Выбросы свиноферм не только загрязняют атмосферу, но и вредны для здоровья людей
Исследователи отмечают, что это не может не отразиться на здоровье людей. Уже отмечено повышение кровяного давления у тех, кто живет по соседству с фермами.
В первую очередь, свинофермы известны огромными количествами производимого навоза. Мы уже писали о негативном влиянии навоза, и содержащегося в нем метана на атмосферу, а так же связанным с этим усугублением парникового эффекта. Но непомерные объемы навоза так же чреваты для здоровья человека. Эти отходы, содержащие множество опасных бактерий, используются в качестве удобрений, несмотря на риск загрязнения воды, почвы и воздуха. Навоз — это одна проблема. Другая проблема — запах. Недавнее исследование показало, что в настоящее время на планете живет больше свиней, нежели людей. В том же исследовании было показано негативное влияние зловония на самочувствие людей. Ученые обнаружили прямую зависимость кровяного давления людей от силы запаха и содержания сероводорода в воздухе. Кроме повышенного давления, люди могут страдать от перепадов настроения, беспокойства и депрессии.
Эпидемиолог Стив Винг из Университета Северной Каролины отмечает, что наиболее точным прибором для измерений загрязнения воздуха, является человеческий нос, который реагирует не только на содержание сероводорода, но и летучих органических соединений. Как сообщает портал news.sciencemag.org, ученые пока не могут в полной мере оценить возможный ущерб для здоровья людей.
Во-первых, повышение давления отмечалось незначительное, а психологические проблемы тяжело связать только с последствиями выбросов от свиноферм. Во-вторых, проводимые ранее исследования, например, о влиянии выбросов на развитие аллергии и астмы, не дали результата. Сегодня ученые проводят дальнейшие исследования и внимательно наблюдают за самочувствием людей.
Источник
Способы переработки навоза в биогаз в домашних условиях
С необходимостью решать вопросы по утилизации продуктов жизнедеятельности животных приходится сталкиваться каждому фермеру, независимо от его статуса. Чтобы погрузить, вывезти и захоронить отходы требуются немалые вложения. Существует эффективное и относительное решение, позволяющее превратить экскременты в деньги. Переработка навоза в биогаз — это технология, которой уже давно пользуются в развитых странах.
Общие сведения о биогазе
Из навоза можно получать газ, так как на 70% летучие выделения состоят из метана
Навоз содержит в себе множество питательных веществ и минералов. В малом количестве его можно реализовать в небольшом хозяйстве, где есть грядки и огороды. Для средних и крупных фермеров утилизация отходов является настоящей головной болью. Скапливающиеся кучи издают нестерпимый запах, являются источниками инфекции, их содержимое постепенно теряет свои полезные свойства.
Биогаз из навоза имеет практически одинаковый состав с природным газом, который используется в коммунальных системах. Образование горючих летучих соединений происходит благодаря деятельности анаэробных бактерий, для которых органическое сырье является источником пищи. Выделяемое ими вещество на 70% состоит из метана и на 30% из углекислого газа. Первый компонент легче воздуха, второй тяжелее, что способствует их естественному разделению без использования механики и электроники. Остается собрать газ из навоза и направить его к потребителям.
На этом преимущества добычи биотоплива в домашних условиях не заканчиваются. В бункере остается высококачественное удобрение, насыщенное фосфором и азотом, утратившее большую часть патогенных микроорганизмов, погибших в условиях отсутствия кислорода. Полученный газ по своим свойствам практически не уступает природным аналогам. По степени теплоотдачи 1 м³ сопоставим с 1,5 кг каменного угля.
Условия для образования газа из навоза
В реакторе нужно поддерживать температуру от 30 до 50 градусов для жизнедеятельности бактерий
Горючее вещество является продуктом жизнедеятельности миллиардов бактерий перерабатывающих органические остатки, которые производят домашние животные и птицы. Чтобы этот процесс происходил интенсивно и непрерывно, должны быть созданы соответствующие условия. Метан природного происхождения образовался в недрах земли, на территории с теплым климатом.
