Отопление
Отопление необходимо в любом доме, ведь даже самое качественное утепление не может постоянно поддерживать комфортную температуру, а также нагревать входящий во время проветривания воздух.
Там, где есть доступ к дешевому газу или другим энергоносителям, не приходится прибегать к экзотическим способам отопления, однако если такого доступа нет, можно использовать для этой цели навоз или помет.
Это особенно актуально в отдаленных сельских регионах, ведь там не всегда есть доступ к дешевым энергоносителям, зато навоза и помета очень много. Кроме того, экскременты птиц или животных можно использовать для отопления ферм, теплиц и других строений.
Почему навоз начали применять в качестве топлива?
Несколько тысячелетий назад кочевые племена, живущие в бедных древесиной районах, вынуждены были искать альтернативное топливо, подходящее для обогрева жилищ и готовки еды.
Именно они обнаружили, что высохшие лепешки, в которые превращаются экскременты животных, хорошо горят и дают достаточно тепла для их нужд.
Поскольку доступного дерева вокруг не было, зато в наличии были огромные стада различных животных, то эти племена даже в морозные зимы никогда не испытывали нужды в топливе. Ведь животные ежедневно едят, а также ежедневно опорожняют кишечник, поэтому их навоз будет до тех пор, пока они живут и едят.
Варианты отопления
Топливо из навоза подходит для любого способа отопления, основанного на получении тепловой энергии через сжигание горючего вещества.
Поэтому в зависимости от вида топлива оно подходит для использования в:
- отопительных и отопительно-варочных печах;
- водяных и воздушных котлах;
- каминах;
- пиролизных котлах и печах;
- любых твердотопливных теплогенераторах с автоматической загрузкой топлива (материал из навоза должен подходить по форме и размеру).
Поэтому топливо из высушенных экскрементов подходит для любых типов воздушного и водяного отопления, включая теплый пол, работающих от твердотопливных или газовых нагревательных приборов.
Более подробно о:
- применении топлива из навоза для отопления;
- преимущества/недостатках такого топлива по сравнению с другими энергоносителями;
- переделке под теплогенераторов такое горючее,
Виды топлива, особенности их получения и применения
Из навоза изготавливают следующие виды топлива:
- биогаз;
- сушеные лепешки;
- пеллеты и брикеты.
Каждый из видов топлива изготавливают по индивидуальной технологии, предусматривающей особые требования к исходному материалу.
Затем газообразное горючее очищают от примесей, а твердое высушивают. В результате получаются вещества с разными характеристиками, поэтому из них можно подобрать топливо для любого отопительного прибора.
Биогаз
Этот вид горючего материала получают во время перегнивания (сбраживания) жидких экскрементов.
Сначала твердую фракцию измельчают и смешивают с мочой животных и водой до получения влажности 90–95%.
Затем готовую смесь заливают в специальные герметичные емкости, которые называют биореакторами или метантенками.
В экскрементах животных и птиц содержится много бактерий и других микроорганизмов, как активно потребляющих кислород, так и анаэробных, то есть не нуждающихся в кислороде.
После заливки измельченной смеси в метантенк ацетогенные бактерии расщепляют сложные органические вещества на простые монополимеры. Во время этого процесса происходит обеззараживание материала, ведь все болезнетворные микроорганизмы состоят из сложных органических веществ, поэтому они гибнут в результате этого процесса.
Кроме того, исчезает неприятный, свойственный навозу запах, ведь его причина – сложный полимер скатол, который также распадается на простые полимеры в процессе гидролиза.
Расщепленные вещества становятся пищей для гетероацетогенных микроорганизмов, которые окисляют их и превращают в пищу для метанобразующих бактерий (метаногенов).
Из-за того, что в метантенк регулярно вносят новый материал, все три процесса происходят одновременно, поэтому происходит постоянная выработка биогаза, основную часть которого составляет метан.
Во время очистки, которую иногда называют обогащением, из биогаза удаляют:
- сероводород;
- углекислый газ;
- водяной пар.
