного птицеводства.
Утилизация и сжигание подстилочно-пометной массы (куриный помет) птицефабрик (технология сжигания куринного помета), котельное оборудование, котельно-вспомогательное оборудование, со всеми вспомогательными системами.
КОТЕЛЬНАЯ НА КУРИНОМ ТОПЛИВЕ
О местной экспериментальной котельной, работающей на птичьем помете, мы рассказали нашим читателям еще три года назад. Но только теперь директор ЭПХ ВНИТИП Виктор Шоль и руководитель районного АПК Иван Кончаков показали чудо-печь в действии. Мы сами с удивлением узнали, что производственная бойлерная на куриных «дровах» в отделении хозяйства в Конкурсном отработала в опытном порядке уже второй сезон. Сегодня даже щепетильные разработчики из Птицеграда с уверенностью говорят, что первая в стране котельная, работающая на птичьем помете, — уже реальность. И даже имеет шансы стать пилотным проектом федеральной энергосберегающей и экологической программы.
Открыли месторождение. топлива
Хозяйство приобрело 16 птичников в «Конкурсном» пару лет назад. В планы реконструкции новой производственной площадки сразу же включили автономную котельную. Последний птичник отремонтировали этой зимой, вся ферма оснащена автоматикой и компьютерами. Одновременно в отделении отлаживали уникальную печь. Прежде племптицезавод получал тепло на все нужды с котельной поселка. Но в последние годы в мировом птицеводстве становится нормой использование в качестве дарового топлива подстилки из птичников — помет вперемешку с древесными опилками.
— Давно признано, что это — превосходное топливо для котельной, — говорит Виктор Готлибович Шоль. — Помет с соломой, кстати, везде стараются компостировать и использовать, как удобрение. А в некоторых европейских странах нас убеждали, что свежий куриный помет считается ценнейшей и экологически чистой подкормкой для полей. Подтверждением тому колоссальная урожайность удобренных полей — до 90 центнеров зерновых культур с гектара! Европейских фермеров ничуть не смущает специфический запах от удобренной нивы.
А вот птичьи продукты жизнедеятельности с березовыми и еловыми опилками землям не полезны. Зато это отличное топливо для малой энергетики. Котельную участка в Конкурсном мы проектировали с таким расчетом, чтобы при деле было все ценное вторсырье от птичьего стада в 2, 5 миллиона голов — порядка 7 тысяч тонн птичьего помета. За семь годовых оборотов это отделение экспериментального племенного хозяйства выдает более 5 тысяч тонн куриного мяса и само себя обеспечивает энергоносителями для отопления птичников.
В такой печи и вода горит
Пока начальник опытной бойлерной Владимир Артеменко растапливает действующий котел (скоро войдет в строй и второй), обмениваемся впечатлениями на чистеньком дворе мини-котельной. Из трубы вьется дым, но никакого запаха не ощущается. Вспоминаю недавние поездки на сельские мазутные кочегарки. Там соседство с теплоэнергетическим объектом ощущалось за километр. «Дыхание» печи, работающей на помете, обследовали специалисты и дали заключение, что ее специфика никак на окружающей среде не отразилась, выхлоп ничем не отличается от газовых котельных.
Котел выглядит современно, рядом с пышущей жаром топкой пульт управления. Внутри ни запаха, ни обычного для старых котельных синего тумана. Все с удовольствием любуются на 700-градусный жар в печи. А где же все-таки помет? Оператор котельной ведет в обход печи к опрятному бункеру. Пока топливо доставляют ковшом экскаватора из соседнего хранилища, где подстилку из птичников сепарируют и рыхлят. Скоро появится транспортер, который отменит рейсы между соседними корпусами. Если заранее не скажут, что эту печь топят пометом, ни за что не догадаешься — обычная блочно-модульная котельная, наподобие газовой.
На здании авторы проекта сэкономили — приспособили старый склад, которому нарастили несколько метров кирпичной кладки. А вот с котлом пришлось повозиться, рассказывал Виктор Шоль.
— Мы очень благодарны своим партнерам — котельщикам из Коврова, которые упорно доводили экспериментальный проект. Первая попытка нас не устроила, и мы вместе работали над усовершенствованием конструкции котла. Второй вариант отвечает всем поставленным задачам. Помет с опилками даже с 37-процентной влажностью горит в печи, как солома. Это как раз то, чего мы добивались.
Логическим продолжением нашей энергосберегающей программы могло бы стать создание мини-электростанции, которая сначала будет превращать помет в биогаз, а затем вырабатывать электроэнергию для производственных нужд. Тут бы очень пригодились кроме помета и другие отходы птицеводства, например, с убойного производства. В дело пошли бы отходы с жироловок, шлам, даже ил. Модуль для такого отделения, как в Конкурсном, мог бы выдавать в сутки около 400 киловатт электроэнергии и оптимальный объем теплоносителя для обогрева птичников.
