Все о переработке навоза КРС
Ежедневно в любом животноводческом хозяйстве накапливается большое количество экскрементов животных – навоза, который является прекрасным удобрением для растительных культур. Но в наши дни навоз в чистом виде практически не используется в сельском хозяйстве по ряду причин. Для чего нужна его обработка, в чем она заключается и каким образом из навоза получают удобрения?
Переработка и утилизация навоза
Отходы жизнедеятельности животных – прекрасный источник полностью натуральных компонентов, повышающих плодородность почвы. Но только в случае использования переработанного определенным образом «продукта». Именно бактерии для переработки обеспечат процессы, которые со временем превратят фекалии животных в полноценное удобрение органического происхождения.
Свежие экскременты не вывозятся на поля по ряду причин:
- они содержат вредные бактерии, яйца глистов (гельминтов), личинки насекомых и семена всевозможных сорняков;
- газы, образующиеся при распаде фекалий, вредят корням растений;
- многие органические элементы в свежих испражнениях животных находятся в связанном состоянии, и поэтому почти не усваиваются растениями;
- также неблагоприятны происходящие в них слишком бурные химические реакции и чрезмерное выделение тепла: это чревато болезнями растений, снижением урожайности, и даже полной гибелью всего посева.
Перед внесением навоза в почву необходимо обеззаразить субстанцию, а химический состав сделать безопасным и легкоусвояемым для растений. Именно поэтому как удобрение используют вылежавшийся субстрат, который разложился хотя бы частично или превратился в полноценный перегной.
В основном российские фермы имеют дело с отходами жизнедеятельности коров, свиней, лошадей и кроликов. По составу различают подстилочный навоз (фекалии животных вместе с подстилкой) и бесподстилочный.
Этапы полного цикла переработки включают в себя:
- сбор фекалий животных;
- доставку их в специальные хранилища;
- размещение в хранилищах по определенной технологии, в зависимости от вида конечного удобрения, которое требуется получить в процессе перепревания субстрата.
Навозохранилища бывают как открытого типа (котлованные), так и закрытого (наземные). В зависимости от стадии разложения навоза и применяемой технологии, в них получают полуперепревший, полностью перепревший субстрат и перегной.
Укладка отходов жизнедеятельности крупного рогатого скота (КРС) в резервуары осуществляется тремя основными способами: рыхлым, плотным и рыхло-плотным. Название способа говорит о степени уплотнения выкладываемых слоев.
Например, при плотном способе переработка навоза КРС в удобрения происходит следующим образом: слой утрамбовывается, что приводит к вытеснению влаги и воздуха. При этом в массе сохраняется много полезного для растений азота, а вредные микроорганизмы погибают.
Рыхло-плотный способ предполагает сначала «свободную» выкладку пласта, без утрамбовки, что не угнетает деятельность бактерий, и разложение сырья идет быстрее. Наполовину перепревшую массу в дальнейшем укладывают более плотно и утрамбовывают.
Такова традиционная технология переработки навоза, основной недостаток которой – длительность процесса. Ведь для образования полноценного перегноя необходимо от нескольких месяцев до года.
Поэтому сегодня широко используют микробиологические средства, позволяющие максимально быстро получить из фекалий животных полноценное качественное удобрение.
Технологии переработки навоза в удобрение
Сегодня в фермерских хозяйствах используют различные методы переработки испражнений животных.
- Компостирование. Для изготовления компоста используют любые виды экскрементов (твердые, жидкие, с подстилкой и без) плюс наполнители природного типа. Например, резаная солома или торф с навозом перемешивается бульдозерами и помещается в бурты. Куча выкладывается слоями: первый – прошлогодний субстрат, второй – трава, ботва, негодные в употребление плоды овощей и фруктов, третий – слой свежих испражнений. Слои повторяют несколько раз, сверху кучу поливают водой и оставляют вылеживаться. Повышение температуры внутри бурта уничтожает глистов и сорняки, а вся масса постепенно перегнивает.
- Вермикомпостирование – переработка навоза с использованием червей. При этом методе в пласты дополнительно подсыпают костную муку или золу для создания кислой среды для жизни червей. Впоследствии популяции червей вместе с перегноем попадают в удобряемую землю, что также повышает плодородность почвы.
- Переработка навоза личинками мух. Сырье загружается в специальные биоустановки для переработки вместе с личинками мух. В результате этого процесса получают не только перегной, но и белковый корм.