Очищенный биогаз на 93–98% состоит из метана, поэтому хорошо подходит для питания любых газовых нагревательных устройств. Однако для обеспечения максимальной эффективности сгорания и увеличения КПД отопительного прибора необходимо регулировать подачу газа для создания наиболее подходящей смеси с воздухом.
Такую регулировку проводят путем подбора жиклеров в котлах без электронных блоков управления (ЭБУ) или меняя прошивку ЭБУ. Все остальные части отопления ничем не отличаются от тех же, которые используют при работе на сжиженном или природном газе.
Сушеные лепешки и бруски
Этот материал был популярен не только в античности или средних веках, но и даже в XX–XXI веках на тех территориях, где по любым причинам нет возможности подключиться к сетевому газу, а электричество и другие энергоносители слишком дорого стоят.
Если лепешки высушить до влажности 8–10%, то они по теплотворной способности будут сопоставимы с древесиной, однако для этого их придется выдержать в проветриваемом сарае 1–3 года.
Если же не дождаться снижения влажности до этого уровня, то теплотворная способность будет заметно ниже, а негативное влияние на дымоход гораздо выше, чем у дров.
Эти лепешки делают разными способами, однако наиболее эффективным является накопление в течение зимы смеси навоза с подстилочным материалом при тщательном отводе жидких фракций (мочи).
Ежедневно или несколько раз в неделю заваленный экскрементами пол засыпают новым слоем подстилки из соломы, опилок или других материалов. Перемещаясь по загону, животные тщательно утрамбовывают и перемешивают эту массу, благодаря чему к весне пол покрывает плотный слой смеси, который режут любым способом на куски нужного размера, затем в течение нескольких недель сушат их на солнце.
Подсохшее топливо складывают в сарай, где выдерживают еще несколько лет, после чего оно ничем не уступает дровам.
С весны по осень этот материал перерабатывают иначе – после чистки коровника или других строений, навоз смешивают с измельченными древесными остатками и лепят из него бруски или лепешки.
Это можно делать как вручную, так и с помощью различных форм. Затем сформованные лепешки либо выкладывают на земле в один ряд, либо набрасывают на южную стену сарая, которую необходимо оббить доской. На земле заготовки ежедневно переворачивают для лучшей просушки, а налепленные на стену лепешки выдерживают примерно неделю, после чего материал досушивают на воздухе или в помещении любым способом.
Из-за сильного уплотнения навоза животными плотность брусков, а значит и теплотворная способность по отношению к объему, заметно больше, чем у лепешек. Однако по этой же причине срок сушки также заметно больше, ведь спрессованная масса такой плотности хуже пропускает влагу, а значит быстро просохнут лишь наружные слои, а внутренние будут сохнуть в несколько раз больше.
Основным преимуществом этого горючего материала является возможность изготовления брусков любого размера и формы, благодаря чему они хорошо подходят для систем автоматической подачи топлива. Применяют их так же, как и дрова, то есть сжигают в печах, котлах и каминах, поэтому они подходят для любого типа отопления с соответствующим теплогенератором.
Пеллеты и брикеты
Этот вид твердого топлива отличается от лепешек и брусков способом изготовления.
Экскременты смешивают с измельченным растительным наполнителем, затем пропускают через сепаратор, который снижает влажность до уровня в 40–60%.
Смесь такой влажности хорошо поддается формовке с помощью пресса, который также снижает влажность на некоторое значение. Если же нет сепаратора, то смесь можно прессовать сразу же, ведь в формах пресса предусмотрены отверстия для отвода лишней жидкости. Более подробно этот процесс мы описывали в статье про брикеты из навоза.
Также для изготовления брикетов или пеллет можно использовать то же оборудование, что и для производства прессованных видов топлива из опилок или другой измельченной древесины. Однако оборудование нужно будет отрегулировать для снижения степени сжатия, а также предусмотреть отвод выделенной во время прессования влаги. Затем готовые пеллеты или брикеты сушат сначала на солнце, затем в проветриваемом сарае, пока их влажность не достигнет значения ≤10%.