Но на такую серьезную модернизацию, говорят специалисты, в масштабах района требуется порядка 120 миллионов рублей. Вот почему ВНИТИП, районная власть и экспериментальное птицеводческое хозяйство выступили с инициативой и представили в РАН и РАСХН проект национальной программы энергосбережения и использования нестандартных источников электроэнергии.
— Речь идет не только об энергосбережении, но и об актуальной экологической задаче, — говорит руководитель районного АПК Иван Кончаков. — Районный птицеводческий комплекс должен найти разумное применение огромному количеству птичьего помета — это 70 тысяч тонн в год. В Центральной России отходов сельхозпроизводства порядка 100 миллионов тонн. При правильном подходе эти колоссальные залежи навоза можно превратить из экологической угрозы в дополнительный ресурс и прибыль. ЭПХ ВНИТИП уже пустило в дело тысячи тонн ценного вторсырья. В проект вложили 8,4 миллиона рублей, и вот уже целая птицефабрика работает на автономном отоплении ла и энергоноситель со своего неистощимого «месторождения».
Поленница в гранулах
Виктор Шоль показывает в углу котельной аккуратные стопки мешков и настоятельно советует заглянуть внутрь. Рассматриваем гладкие гранулы и пытаемся сообразить, что это такое. Гранулы для будущей кормовой смеси? Но зачем корма сложили в котельной? Оказалось, что это своего рода «поленница» — заготовленное впрок топливо из того же птичьего помета. На установке, применяемой для приготовления кормов для птичьего стада, в хозяйстве излишки помета превращают в гранулы, удобные для длительного хранения. За лето припас вырастет, поскольку тепла птицеферме требуется гораздо меньше, а будущей зимой такие «дровишки» будут очень кстати.
Зола из топки тоже идет в дело, и это уже третий уровень использования вторичных ресурсов. Обращенный в пепел птичий помет бережно собирают и отправляют на поля. По ценности эта подкормка почвы соответствует очень дорогим нынче сложным минеральным удобрениям, сделали заключение растениеводы сельхозпредприятия «Ассортимент-Нива». В прошлом агросезоне при помощи добавок золы урожайность зерновых в хозяйстве поднялась в среднем на 5 центнеров с гектара. Аграрии экономят на удобрениях и поднимают урожай. И не надо больше везти за десятки километров жидкий помет с птицеферм на поля через весь район. За такие рейсы экологическая милиция совершенно обоснованно птицеводов штрафует.
У немцев получилось
. а мы чем хуже, говорят районные птицеводы и специалисты АПК.
— В 90-х годах в Европе было около 150 котельных, работающих на альтернативном топливе, а сегодня их уже 5900, — приводит статистику Иван Михайлович Кончаков, который сам недавно руководил животноводческим предприятием. — Причем, есть котельные при животноводческих комплексах и птицефабриках, а есть и городские альтернативщики. Последние работают на пищевых отходах из мусорных контейнеров жилых кварталов. За двадцать лет европейцы вырастили практически новую энергетику.
Как это удалось в Германии, рассказывает Виктор Готлибович Шоль.
— Если просто выделить птицефабрике деньги на экологию и энергосбережение в общих чертах, она, разумеется, вложит их в новый птичник, а не в альтернативную котельную. Поэтому оптимальным представляется немецкий энергосберегающий алгоритм. Фермерам в Германии еще 18 лет назад стали выделять кредиты под 2 процента годовых на сооружение автономного безотходного отопления и установок получения биогаза. Как только объекты достраивались, владельцу компенсировали 90 процентов инвестиций (сегодня компенсации составляют одну треть кредита). Кроме того, за излишки тепла и электроэнергии государство платило владельцам новых котельных три цены против тарифа (сегодня выплачивают двойной тариф). Вот и объяснение тому, что за небольшой срок количество котельных на биологических отходах выросло в европейских странах в 40 раз. В Штатах есть котельная при птицеводческом комплексе на 40 миллионов голов птицы, которая перерабатывает в год 300 тысяч тонн помета.
Это возможно и в нашей стране, говорят инициаторы трижды экономичного проекта, если энергосбережение перейдет от деклараций в практическую плоскость государственной приоритетной программы. Первая русская печь на помете уже работает в подмосковном Птицеграде.
Челябинские ученые придумали, как топить печь и удобрять почву отходами птицепрома
Можно ли извлечь доход из. птичьего помета? И как решить экопроблему его переработки, одновременно повышая плодородие почв? Напомним, что на днях в Челябинске побывала делегация московских ученых и инвесторов, которые планируют построить в области целый завод по переработке птичьего помета.
