Центробежные сепараторы для переработки техногенных отходов

Декантерные центрифуги в производстве этилового спирта и гуминовых удобрений

Переработка спиртовой барды

Спиртовое производство сопровождается значительным объёмов жидких «отходов» производства - барды. Средний по величине завод сливает  50-70 м3/час. Но отходами это назвать никак нельзя. Барда – ценный органический продукт с более высоким содержанием качественного протеина, чем у злакового зерна. Без какой-либо переработки обычно в зимнее время барда идёт на корм скоту и птице, используется в приготовлении комбикормов. В летнее время спрос на барду падает, и её сливают в местные водоёмы или в специальные бассейны – накопители. Негативное воздействие на экологию весьма ощутимое. Только в Тульской области функционировало девять спиртзаводов (до банкротства объединения «Туласпирт»). Сейчас возобновляют производство два из них. Однако вопрос с переработкой или утилизацией барды решается с большими трудностями.
Дело в том, что основные усилия, как правило, направляются на более полное извлечение дробины из барды. Часть твёрдой фракции отделяется грохотами с мелкой прфорацией, шнековыми сепараторами, вакуумными фильтрами. Обычно крупная фракция (дробина)  после отделения высушивается. Остаточный продукт в виде обеднённой барды – это хлопья и мелкая дробина (4-6%) и раствор органических веществ, который сливали в накопительные бассейны. Использование любых декантерных центрифуг приводит к снижению нерастворимой фракции примерно вдвое.  Затраты на оборудование значительные, а результат не достигается в принципе: горячий бульон – барду в таком виде сливать в экосистему всё равно нельзя. Полностью исключить слив отходов можно следующим образом: обеднённая барда выпаривается, добавляется к крупной сухой дробине и снова высушивается, гранулируется и т.п.
Альтернативные варианты удаления воды: применение фильтрующих установок, мембранные технологии обратного осмоса.
В России не производится специального оборудования для производства сухой барды. Американское или европейское оборудование, перерабатывающее барду по усеченной схеме для утилизации стоит примерно $1,3-1,7 млн. Китайские комплексы дешевле – около $1 млн. Кроме высушивания барды и её компонентов альтернативных решений переработки пока нет.
Естественно, что по своей инициативе спиртзаводы не внедряли подобные технологи переработки барды. Ситуация усугубляется тем, что по ряду причин сухая спиртовая барда (26-28% протеина!) пока не имеет достаточного спроса в сельском хозяйстве, как это ни парадоксально.
ООО «Агрокормсервис» в г. Воронеж предлагает установки для эффективного выпаривания первичной барды. Исключение стадии сепарации упрощает и удешевляет технологический процесс.
Наиболее разумный способ переработки спиртовой барды - параллельное производство комбикормов и добавок из кормов с низким содержанием протеина, использование биотехнологий. Хорошим примером может служить опыт Американской корпорация Cargill и пивзавода «Балтика» в Тульской области, производящих кормовые смеси из отходов производства. Мировая практика показывает, что корма производят только из отходов сахарных, глюкозо-паточных, спиртовых,  пивных и других пищевых производств.

Производство гуминовых удобрений

Технология получения гуминовых удобрений относительно простая и малозатратная: торф, бурый уголь, сапропель, биогумус  и т.п. взаимодействует с жидкой щёлочью при нормальных температуре и давлении определённое время в статическом или динамическом реакторе. Сырьё предварительно измельчается и очищается.
Структура молекулы гуминовой кислоты зависит от вида исходного сырья и ряда технологических параметров.  Удобрения из низинного торфа и сапропеля считаются наиболее эффективными. Хотя запасы торфа в России сопоставимы с запасами угля, разумнее не сжигать его в топках, а производить гуминовые удобрения, биостимуляторы для сельского хозяйства. После химического реактора продукт представляет собой водно-коллоидный раствор с неоседающими в естественных условиях нерастворимыми органическими включениями (микроволокнами 500-100 мкм) и минеральными компонентами - песка 500-003 мкм и меньше. Коллоидные сгустки и гудронные образования удерживают нерастворимые включения. 
Следующий этап – гомогенизация и очистка продукта. Существуют кавитационные ультразвуковые гомогенизаторы, которые ещё найдут своё достойное применение в этой области, но в настоящее время производители гуминовых удобрений предпочитают механические гомогенизаторы. Но в той коллоидной массе, которая выдаётся из реактора, остаётся столько абразивного песка, что его с избытком хватит, чтобы вывести из строя любой серийный механический гомогенизатор.
Использование декантерных центрифуг малоэффективно по той же причине, что и в случае со спиртовой бардой: гуминовую массу можно отчасти разделить по плотности, но вопрос это не решит, так как обе части смеси представляют одинаковый интерес.
Полученный продукт – концентрат, который следует разводить водой в соотношении 1:100, …1:300 перед применением. Форсунки оросительных установок – центробежные или центробежно-шнековые – могут забиваться органическими и минеральными компонентами смеси, если не производить очистку удобрения. Концентрат не проходит через сеточные фильтры самотёком, но в разбавленном виде гуминовые удобрения фильтровать можно. Поэтому некоторые производители разбавляют концентрат до состояния, при котором можно использовать сеточные фильтры  с сеткой 100 – 40 мкм.
Компания «ЛАУКАР» предлагает использовать свои сепараторы  Л209 на максимально возможных угловых скоростях. В процессе переработки происходит гомогенизация коллоидной массы в турбулентном пограничном пристеночном слое с одновременным отделением и эвакуацией песка. Рекомендуем двукратную обработку  смеси. Обе полученные фракции целесообразно прогнать через декантер. Осушенный осадок (кек) можно использовать для изготовления, например, питательного грунта.

Имеет смысл рассматривать вариант использования аппарата ЭАП (электроиагнитный активатор процессов). В этом случае надобность в другом реакторе отпадает. Продукт гомогенизируется, хорошо отделяются минеральные включения , уничтожаются гельминты паразитов биогумуса. Существенная экономия времени переработки сырья за счёт высокой интенсивности химических реакций. При необходимости после ЭАП используется декантерная центрифуга.