- Компостирование с применением гуматов (биодобавок органического происхождения) и глауконита (природный минерал). Добавление гуматов к слоям компоста значительно ускоряет процесс ферментации субстрата. Да и органическая ценность конечного продукта в результате применения повышается в несколько раз, что позволяет использовать меньший объем с сохранением желаемой эффективности. Дополнительное применение глауконита при переработке навоза обеспечивает лучшее обеззараживание и очистку сырья.
- Настаивание. Данная система заключается в том, что жидкую часть испражнений помещают в специальный резервуар, где заливают водой из расчета один к одному. Раствор настаивают в течение недели, после чего используют для полива растений, но не в чистом виде, а в пропорциях: одна часть настоя на десять частей воды.
- Получение биогаза, который выделяется в результате метанового разложения биомассы. Например, переработка коровьего навоза объемом около тонны может дать до 50 кубометров биогаза с содержанием метана до 60%. Этот газ впоследствии используется в качестве топлива.
Современные фермеры для утилизации экскрементов широко используют самые разнообразные препараты на основе селекций бактерий. Такая биологическая добавка не только убыстряет процесс переработки исходного сырья, но и позволяет сохранить полезные вещества, а также снижает уровень неприятного запаха в хранилищах.
Виды биологических добавок с бактериями разных типов могут быть довольно разнообразными:
- для масс, уложенных в бурты;
- бактерии, способные жить без кислорода;
- бактерии для переработки свиного навоза, превращающие его в часть подстилки, которую требуется менять один раз в несколько лет.
Переработка навоза с помощью бактерий применяется довольно широко, поскольку этот метод можно назвать практически полностью безопасным и экономичным.
Существующие способы утилизации позволяют получать из фекалий животных не только полезные удобрения. Например, из навоза свиней и коров уже давно успешно изготавливают топливные брикеты – полностью экологически чистое и безопасное топливо для различных отопительных систем. Однако подобные методы переработки в России используются не так широко, а основная часть утилизированного навоза применяется все-таки для нужд сельского хозяйства.
Что выгоднее – традиционная переработка навоза в удобрение или же применение современных способов утилизации, зависит уже от планов и возможностей конкретного фермерского хозяйства и наличия рынка сбыта для производимой продукции.
Оборудование для переработки
Оборудование для переработки навоза различается в зависимости от выполняемых им операций.
Прежде всего, экскременты необходимо выгрести из стойл животных. В современных фермерских хозяйствах для этого используется специальное оборудование, например:
- гидравлическое: лотки для испражнений оборудованы специальными трубами, в которые периодически подается напор воды и смывает отходы;
- механическое: сточный лоток представляет из себя конвейер со скребками, которые передвигают отходы;
- щелевые полы, через которые животные сами продавливают испражнения в специальный канал, откуда он уже убирается из помещения и т.д.
Далее масса транспортируется к местам хранения с помощью тракторных тележек, пневматических установок, насосных станций, грузовой техники и т.д.
В зависимости от выбранной операции утилизация навоза осуществляется с помощью различных видов современного сельскохозяйственного оборудования:
- Ворошители компоста: слои в компостной куче нужно периодически переворачивать, иначе масса будет перегнивать неравномерно.
- Установки переработки в биогаз: загружаемая в биореактор жидкая часть фекалий нагревается до определенной температуры и бродит, вырабатывая газ. Полученное топливо можно продать или использовать прямо в хозяйствах для обогрева и получения электроэнергии.
- Сепараторы: используют для отделения жидких и твердых фракций. Для этого в процессе сепарирования фекалии проходят через специальное сито (решетку).
Современное оборудование для трансформации отходов жизнедеятельности животных, может представлять собой целый завод, единый производственный комплекс, предусматривающий выполнение всех необходимых для полноценной утилизации сырья операций.
Выгоды современных методов утилизации
Традиционные методы переработки навоза эффективно используются до сих пор. Но по сравнению с более современными технологиями они уже имеют существенные недостатки:
- длительный срок, который требуется для «созревания» субстрата до нужной кондиции;
- «одностороннее» использование – изготовление исключительно удобрения, которое часто остается невостребованным в полном объеме внутри одного хозяйства.
В итоге это приводит к тому, что необработанный навоз просто накапливается рядом с животноводческими фермами, что вызывает серьезные нарекания у экологов.
Необработанные скопления экскрементов животных, а также их неправильное хранение могут представлять реальную угрозу для окружающей среды. Животноводческих комплексов множество, и недостаточно эффективная их работа по переработке и утилизации отходов жизнедеятельности животных приводит к плачевным последствиям: загрязняются и отравляются нитратами и микробами почвы, грунтовые воды, воздух и близлежащие водоемы. Нарушения условий хранения навоза может способствовать распространению инфекционных заболеваний.