Этот мегапроект получил одобрение губернатора Бориса Дубровского и будет реализован. Но есть ли подобные ноу-хау местных ученых, которые могут стать своего рода альтернативой дорогостоящей технологии москвичей? Какие выгоды они могут принести?
Это и стало главной темой научно-практической конференции, прошедшей в Челябинске в рамках форума «Изменение климата и экология промышленного города».
Уральская альтернатива
Проблема утилизации отходов птицефабрик — одна из наиболее острых в южноуральском АПК. За год они «выдают на гора» почти миллион тонн птичьего помета. Он относится к отходам 3 класса опасности, и если его не утилизировать, может создать серьезную угрозу экологии. Это и неприятный запах, и нанесение вреда почвам. Но после переработки ядовитый помет превращается в ценное удобрение, во многом не уступающее минеральным аналогам.
— Москвичи предлагают внедрить так называемую мембранную технологию переработки помета, разработанную учеными «ФИЦ питания и биотехнологии», а инвестором пилотного проекта готова выступить группа компаний «Мосэлектро», — говорит Александр Марченко, главный специалист отдела животноводства и птицеводства минсельхоза Челябинской области. — Но она, на мой взгляд, все же больше подходит для очистки сточных вод, а мембраны могут не выдержать уральских морозов, для них нужно строить капитальные здания.
По его словам, эту технологию планируют опробовать в компании «Уралбройлер». Но есть и разработки местных ученых, которые ничем не хуже, а затрат требуют меньше. Примером тому — технология сушки помета методом пиролиза с использованием установки «Каштан»: ею уже заинтересовались на птицефабрике «Равис». После апробации этих ноу-хау мы выберем лучшее для «тиражиравания» в масштабах области.
Как считают ученые-аграрии, проблему повышения урожайности в зоне рискованного земледелия не решить без внесения минеральных удобрений. Сегодня в мире их производится 180 млн тонн, и лишь 18 млн — в России, причем только 2 млн идет на отечественный рынок, остальное вывозится за границу. Если в Китае на гектар вносят в среднем по 280 кг удобрений, в Белоруссии — 129, то в России — всего 25 кг, а в Челябинской области — и вовсе 9-10 кг! Такие удобрения очень подорожали и зачастую недоступны для крестьян. А что взамен?
Пиролизный проект
— Мы разработали свою технологию переработки помета, которая, наряду с экобезопасностью, позволяет вырабатывать ценные органо-минеральные удобрения, — сообщил доктор технических наук профессор Южно-Уральского агроуниверситета Михаил Запевалов. — Есть и дополнительный плюс: в ходе пиролиза — сжигания без доступа воздуха — выделяется горючий газ. «Побочный продукт» служит топливом для установки, причем, поставив газогенератор, его можно использовать и для выработки электроэнергии. А зола идет на производство топливных брикетов, которые по теплоотдаче превосходят каменный уголь. Причем никаких вредных выбросов, только вода и пепел — чистый углерод. Это отличный адсорбент, который в перспективе можно использовать в фармацевтической промышленности.
По словам Михаила Запевалова, даже не нужно строить хранилище помета, он сразу транспортируется к месту переработки. Из 5 тонн помета, не говоря о биогазе, можно производить в час 1150 кг топливных брикетов и 210 кг удобрений. Если в среднем по области минеральные удобрения стоят 41,5 руб. за кг действующего вещества, то произведенные по пиролизной технологии — около 18 руб.
«В физическом весе» их выгодно продавать и по 5 тыс. рублей за тонну, а топливные брикеты — по 3 тыс., что дешевле угля.
И экономика, и экология
Стоимость комплекса по переработке помета — 25 млн рублей, а только «барабанов» — 5 млн. Для сравнения: кубанская вакуумная сушилка стоит около 50 млн рублей, хотя она только сушит и гранулирует помет. По расчетам, срок окупаемости «пиролизного проекта» — всего 1,5-2 года, экономическая эффективность — 12,6 млн рублей в год.
— Мы изготовили опытный образец этого комплекса, — делится директор фирмы «Эталон-Сплав» Анатолий Барчуков. — Уже опробовали его на Бектышской птицефабрике и в компании «Уралбройлер», и результаты обнадеживают. А сейчас нашу установку берет «на пробу» птицефабрика «Равис».
По мнению ученых, для «Рависа» использовать эту инновационную технологию смысл есть: у него 80 тыс. га пашни, которую нужно удобрять. Даже если вносить по 125 кг удобрений на гектар, то их хватит лишь на 22 тыс. га. Важен и выигрыш для экологии: птицефабрика «вырабатывает» 350 тонн помета в сутки, а мощность одного пиролизного комплекса — 120 тонн. Значит, их нужно минимум три.