Чтобы получить газ из навоза необходимо следующее:
- Герметичный резервуар. Находящийся в воздухе кислород угнетающе действует на анаэробных бактерий. От этого их активность снижается, выработка горючих соединений уменьшается до минимума. Кроме этого, наличие кислорода способствует развитию болезнетворных организмов, вредных и опасных для здоровья человека. Не следует забывать и о специфических ароматах, которые издают фекалии.
- Температурный режим. Участвующие в процессе разложения навоза бактерии активизируются и отлично себя чувствуют при температуре + 30-50 ºС. Чтобы этого достичь, потребуется создать надежную и эффективную теплоизоляцию для емкости с навозом.
- Оборудование для сбора, хранения и транспортировки добытого сырья в дом. Установку нужного типа можно купить или сделать ее самостоятельно из подручных материалов. Второй способ дешевле, но требует больше времени и сил.
При правильном подходе к делу несложно получать до 4 л биотоплива на 1 л полезного объема емкости.
Технология получения биогаза из навоза
Полученный газ необходимо осушить, чтобы он мог гореть
Добыча газа из отходов и последующее его использование в качестве топлива позволяет сэкономить на коммунальных услугах и снизить нагрузку на окружающую среду. При большом объеме получаемого сырья его можно использовать для нагрева воды и выработки электроэнергии.
В качестве сырья для производства метана в домашних условиях применяются экскременты птиц, пушных животных, мелкого, среднего и крупного домашнего скота. Допускается включать в смесь ботву, опилки, траву, листву, животные жиры и субпродукты, оставшиеся после забоя.
Получение топлива происходит следующим образом:
- Создание конструкции, которая по своему устройству напоминают место, где обитают анаэробные бактерии — желудок. Там тепло, темно и нет кислорода.
- Приготовление смеси для брожения. Она на 90% должна состоять из воды без хлора. Раствор заливается и практически сразу начинается процесс брожения. При грамотно созданных условиях он длится около 12 дней.
- Отработанный материал откачивается, вместо него заливается новый. Подсаживать свежих бактерий не нужно, так как они уже есть в помете.
- Осушение биогаза. В нем содержится большое количество влаги, если продукт не переработать, гореть он не будет.
- Сбор полученного топлива. Для этого используются цистерны, бочки, пластиковые резервуары или полимерные мешки.
Газодобывающие установки могут быть индивидуальными, для одного дома, или общими, снабжающими топливом несколько фермерских хозяйств, специализирующихся на животноводстве.
Схема базовой установки
Летом установка не требует затрат. Зимой необходим подогрев навозной жижи
Чтобы добыть биометан из навоза, нужно создать эффективную установку, в которой будет интенсивно и непрерывно происходить процесс брожения, вызванный деятельностью анаэробных бактерий. Чтобы перерабатывать сырье на протяжении года, вне зависимости от температуры воздуха, следует продумать систему подогрева.
Стандартная базовая установка состоит из таких частей:
- Биореактор. Представляет собой цистерну, емкостью 5-50 м³. Изделие имеет ревизионный люк, отверстия для подачи сырья, вывода удобрений и оттока продуктов брожения. Также в танке устанавливается устройство для перемешивания биомассы принудительного или естественного действия. Бак отделывается теплоизоляционным материалом для защиты от холода.
- Загрузочный контейнер. В него сваливается навоз и прочее сырье. После смешивания с водой субстанция насосом закачивается в реактор.
- Емкость для сбора удобрений. В него поступает отработанный материал, богатый минералами и питательными веществами.
- Система обогрева. Для поддержания нужной температуры под баком устанавливается отдельный обогреватель или по его периметру пускаются трубы от котла, работающего на биогазе.
- Трубопровод. В нем ставится фильтр, клапан, осушитель и компрессор. Эти конструкции забирают часть выделяемых из навоза веществ, но качество газа значительно повышается.
- Газгольдер. Находится на самой высокой точке конструкции. Предназначен для сбора и хранения готового продукта. Емкость хранилища соответствует расчетному объему производимого газа. Если бак металлический, газ содержится в нем под давлением до 12 атмосфер.