Вывод
Топливные материалы, полученные из навоза, не могут конкурировать с сетевым газом или электроэнергией, а также с доступными углем и дровами, поэтому наиболее востребованы они будут там, где нет возможности приобрести энергоносители, или их стоимость слишком велика.
Процесс производства газообразного горючего не занимает много времени, зато требует серьезных капитальных вложений. Прессованные лепешки и другие изделия, полученные этим же методом, можно производить даже на самодельном оборудовании, однако весь процесс занимает несколько лет, причем большую часть времени будущее топливо сохнет до приемлемого уровня влажности.
Источник
Навоз для обогрева парника: порядок действий и рекомендации для создания и обустройства теплых грядок
Установка парника позволяет высаживать рассаду или подросшие растения гораздо раньше, чем это позволит сделать погода.
Правильное использование навоза и его производных сильно увеличивает эффективность парника, благодаря чему ускоряется рост растений, и урожай можно собирать на несколько недель, а то и месяцев раньше.
Однако неправильное использование навоза или помета может полностью погубить молодую поросль, а также сделает землю бесплодной на несколько лет.
Из этой статьи вы узнаете:
- как можно применять навоз в теплицах;
- как сделать теплые грядки своими руками;
- как правильно заложить в них навоз, в том числе коровий, конский и прочий, и как «зажечь» его;
- что делать с перепревшим навозом из парников и теплиц.
Варианты применения в теплице
Вот основные способы применения и необходимые для этого формы навоза, подробно о которых мы рассказывали тут:
- улучшение структуры почвы (перегной или сапропель);
- минеральное или органическое удобрение (перегной, сапропель, минеральная вода, жидкая подкормка);
- мульча (перегной);
- подогрев почвы (свежий навоз или помет).
Для улучшения структуры почвы перегной или сапропель раскладывают по поверхности грунта и перекапывают. Находящиеся в этих удобрениях вещества разрыхляют грунт и особенно эффективны в тех случаях, когда теплица или парник заполнены глинистой почвой.
Перегной и сапропель также можно вносить в любое время года для улучшения плодородности почвы, ведь оба материала содержат множество полезных и питательных веществ. Более подробно применение этих веществ мы описывали в этой статье (Перегной компост из навоза).
Минеральную воду используют, когда состояние растений говорит о нехватке минеральных удобрений, а жидкую подкормку — если им не хватает питания. Однако их необходимо использовать с осторожностью, соблюдая дозировку, иначе вместо пользы они принесут вред.
Обогрев почвы
Экскременты состоят из частично или полностью переваренных органических веществ, а также содержат различные микроорганизмы, участвующие в сложном процессе переваривания пищи.
Одна из особенностей этих микроорганизмов в том, что они продолжают перерабатывать органику даже после выхода их кишечника.
В процессе их жизнедеятельности выделяется довольно много тепла, которое используют для подогрева почвы. Однако такое использование экскрементов сопряжено с серьезным риском, поэтому необходимо не только понимать, какие процессы происходят внутри навозной массы, но и заранее принимать меры, нейтрализующие негативное влияние свежего навоза.
Опасность свежих экскрементов
Основу любой почвы составляют три компонента:
Глина –это натуральное вяжущее вещество, скрепляющее все остальные компоненты почвы между собой. Главный ее недостаток – неспособность пропускать воду, поэтому глинистые почвы очень плохо впитывают жидкость.
Песок – натуральный разрыхлитель, повышающий способность грунта впитывать и пропускать воду. Однако только гуминовые кислоты, иначе говоря — гумус (перегной), являются питательным субстратом, пригодным для усваивания через корни растений.
Свежий навоз или помет содержат вещества, меняющие гуминовые кислоты и негативно влияющие на любые растения, поэтому внесение свежих экскрементов в непосредственной близости от семян или корней быстро приводит к их гибели.