Современные способы утилизации предлагают фермерам гораздо больше возможностей:
- Позволяют переработать сырье естественного происхождения быстро и разнообразно, «превращая» экскременты в подстилку для животных, биогаз, топливные брикеты, более разнообразно применяемые виды удобрения.
- В идеале, современное сельское хозяйство, оснащенное передовым утилизационным оборудованием, может полностью обеспечивать себя топливом, электроэнергией и натуральными удобрениями.
Ну и, наконец, утилизация отходов жизнедеятельности животных решает не только вопросы коммерческой выгоды. Современные технологии и машины для утилизации навоза отвечают всем требованиям экологичного, бережного отношения к окружающей природе, сохраняя ее для будущих поколений.
Источник
Выгодная органика
Вы здесь
Избавиться от таких отходов производства, как навоз или помет, стремятся все животноводы. Но не все могут превратить отходы в выгодный бизнес. Тем не менее возможность для этого есть: рентабельность органических удобрений может составлять 300%, в то время как с молока можно получить лишь 15% дохода, рассказывают аграрии, сумевшие наладить переработку навоза.
В Центральном федеральном округе потребность в органическом удобрении (биогумусе) составляет 1,5 млн т/г., тогда как в прошлом году было произведено всего 30 тыс. т, сравнивает Сергей Конин, гендиректор корпорации «Грин-ПИКъ» (Владимирская область). И это несмотря на то, что российское сельское хозяйство ежегодно дает 650 млн т органических отходов, из которых 20% приходится на животноводство и птицеводство, отмечает замгендиректора томских компаний «Сигнал» (поставка и производство оборудования) и «ЭкоРос» (биоэнергетические станции) Евгений Панцхава. А по данным Союза животноводов России, более 45% хозяйств из-за отсутствия оборотных средств вообще не вывозят навоз на поля, и только треть ферм занимаются утилизацией навоза посредством компостирования.
Сегодня существует достаточно большой выбор оборудования для разделения навоза на фракции, сушки и гранулирования помета, а также ускоренного компостирования твердого навоза и подстилочного помета. «Однако многие сельхозпроизводители опасаются вкладывать деньги в новые технологии из-за нехватки свободных средств либо из-за отсутствия каналов сбыта готового продукта», – констатирует старший консультант компании PIC (поставщик технологий выращивания свиней) Александр Подгурский.
Но все же количество хозяйств, применяющих современные системы утилизации навоза, с 2004 г. начало расти, утверждает руководитель московского филиала инжиниринговой компании «Биокомплекс» (строит очистные сооружения) Сергей Перегудов. «Одна только наша компания в 2006 г. реализовала более 15 крупных проектов, и более 25 находятся в работе», — говорит он. В их числе – смоленский свинокомплекс «Кайдаково», который теперь ежедневно перерабатывает на компост 384 куб. м навоза, и мордовская молочная ферма «Агросоюз» (1,2 тыс. КРС). На этой ферме не только перерабатывают стоки навоза в удобрения, но и используют для повторного смыва жидкую фракцию, что позволяет «Агросоюзу» экономить воду.
В наиболее выгодных условиях находятся те предприятия, которые расположены вблизи крупных областных и райцентров, отмечает замдиректора Союза свиноводов России Владимир Федин. Наиболее выгодна реализация удобрения розничному потребителю: дачникам, мелким фермерским и приусадебным хозяйствам, перечисляет гендиректор компании «Пикса» (производит органические удобрения и грунты) Алексей Семенцов. Только для этого необходимо оборудовать установку для компостирования фасовочным блоком на фракции, добавляет он. Птицефабрика «Ивановский бройлер» тоже продает удобрения населению – всего более 4,5 тыс. т/г. Для этого в компании наладили сепарацию жидких стоков помета.
Рентабельность любого продукта из отходов – удобрений, грунтов, кормовых добавок – как правило, не менее 100%, так как отсутствуют затраты на исходное сырье, объясняют в «Биокомплексе». В то же время продажа удобрений – сезонный бизнес. Однако на навозе в сезон можно заработать больше, чем на молоке. Например, в Подмосковье хороший компост в апреле – мае можно продать дороже чем за 5 тыс. руб./т.
Переработка на продажу
Технологии утилизации отходов существуют более 5 тыс. лет, рассказывает Семенцов. Еще древние китайцы при помощи рисовой соломы и бамбуковых труб компостировали навоз в буртах. Процесс его переработки занимал от 3–4 месяца. Сейчас, чтобы поставить производство удобрений на поток, применяют экспресс-компостирование сырья в модульных ферментационных установках непрерывного действия. Такое оборудование, например, разработал ВНИИКОМЖ. В зависимости от комплектации оно стоит от 2 млн руб. По данным его продавцов, если хозяйство будет использовать оборудование в коммерческих целях и производить удобрение только летом, то окупаемость составит два сезона. Можно делать пять кубометров компоста в день, каждый продается по 1,5–30 тыс. руб. в зависимости от качества, уточняет Семенцов.