Некоторые модели установок оснащаются щитом управления. Это несколько увеличивает стоимость изделия, но полностью автоматизирует процесс получения биогаза. Контроллер поддерживает нужную температуру, производит перемешивание сырья, отводит газ, загружает навоз и откачивает отработанный материал.
Получение газа из навоза в домашних условиях
Кроме газа из биореактора получают качественное органическое удобрение
Для строительства установки для получения газа из навоза нет необходимости согласовывать свои планы с какими-либо инстанциями. Это сооружение замкнутого типа и не создает угрозы загрязнения почвы, атмосферы и грунтовых вод.
Возведение биореактора проводится в такой последовательности:
- Определение места расположения и размера установки. Составление схемы.
- Изготовление или покупка готового бака. Как вариант для маленького участка — строительство подземного резервуара из армированного бетона.
- Сверление отверстий для труб, установка уплотнителей.
- Установка бака для навоза и приема удобрения.
- Прокладка коммуникаций (подающая и выводная труба, отопительный контур).
- Монтаж баллона для сбора биогаза. Обустройство соединительного канала компрессором, фильтром и гидрозатвором.
- Подвод воды и электричества.
- Утепление и отделка сооружения, уборка территории.
Массу нужно постоянно перемешивать, чтобы она была однородной. Делать это можно вручную или с помощью электродвигателя. Используется миксер, закрепленный на верхней стенке реактора.
Добыча и использование биогаза дает фермерам множество преимуществ. Технология позволяет получать большой объем бесплатного топлива для отопления всех строений и высококачественные органические удобрения. При правильной организации процесс получения газа из помета можно вывести в отдельное прибыльное производство. Не стоит забывать и об экологии. Сжигание газа гораздо безопаснее, чем угля, мазута и дров.
Источник
Утилизация навоза: основные методы
Навоз без переработки начинает занимать много места, выделяя огромное количество углекислого газа и вредных веществ. Поэтому фермеры, которые занимаются разведением сельскохозяйственных животных и птицы, стараются уделять внимание правильной его утилизации. Безотходное производство выгодно и с экономической точки зрения. Навоз можно использовать в разных целях.
Из биомассы получают удобрения, газ, прочие продукты — и обогащают почву. Вот что пишет форумчанин Benn1:
«…хотелось бы пока идет формирование почвгрунта участка обогатить навозом (коровьим или конским или скорее буду искать перегной готовый уже) . счас это проще всего — прям погрузчиком разравнять . вот вопрос — есть какие нить нормативы штоб не переборщить ? мыслю слоями в момент завоза грунта равнять . сантиметров по 10 пару слоев меж чернозема пойдет ? . или сверху его . »
При выборе метода утилизации обычно учитываются потребности собственного участка, а также тип навоза, его особенности. Пользователь форума Emer пишет следующее:
«. Свинной навоз при открытой переработке, годится для использования в земле только года через 2-3.. уж очень много там нитратов-нитритов. »
Больше информации о методах переработки биоматериала — поможет избежать проблем с органами сельскохозяйственного надзора, обеспечить чистоту участка и выполнить современные экологические требования.
Содержание
- Состав навоза
- Что можно получить после переработки?
- Навоз КРС
- Навоз свиной
- Конский навоз
- Птичий навоз
- Биогаз и пиролизный газ
Состав навоза
Чтобы понимать, как лучше утилизировать отходы сельскохозяйственных животных и птицы, можно узнать состав этой биомассы. Он зависит от материала подстилки, способа уборки и отвода жидкости, а также вида животных. Стандартно навоз включает следующие компоненты:
- органику (25-35%);
- воду (до 80%);
- азот;
- минералы и микроэлементы.
Больше всего воды содержится в экскрементах коров, но на этот показатель влияет метод отвода. Количество органики зависит от подстилки и корма, которым питались животные, их породы. Самое высокое содержание этих веществ в курином помете, а наименьшее — в продуктах жизнедеятельности КРС (крупного рогатого скота).
Минералы представлены в составе в виде окислов и кислот. Это может быть кальций, железо, хлор, фосфор, магний и прочие вещества. Массовая доля минералов не превышает 1,5%.