Что дает правильно внесенный свежий материал?
При правильном внесении свежий навоз прогревает почву и позволяет высаживать семена или саженцы на несколько недель, а то и месяцев раньше.
Причем процесс перегнивания занимает 2–4 месяца, когда корни увеличатся и достигнут подогревающего слоя, он полностью перепреет и превратится в качественный гумус, являющийся источником гуминовых кислот.
В сочетании с обогреваемым парником использование экскрементов животных или птиц для подогрева почвы позволяет во многих российских регионах выращивать растения круглый год, а рядом с полярным кругом позволяет высаживать растения в середине весны.
Как правильно заложить навоз своими руками?
Для того, чтобы подогревающий слой был максимально эффективен и не навредил посадкам, необходимо соблюсти несколько условий:
- разделить грунт и обогревающий слой теплоизоляционным материалом;
- правильно подготовить навоз и другие элементы греющего материала;
- запустить процесс «горения» навоза;
- разделить подогревающий и плодородный слой грунтом достаточной толщины;
- загрузить плодородный слой и высадить в него семена или саженцы.
Разделение грунта и экскрементов
Преющий навоз нагревается благодаря бактериям, которые перерабатывают сложные полимерные цепочки, превращая их в гумус и моносахариды.
Однако бактерии очень чувствительны к температуре окружающей среды, поэтому они начинают действовать лишь при температуре +15 и выше градусов. Но выделение, достаточное для активной жизни бактерий тепла, начинается лишь при температуре +20–25 градусов.
При этом зимой или ранней весной температура грунта редко превышает 5 градусов. Если выложить преющий материал в канавку без утепления, то благодаря огромной теплоемкости почвы она впитает все выделяемое тепло и охладит навоз до своей температуры, из-за чего бактерии уснут и перестанут выделять тепловую энергию.
Компоненты и пропорции греющего материала
Для приготовления греющего материала необходимы:
Оптимальные пропорции от 1:1:1 (навоз, опилки, солома) до 3:1:1.
Чем выше объем растительных компонентов, тем более качественным получится перегной после завершения процесса, но и меньше будет выделено тепловой энергии. Поэтому соотношение компонентов подбирают индивидуально, учитывая:
- температуру воздуха;
- состояние теплицы или парника;
- оптимальную температуру для прорастания тех или иных растений.
Какой вид навоза лучше?
Любые виды экскрементов животных или птиц содержат все необходимые для интенсивного нагрева вещества и микроорганизмы, однако наилучшим является конский навоз.
Он сочетает в себе несколько важных факторов:
- в нем больше поли- и моносахаридов, которые являются пищей бактерий;
- обладает наиболее оптимальной для такого применения влажностью (75–80%);
- благодаря тому, что коней чаще кормят злаковыми, в их кишечнике, а значит и навозе, больше необходимых бактерий, благодаря чему такой навоз проще «зажечь».
Однако можно сложить парник и из коровьего навоза, и из свиного, и из куриного помета.
Пошаговое руководство
Для того, чтобы навоз хорошо обогревал, необходимо заранее определить, необходим ли подогрев только грядкам, или греть придется весь парник.
При этом даже подогрев грядок будет хоть и незначительно, но поднимать температуру во всем парнике, а подогрев по всей площади заодно нагреет и грядки.
Разница заключается лишь в количестве подготовительных работ и объеме необходимых для процесса компонентов.
Подготовка
Парник или теплицу необходимо очистить от старой растительности. Если есть возможность, то после сбора урожая необходимо выдернуть из земли отмирающие стволы и на их месте посадить сидераты, которые затем перекапывают вместе с почвой.
Кроме того, необходимо тщательно проверить почву и растения на предмет различных болезней и при необходимости протравить их или удалить сильно пораженную почву.
Не менее важно проверить состояние теплицы/парника, устранить все щели и сквозняки, убедиться в нормальной работе вентиляции и штатного отопления.