Ноу-хау южноуральских ученых уже высоко оценено и на всероссийском уровне: на агровыставке «Золотая осень» она удостоена золотой медали. Новацию одобрил и Ростехнадзор, выдавший разрешение на эксплуатацию. Дело, как говорится, за малым — за внедрением.
— Правда, установка еще не во всем совершенна и нуждается в доработке, — считает Михаил Запевалов. — Мы считаем, что норию, которая больше подходит не для вязких, а сыпучих грузов, нужно заменить на шнековый или скребковый транспортер. Необходимо также предусмотреть накопительную станцию, которая будет дозировать помет и поставлять на линию. Но эти недоработки вполне устранимы, и мы надеемся, что наш пилотный проект «выйдет в серию».
В товарищах согласье будет!
Но это не единственная подобная разработка наших «кулибиных» от АПК. По словам Михаила Запевалова, в свое время он с профессором Игорем Синявским придумали технологию смешивания птичьго помета с минеральными компонентами, на которую был получен патент. Но практического применения она не нашла, поскольку у нее вскрылись серьезные минусы. Например, объем переработки из-за внесения добавок вырастает почти вдвое. Не удалось договориться и с потенциальными партнерами.
— Дело в том, что они работают в разных сферах: помет — «побочная продукция» птицеводства, электролит и кислоты — в ведении «оборонки», а сульфат аммония — отходы металлургиии, которые уже являются минеральным удобрением, цены на которое выросли, — добавил Михаил Запевалов. — Разработку же Ашинского месторождения по добыче природного удобрения — фосфатов, сдерживает то, что оно расположено на федеральных лесных землях, и этот вопрос нужно решать на государственном уровне.
Думается, эта проблема будет решаться проще, если в регионе появится единый координирующий центр науки и производства. С таким предложением ученые обращаются в правительство области. Они считают, что прообразом такого органа может стать попечительский совет по агронауке при губернаторе.
Чернозем «из пробирки»
Впрочем, возможен и альтернативный путь — биохимическая переработка отходов птицеводства. Это решение предлагает профессор ЮУрГАУ Игорь Синявский, создавший технологию производства из биоотходов так называемой «суперпочвы».
— Плодородие почв со временем падает, и уже ощущается нехватка чернозема, — заявляет ученый. — Мы разработали его аналог, не уступающий природному грунту по содержанию гумуса, а в чем-то и превосходящий его. К примеру, в пустыне и тундре при разработке нефтегазовых месторождений нарушается плодородный слой почвы, а восстанавливается медленно. Мы запатентовали способ восстановления легких песчаных почв путем переработки органических отходов, который позволит решить эту проблему.
Суть ноу-хау (оно пока опробовано в лабораторных условиях) — в обработке птичьего помета специальным химсоставом, после чего вредные вещества разрушаются. Происходит снижение уровня кислотности, патогенная микрофлора погибает, затем искусственная почва окисляется и переходит в «живое состояние». В ней сохраняются все полезные для растений вещества.
Впрочем, ученые пошли дальше: вместе с коллегами из московского НИИ безопасного использования атомной энергии создали технологию переработки ила очистных сооружений. Для этого пришлось придумать, как нейтрализовать вредные для здоровья тяжелые металлы, найти вещество, которое делает их малоподвижными и безопасными.
— Правда, такой грунт не годится для сельского хозяйства, но вполне подойдет при рекультивации шлакоотвалов, карьеров, — резюмирует Игорь Синявский. — Его можно применить в проекте засыпки Коркинского разреза грунтом Томинского ГОКа — при укладке верхнего плодородного слоя. Мы также обратились в Росатом с предложением использовать «супергрунт» при рекультивации загрязненной радионуклидами поймы реки Течи.
… Напоследок участники встречи ознакомились с проектом возрождения озера Большой Сарыкуль, которое писатель Виталий Бианки называл «ласковым морем». Как пояснил Максим Цвященко, председатель правления общественной экоорганизации по возрождению памятника природы, в свое время славившейся биоразнообразием. Озеро для нужд угледобычи было осушено, экосистема разрушена. Оно заросло тростником, а после ликвидации шахт эти земли оказались заброшенными.
Для проведения исследований общественники направили заявку на грант Русского географического общества. Они считают, что восстановить биобаланс поможет. само озеро. И предлагают организовать производство топливных брикетов из тростника. Сейчас подыскивают инвесторов, готовят научное обоснование проекта.
Хочется верить, что он не заглохнет «на корню», а получит свое продолжение. Идеи ученых, если они поддержаны обществом и государством, находят «встречный интерес» бизнеса. И становятся рычагом, который может изменить наше отношение к природе-матери, к нашему общему дому, который мы превратили в свалку отходов.