Для утилизации жидких стоков навоза можно использовать шнековый сепаратор, разделяющий отходы на фракции. Как рассказывает Перегудов, такое оборудование производит фирма Cri-Man (Италия), а в России оно стоит 1–1,5 млн руб. Агрегат способен перерабатывать до 60 куб. м жидких стоков в час, потребляя всего 5 кВт/ч. электроэнергии. «Сепаратор прессует навоз при помощи шнека, что позволяет выдавить из удобрения всю свободную воду, – разъясняет Перегудов принцип работы оборудования. – Получившаяся твердая фракция идеально подходит для компостирования, конечный продукт которого – органическое удобрение или подстилка для животных. Жидкая фракция используется при повторном гидросмыве или как органическое удобрение при орошении». Ссылаясь на исследование, в 1998 г. проведенное «Биокомплексом» совместно с птицефабррикой «Приморская» (Краснодарский край), Перегудов утверждает, что использование жидкой фракции на пшенице (300 куб. м/га) приводит к росту урожайности на 0,6 т/га.
Ферма КРС «Снегири» (Подмосковье) в день продает 6–12 т компоста в день по 3,5 тыс. руб. за каждые полторы тонны. Компост получают из отсепарированной твердой фракции навоза. Затраты на приобретение передвижного комплекса сепарации составили 2 млн руб. Окупить их в «Снегирях» хотят всего за полгода.
А вот на подстилку для коров, как ни странно, навоз перерабатывают «единичные предприятия», недоумевает Перегудов: «Ведь эта технология уже более десяти лет используется фермерами в Европе». Она позволяет отказаться от расходов на заготовку, перевозку и утилизацию соломы, песка или опилок, объясняет он. При этом подстилка удобна, экологически безопасна и не вредит здоровью коров. А использовав, ее применяют как удобрение.
Переработку навоза и помета осваивают не только агрохозяйства. К примеру, завод органических удобрений «Общественного объединения инвалидов Рузского района» производит более 20 видов органических удобрений без добавления наполнителя. «У нас четыре технологии, созданные и запатентованные с 1996 по 2003 г., которые позволяют получать продукцию из отходов жизнедеятельности животных, а также из растительных остатков. Применяя их, мы вырабатываем 250 кубометров жидких и 400–500 куб. – сыпучих удобрений в сутки», – делится опытом замначальника завода Виктор Озеров. По этим же технологиям работают многие сельскохозяйственные предприятия области, такие как «Космодемьянский», «Тучковский», «Сельская Новь» и «Анненский». «Да и как не работать, когда нет затрат на капитальное строительство и электроэнергию? Все, что нужно, – это минимум погрузочно-разгрузочной техники и 3–4 человека», – радуется Озеров.
Некоторые хозяйства продают навоз, а не перерабатывают, не понимая, что он может принести немалую прибыль, разводит руками Конин из «Грин-ПИКа». «Например, во Владимирской области средняя цена реализации тонны навоза – 50 руб., – подсчитывает он. – Но если переработать его в биогумус, то получится 600 кг удобрений. Продав их по 6 руб./кг, фермер выручит 3,6 тыс. руб. Но самое главное, из этой суммы только 600 руб. составляют затраты на налоги и электроэнергию, а остальное – чистая прибыль». По его словам, средняя рентабельность молока по России составляет 13%, а биогумуса – 300%. Вот почему, наладив производство биогумуса из отходов в промышленных масштабах, хозяйство может получить хорошую прибыль, не сомневается Конин. «Судите сами: средняя ферма производит молока на 6 млн руб./г., но если перерабатывать навоз в биогумус, можно получать как минимум 22 млн руб./г.», приводит он пример.
По словам Конина, организовать такой бизнес под силу любому хозяйству. Для этого необходим неиспользуемый старый коровник, свинарник или птичник площадью 1,2 тыс. кв. м. Там можно получать 1–1, 5 т биогумуса с каждого квадратного метра в год, говорит он. Единственное требование к строению – отопление: здание должно обогреваться зимой, поддерживая температуру +18 оС «плюс минус 6 градусов», так как уже при +4 оС черви впадают в спячку, поясняет Конин. Принудительной вентиляции не потребуется – неприятного запаха нет.