Нельзя загружать свежий навоз или помет в парники с неисправной системой вентиляции, ведь во время перепревания будет выделяться много углекислого газа, а это может привести к отравлению и смерти.
Убедившись в том, что теплица готова к использованию, из нее убирают весь плодородный слой земли. Если греть планируется лишь грядки, то плодородный слой можно удалять канавками шириной в половину больше ширины грядки, если же греть всю площадь, то убирать полностью.
Глубина плодородного слоя составляет 10–30 см и зависит от размеров корневой системы растений, которые будут тут высаживать.
Затем выкапывают траншеи или котлован для загрузки греющей массы. При обогреве только грядок копают траншеи глубиной 40–60 см, при обогреве всей площади по периметру парника, отступив 20–40 см от краев, снимают слой грунта глубиной 50–80 см.
Закладка
Для выполнения этой операции вам потребуются:
- свежесобранный навоз влажностью 75–85%, если доступна лишь навозная/пометная жижа, то ее можно пропустить через сепаратор, выставив необходимый уровень влажности;
- любые здоровые (не пораженные болезнями) измельченные/неизмельченные растительные отходы;
- лепешки из сушеного навоза или помета — кизяк.
Сначала дно и стенки траншей или котлована выстилают кизяком, он снизит потери тепла тлеющей кучи, благодаря чему меньше тепловой энергии будет тратиться на бесполезный нагрев окружающей почвы. Затем так же выстилают измельченными растительными останками, причем лучше всего подходит сено или солома длиной 10–30 см.
Утеплив стенки и дно, траншею или котлован заполняют «пирогом» из свежего навоза и травы, стараясь не только не уплотнять его, но и немного разрыхлять.
Это наиболее удобно делать послойно, причем высота каждого слоя должна составлять 15–30 см. Между слоями навоза укладывают измельченную растительность (толщина этого слоя 1–5 см).
При заполнении котлована необходимо поверх навоза укладывать широкие доски толщиной 25–35 мм и ходить только по ним, это снизит давление на укладываемый материал и защитит его от излишнего уплотнения. Верхний уровень должен немного превышать привычный уровень грунта в теплице или парнике, ведь навоз быстро осядет.
Как разжечь?
Если «пирог» уложен правильно, и влажность экскрементов находится в оптимальном диапазоне, то основным условием для начала горения является температура.
Ведь при температуре ниже +15 градусов бактерии переходят в спящий режим, и только увеличение до значения +20–25 градусов позволяет им перейти в активный режим и начать вырабатывать достаточное для самоподдерживающейся реакции количество тепла.
Поэтому для розжига навоз необходимо подогреть с помощью горячих камней или воды. Для этого на небольшом, произвольно выбранном участке раскапывают верхний слой экскрементов и травы, затем выкладывают камни, нагретые до температуры 60–70 градусов, или обильно поливают водой той же температуры.
Затем раскопанный участок сразу же засыпают извлеченным материалом и оставляют на несколько дней, чтобы бактерии успели размножиться и нагреть почву.
Через 2–3 дня, не раскапывая «пирог», сквозь его слои просовывают руку на глубину 40–60 см. Если материал «разгорелся», то руке будет жарко, если же руке холодно или она не чувствует изменения температуры, то разжечь материал не удалось.
Как быть, если не горит?
Если все подготовительные мероприятия выполнены правильно, то навоз разгорается по всей площади максимум за неделю. Если навоз в парнике не горит, то необходимо тщательно проанализировать порядок действий и использованные материалы.
Нередко причиной неудачи становится покупной навоз, который до этого долго где-то хранился, из-за чего бактерии успели уже переработать большую часть содержащейся в нем органики.
В этом случае придется весь навоз вытащить из парника и, сложив кучей, оставить на несколько месяцев, чтобы он полностью перегнил, превратившись в гумус.
Для ускорения процесса перегнивания его можно обработать препаратами на основе бактерий, а сверху присыпать землей или измельченными растительными отходами.