Разлагаясь в естественных условиях, навоз образует ил, гумус, выделяет углекислый газ, метан, аммиак, азот. Если в ходе этого процесса определяется избыток воды, метана будет выделяться больше, а органика превратится в ил. При попадании в биомассу фрагментов растений, грунта, после процесса разложения образуется гумус.
Газы, выделяющиеся в процессе протекания реакций, попадают в атмосферу, нарушая экологический баланс. Только при проведении утилизации можно получить на выходе материал, максимально пригодный для дальнейшего использования.
Что можно получить после переработки?
В зависимости от процесса, протекающего в ходе утилизации, на выходе получается то или иное вещество. Важно определиться, в каком материале больше нуждается ваше домашнее хозяйство, чтобы направить процесс переработки в нужное русло. Видов таких процессов много. Вот что пишет пользователь форума Noel:
«Для переработки навоза гораздо интереснее использовать аэробный процесс — быстрее, компактнее, всеяднее и на выходе — товарный продукт (почвогрунт, типа того, что продают в цветочных магазинах)».
Стоит учесть, что выделение газов в атмосферу, прочих побочных продуктов не устраняется полностью. Просто на выходе получается более полезный продукт, которым может быть следующее:
- перегной;
- сухие удобрения;
- биогаз;
- твердые брикеты, использующиеся в качестве топлива;
- газ для пиролизных котлов;
- утеплитель.
Какой путь для утилизации выбрать, хозяева участка решают самостоятельно. Важно знать подробности проведения подобных процессов, чтобы не допустить ошибки. При неправильном протекании процесса разложения появляются проблемы. Вот что пишет пользователь форума Avtodoctor:
«День добрый. Может кто подскажет решение моей проблемы. Загрузил маленький (40л) реактор перепелиным пометом с теплой водой. Есть мешалка и подогрев (точной температуры не знаю — примерно 40оС). На протяжении трех недель выделяется негорючий газ по запаху напоминает углекислоту. Хочу загрузить реактор на 500 литров, но не пойму почему сейчас не работает».
В случае форумчанина лучше для старта добавлять свежий коровий навоз, а уже потом перепилиный, предварительно разбавленный водой и немного настоявшийся. Птичий помет, считают многие опытные хозяева, требует гидролиз.
Навоз КРС
В экскрементах коров и прочего КРС мало азота и органики. Этот материал имеет высокую влажность. Эти особенности делают подобные отходы пригодными для производства перегноя. А для производства топливных брикетов коровий навоз подходит мало. Придется тратить много энергии на процесс сушки. Также не подходит этот тип экскрементов для производства пиролизного и биогаза, производства утеплителя.
Чтобы получить перегной, биомассу сваливают в кучу, обрабатывают специальными составами с бифидобактериями. Микроорганизмы активно перерабатывают материал. В ходе этого процесса навоз нагревается до 40-60°С. Желательно, чтобы подстилка была на основе измельченных растений. Это компенсирует недостаток органики, а готовый перегной будет лучше рыхлить грунт.
Навоз свиной
В этом биоматериале много азота и органики. Влажность же, наоборот, невысокая. Это делает свиной навоз универсальным для проведения любых типов утилизации. Даже естественным путем экскременты быстро теряют влагу, которая уходит в почву (об этом нельзя забывать при проведении переработки).
Недостатком этой биомассы является большее содержание гельминтов, чем в других видах навоза. Нельзя бесконтрольно хранить эти экскременты, допускать их разлитие или попадание в почву.
Часто из свиных экскрементов делают сухие удобрения. После переработки в материале не остается паразитов, возбудителей болезней. Поэтому хранить такой материал можно практически в любом месте участка (хоть рядом со скважиной питьевой воды). В готовом удобрении сохраняется исходное количество азота и микроэлементов, что способствует правильному развитию многих видов садово-огородных культур.
