о сути
название
подводка
Переработка куриного помета в шнековой пиролизной установке — это перспективный, но технически сложный способ утилизации органических отходов с получением энергии и полезных продуктов. Ниже приведён подробный ответ по всем аспектам вашего запроса: пошаговый процесс, температурный режим, материальный баланс, калорийность, влажность и самодостаточность процесса.
---
### 🔹 **1. Пошаговый процесс переработки куриного помета в шнековой пиролизной установке**
Пиролиз — это термическое разложение органического материала без доступа кислорода. Шнековая установка обеспечивает непрерывную подачу сырья и равномерный нагрев. Процесс включает следующие этапы:
1. **Подготовка сырья**
- Помет подвергается предварительной сушке до влажности **не более 30–40 %**.
- Удаляются крупные инородные тела (перья, подстилка, мусор).
- При необходимости — грануляция для улучшения текучести и равномерности подачи в шнек.
2. **Подача в реактор**
- Сушеный помет подаётся в реактор через шнековый питатель.
- Шнек обеспечивает герметичную подачу, предотвращая проникновение воздуха.
3. **Пиролиз (термическое разложение)**
- Внутри реактора при температуре **400–600 °C** и отсутствии кислорода происходит разложение органики.
- Продукты: **пиролизный газ**, **бионефть (пиролизная жидкость)**, **биоуголь (углеродистый остаток)**.
4. **Очистка и разделение продуктов**
- Пиролизный газ проходит через систему очистки (циклоны, скрубберы, фильтры).
- Бионефть конденсируется и собирается в ёмкости.
- Биоуголь выгружается через шнек в герметичный бункер.
5. **Использование энергии**
- Часть пиролизного газа сжигается в котле для поддержания температуры процесса.
- Остальной газ может использоваться для выработки тепла или электроэнергии.
6. **Утилизация золы и биоугля**
- Биоуголь — используется как топливо или внесение в почву (в малых дозах).
- Зола — содержит калий и фосфор, может применяться как **минеральное удобрение**.
---
### 🔹 **2. Температурный режим**
- **Сушка**: 100–150 °C (для снижения влажности до 30–40 %).
- **Пиролиз**:
- Начало при **300 °C** (начало разложения летучих).
- Оптимальный диапазон: **450–550 °C** — максимальный выход газа и бионефти.
- При температуре выше **600 °C** преобладает образование газа, биоугля становится более пористым, но выход жидкости падает.
- **Охлаждение продуктов**: до 50–80 °C перед сбором.
---
### 🔹 **3. Материальный баланс (на 1 тонну сырого куриного помета)**
| Продукт | Влажность сырья 75 % | Влажность сырья 40 % (после сушки) |
|--------|------------------------|--------------------------------------|
| Сушеный помет | 250 кг (после сушки до 40 %) | 1000 кг (вход в реактор) |
| Биоуголь | 120–150 кг | 200–250 кг |
| Бионефть | 100–130 кг | 150–200 кг |
| Пиролизный газ | 80–100 м³ (при норм. условиях) | 120–150 м³ |
| Вода (испарённая при сушке) | 500–550 кг | — |
| Зола (в составе биоугля) | 15–25 кг | 25–40 кг |
> Примечание: выход зависит от состава помета, наличия подстилки, режима пиролиза.
---
### 🔹 **4. Калорийность (теплота сгорания)**
- **Сухой куриный помет (без подстилки)**:
- $\approx 3500–4000$ ккал/кг (на сухую массу).
- **С подстилкой (древесная стружка, солома)**:
- $\approx 4000–4500$ ккал/кг (на сухую массу).
- **Биоуголь**:
- $\approx 6500–7500$ ккал/кг — аналог угля.
- **Пиролизный газ**:
- Теплота сгорания: $\approx 1800–2200$ ккал/м³.
- **Бионефть**:
- $\approx 7000–8000$ ккал/кг — близка к мазуту.
---
### 🔹 **5. Влажность и её влияние на процесс**
- **Исходная влажность** — критический параметр.
- При влажности выше **50 %** пиролиз становится энергозатратным.
- На испарение 1 кг воды требуется $\approx 0.6–0.7$ МДж энергии.
- **Рекомендуемая влажность на входе в реактор**: **30–40 %**.
- Для достижения такой влажности требуется **предварительная сушка**, которую можно обеспечить за счёт тепла отходящих газов котла или рекуперации тепла из птичников.
---
### 🔹 **6. Самодостаточность процесса**
Самодостаточность — это способность установки покрывать свои энергозатраты за счёт собственных продуктов.
#### Энергетический баланс (на 1 т сушеного помета, влажность 40 %):
- **Общая энергия в сырье**:
$1000 \text{ кг} \times 3800 \text{ ккал/кг} = 3.8 \times 10^6$ ккал $\approx 4.66$ ГДж.
- **Энергия на сушку** (если влажность была 75 %):
$500 \text{ кг воды} \times 0.7 \text{ МДж/кг} = 350$ МДж $\approx 0.084$ ГДж — покрывается рекуперацией.
- **Энергия на нагрев реактора**:
$\approx 0.3–0.5$ ГДж — покрывается сжиганием части пиролизного газа.
- **Полезная энергия на выходе**:
- Электроэнергия (при использовании газа в газопоршневой установке): до **150–200 кВт·ч/т**.
- Тепло: до **2.5–3.0 Гкал/т** (в виде пара или горячей воды).
#### ✅ Вывод по самодостаточности:
- При **входной влажности ≤ 40 %** процесс **может быть энергетически самодостаточным**.
- При более высокой влажности требуется **внешний источник энергии** для сушки.
- Оптимально использовать **рекуперацию тепла** из дымовых газов и птичников.
---
### 🔹 **Рекомендации по эффективности**
- Используйте **подстилочный помет** — он имеет более высокую калорийность.
- Организуйте **рекуперацию тепла** из птичников для предварительной сушки.
- Применяйте **купараж с биомассой** (например, 10 % угля) для стабилизации горения.
- Получаемая **зола и биоуголь** — ценные удобрения (содержат K, P, Ca, Mg).
---
📌 **Важно**: На 2025 год пиролиз куриного помета остаётся менее распространённым, чем сжигание или сепарация, из-за высокой стоимости оборудования и сложности контроля процесса. Однако при масштабировании и интеграции с другими процессами (сушка, выработка энергии) он становится экономически оправданным.
Если хотите, могу предложить схему установки или помочь рассчитать окупаемость проекта.