Если же навоз действительно свежий, то есть ему не больше двух-трех суток, но стандартный способ розжига результатов не дал, то желательно поставить в теплице или парнике отопительную печь или воздухогрейный котел. Однако это можно сделать лишь там, где позволяют размеры каркаса.
В парниках на одну грядку необходимо действовать иначе. По всей длине грядки необходимо черенком лопаты сделать несколько отверстий с шагом 0,5–2 м, в которые залить препараты на основе бактерий, например, Compost-10 или Байкал ЭМ-1.
Затем засыпать отверстия свежим навозом и через 2–3 часа рядом с любым отверстием провести стандартную активацию горения с помощью горячей воды или нагретых камней.
Загрузка почвы
Убедившись в том, что навоз разгорелся по всей или большей части площади, можно приступать к загрузке плодородной земли.
Для этого используют следующий порядок действий:
- поверхность навоза посыпают древесной золой, толщина слоя 3–5 мм;
- смешивают извлеченный грунт с перегноем и песком, получая таким образом почвосмесь;
- эту почвосмесь укладывают в парник или теплицу.
Оптимальное расстояние от поверхности навоза до нижней части корня саженца или высаженного семени составляет 10–15 см.
При такой глубине почва прогреется за сутки, после чего растения будут развиваться в оптимальных условиях, что гарантирует быстрый рост, а также максимальное здоровье саженца, поэтому он сможет принести хороший урожай.
Особенности обустройства переносных теплиц
Основным отличием парников этого типа является возможность их установки в любом месте участка. Кроме того, они в большинстве случаев обладают небольшими размерами, поэтому подходят для установки на одной грядке.
Подготовку таких парников начинают с ранней или средней осени, для чего после уборки сидератов засыпают почву на месте их установки мульчей из перегнивших опилок или навоза.
После схода снега мульчу и верхний плодородный слой земли удаляют, затем роют траншею, ширина которой в 2–2,5 раза больше ширины грядки, это позволит компенсировать влияние холодной почвы.
Ведь в крупных теплицах температура почвы даже вне обогреваемых навозом грядок немного выше, чем у почвы вне парника. Если в маленьких сооружениях не компенсировать меньшую температуру почвы, то растения будут расти в менее комфортных условиях, поэтому ширина траншеи должна быть чуть больше, чем при создании утепления внутри парника.
Также желательно увеличить глубину траншеи, чтобы в нее поместилось больше материала, это тоже является одним из способов компенсации менее высокой температуры окружающей почвы.
Что сделать с перегоревшими экскрементами?
Процесс активного перегнивания длится 1–3 месяца.
Причем стабильно высокая температура держится лишь первый месяц, затем постепенно снижается, а после окончания процесса опускается до температуры окружающего грунта.
Тем не менее, еще 9–12 месяцев при обработке препаратами на основе бактерий или 12–18 месяцев без такой обработки, бактерии будут преобразовывать экскременты в гумус.
На следующий сезон из траншеи можно будет извлечь готовое или почти готовое удобрение. Если бактериальные препараты не применяли, то извлеченный перепревший навоз необходимо оставить на свежем воздухе, чтобы он полностью перегнил, после чего его можно использовать в качестве одного из компонентов плодородной почвенной смеси.
Видео по теме
Данное видео расскажет о создании теплых грядок с применением навоза, а также о преимуществах этого способа:
Заключение
Правильное использование свежего навоза для обогрева почвы в парнике или теплице позволит получить урожай на несколько недель или месяцев раньше. Ведь главной проблемой, которая ограничивает сроки высадки семян или рассады, является низкая температура почвы, напрямую зависящая от температуры воздуха.
Превращающие навоз в гумус бактерии в процессе своей жизнедеятельности выделяют довольно много тепла, благодаря которому преющие экскременты нагревают плодородную почву, в которой растут и развиваются семена или саженцы.
Однако неправильное использование экскрементов животных или птиц способно резко снизить урожайность теплицы/парника или полностью погубить растения.
Источник