Недостатком сухого удобрения является потребность в обильном поливе. В воду добавляют бифидобактерии. Процесс получения сухого удобрения выглядит так:
- собранный навоз отжимают в сепараторе;
- в биомассу добавляют регуляторы кислотности;
- материал проходит термическую обработку, в ходе которой гельминты, болезнетворные бактерии погибают;
- высушенная масса перемалывается в муку на мельнице;
- гранулятором формируют фракции нужного размера.
Готовый материал фасуется в пакеты или мешки. Этот процесс требует использования спецтехники. Ее приобретение постепенно окупается.
Конский навоз
В составе много азота, а влаги относительно мало. Но для переработки в гранулы этот материал не подходит. Воды в нем все же больше, чем нужно для подобного способа утилизации. Органики в биомассе хоть и больше, чем в экскрементах КРС, но все же недостаточно для получения газа.
Конский навоз подходит для приготовления перегноя и утеплительных материалов. После высыхания экскременты становятся легким, рассыпчатым веществом, которое отличается высоким показателем теплоизоляции. По этому параметру навоз превосходит древесные опилки, уступая минеральной вате и пенопласту.
Изготовить утеплитель можно из конских отходов на подстилке из сена, опилок, прочих измельченных материалов растительного происхождения.
Навоз сушат естественным путем в течение 2-4 недель. Затем им отделывают стену, укладывая материал между планками обрешетки. Сверху его накрывают штукатурной сеткой. Можно не использовать бруски. В этом случае штукатурная сетка фиксируется дюбелями к стене постройки.
Больше подобный утеплитель подходит для отделки стен постройки, где содержат животных. Во влажный период биоматериал начинает выделять легкий специфический запах. Поэтому для жилого дома использовать подобную теплоизоляцию нельзя. Зато при отделке хозяйственных построек использование биоматериала позволяет заметно сэкономить.
В отличие от искусственной теплоизоляции это паропроницаемый утеплитель. Поэтому внутри помещения для содержания животных будет сухо.
Птичий навоз
Биомасса содержит меньше влаги, чем другие разновидности, но его сложно разделить на жидкую и твердую часть. Этот тип экскрементов агрессивнее воздействует на землю, поэтому для перегноя его используют редко.
Куриный помет подходит для изготовления газообразного, твердого топлива. Это объясняется высоким содержанием органических компонентов. Также этот тип экскрементов подходит для создания утепления.
Больше ценится помет на соломенной подстилке. В нем содержится больше органики. После высыхания такой материал отличается меньшей теплопроводностью. Сушить помет лучше в специальных печах, чтобы убить паразитов и болезнетворные микроорганизмы. Хранить такой навоз нужно осторожно, не допуская его попадания в почву.
Биогаз и пиролизный газ
Биогаз получается в результате накопления продуктов жизнедеятельности анаэробных (не нуждающихся в кислороде) бактерий. Они питаются органикой, выделяя метан. В его состав входит также немного сероводорода, летучие вещества. Это объясняет сильный запах.
Чтобы получить биогаз, навоз кладут в биореактор. Это конструкция в виде бочки, которую нужно герметично закрыть. Процессы протекают при минимальном количестве кислорода. Вместе с навозом нужно заложить внутрь бифидобактерии.
Биореактор похож на термос. Внутреннее пространство имеет слой теплоизоляции. Это позволяет быстро нагреть содержимое внутреннего контейнера. Повышение температуры происходит за счет продуктов жизнедеятельности бифидобактерий. Они хорошо работают при условии достаточного количества влаги и органики.
После процесса утилизации появляется биогаз, техническая вода, ил. Если объем биомассы был большим, реакция протекает быстрее. Газ скапливается вверху биореактора, немного повышая давление. Это способствует улучшению работы бифидобактерий.
Когда давление внутри камеры возрастет до заданного уровня, клапан откроется, а газ начнет поступать по газопроводу. Горючее применяется для отопления, работы газовых генераторов. Оборудование для получения биотоплива можно купить или изготовить самостоятельно.
Процесс получения пиролизного газа протекает без участия кислорода. Готовят сухой помет, который подается в топку. Часть пиролизного газа поступает в печь, где в процессе горения, выделяется необходимое количество энергии.
Навоз относится к отходам, но его применение может решить не одну задачу.
Источник