После подготовки помещения на полу размещают гряды навоза, который предварительно компостируют с помощью ферментных заквасок. Затем пускают в эту массу популяцию червей-старателей. Каждые три дня гряды расширяют, подсыпая с одной из сторон компост. Черви постепенно перемещаются в сторону свежего субстрата, а с противоположной стороны уже готов биогумус. «Этот процесс похож на живой конвейер, с которого каждые два-три дня сходит партия готового гумуса. При этом за год каждый старатель дает потомство 1,5 тыс. особей, а значит, уже через несколько месяцев оно начнет ежедневно производить до 6 кг биогумуса с каждого квадратного метра гряды», – говорит Конин.
Червяк-старатель был выведен в 1989 г. А «Грин-ПИКъ» разработал и запатентовал технологию по переработке отходов с помощью этого червя и теперь продает ее другим компаниям по 17 тыс. руб. По словам Конина, все затраты окупаются в течение года. Однако в первые шесть месяцев, когда происходит наращивание популяции червей и формируются гряды, продукции почти не будет. Навоз лучше класть на подстилочную солому, чем на опилки, советует он. Это не только способствует быстрой и качественной переработке, но и приводит к росту числа червей. «Исследования показали, что в опилках есть смола, которая подавляет жизнедеятельность микроорганизмов. К тому же из-за нее долго разлагается целлюлоза. А с соломой, где уже есть почвенные бактерии, таких сложностей нет», – объясняет Конин.
Для удобства реализации он рекомендует купить зашивочную машину за 1,5 тыс. руб. «Один мешок биогумуса (12 кг) мы продаем за 70–90 руб. Как правило, садоводы и огородники берут сразу по 20–30 мешков. В итоге за 2006 г. компания реализовала более 5 тыс. биогумуса, получив свыше 30 млн руб. чистой прибыли», – доволен глава «Грин–ПИКа». Еще выгоднее, по его словам, продавать биогумус на экспорт. В этом случае за тонну можно выручить $800 вместо $200 в России.
Энергия от навоза
Кроме удобрения, из навоза можно получать электроэнергию, замечает Панцхава из компаний «Сигнал» и «ЭкоРос». Делают это с помощью биогазовой технологии сбраживания отходов: из продуктов разложения органики образуется метан и углекислый газ (он же биогаз). К тому же технология позволяет получить более качественное удобрение, чем при компостировании, уверен Панцхава. «При метановом брожении азот сохраняется и переходит в амониновую форму, наиболее доступную для растения. Тонна таких удобрений заменяет 100 т навоза», – говорит он.
В России первыми биогазовыми станциями были небольшие крестьянские установки переработки навоза, появившиеся сразу после войны, рассказывает Панцхава. Они оказались не востребованы после того, как в 60-х гг. в стране началось строительство крупных газовых станций. Их сменили крупные и более современные установки. Например, в 1987 г. на подмосковной птицефабрике «Октябрьская» смонтировали станцию производительностью 1 тыс. куб. м биогаза и 30 т органического удобрения в сутки. В дальнейшем ученые разработали и наладили производство небольших биогазовых установок ИБГУ-1 и БИОЭН-1. Стоили эти агрегаты недорого (150 тыс. руб.), поэтому и рассчитаны были на поголовье, не превышающее 25 коров. Их приобретали частные фирмы, занимавшиеся производством удобрений.
Сейчас, продолжает Панцхава, есть биогазовые станции АБЕУ с размером реакторов 7–480 кв. м и более. Они рассчитаны на большие животноводческие комплексы и птицефабрики. «И хотя стоимость нового биогазового оборудования для переработки тонны коровьего навоза немаленькая – миллион рублей, – станция окупается за год, а прибыль с конечного продукта составляет 300–400%», – говорит Панцхава.
В Англии птичий помет ферментируют, обрабатывают муравьиной кислотой и с добавками мелассы скармливают бычкам. Навоз применяют для приготовления специальных силосов – вестлажа и навосажа. В США для их приготовления делают следующие смеси: 57% коровьего навоза и 43% сена; 42% дробленой кукурузы, 12% кукурузного силоса и 40% твердой фракции свиного навоза. При откорме бычков также используют мочевину, которую частично заменяют птичьим пометом как в чистом виде, так и с опилками. Овцы и козы охотно поедают вестлаж из 40% навоза крупного рогатого скота, 12% сенной резки и 12% дробленой кукурузы. В Канаде для подготовки к скармливанию навоз смешивают с соломой, а потом засевают спорами грибов. В результате получают высокобелковый корм, пригодный в пищу не только жвачным, но и моногастричным животным. (По данным компании «Биокомплекс».)
Источник