Навоз по современной технологии

Переработка навоза и помета, виды технологий

Практически на любой животноводческой ферме сталкиваются с проблемой накопления большого количества навоза, продукта жизнедеятельности животных. Особенно ярко проявляется это в тех хозяйствах, где количество скота на единицу площади гораздо больше нормы. Не стоит забывать, что навоз — это ценное органическое удобрение, в котором содержится большое количество питательных для почвы и растений веществ. Однако, использование органических удобрений в некоторых странах регулируется законодательными нормами. Там же, где есть связь животноводства и земледелия практически не происходит загрязнения почвы отходами животных. Иначе говоря, переработка навоза часто является необходимостью в сельском хозяйстве.

В ряде случаев использование экскрементов животных в чистом виде не желательно, может нанести вред возделываемым растениям, окружающей среде, качеству грунтовых вод, да и сам процесс внесения трудоемок. Исправить все это можно, если делается переработка навоза в удобрение приемлемое для дальнейшего использования, тем более что в настоящее время для этого используются новые возможности и есть современные технологии.

Переработка свиного навоза

В чистом виде свиной навоз малоэффективен в качестве удобрения. Связано это с тем, что питательные вещества в нем находятся в неблагоприятной для сельскохозяйственных культур форме. Жидкая консистенция содержит небольшое количество растительных остатков, в результате чего она не содействует улучшению структуры почвы. Кроме того, свиной навоз содержит немного микроорганизмов, способствующих перегниванию остатков пищи с выделением такого вещества, как азот.

Все это говорит о том, что экскременты свиней во избежание закисания не рекомендуется использовать на тяжелых суглинистых почвах, так как процесс их разложения может затянуться. Однако, на супесчаных почвах возможно применение навоза животных, при условии, что среди них не было выявлено заболеваний, которые могут быть опасны для здоровья человека.

На сегодняшний день используется несколько технологий, по которым производится переработка свиного навоза:

— компостирование и вермикомпостирование;
— биотермическое обеззараживание;
— ускоренная ферментация;
— гранулирование навоза и получение гранулированных органоминеральных удобрений;
— разделение на жидкую и твердую фракции;
— анаэробная переработка отходов и т. д.

Переработка навоза крс и птичьего помета

Фермы, на которых содержится большое количество крупного рогатого скота, с проблемой переработки навоза встречаются наиболее часто. Продукт жизнедеятельности животных может быть нескольких видов: твердый, жидкий, полужидкий и подстилочный. В любом случае переработка навоза крс, а в особенности излишков необходима, для этого процесса могут применяться различные технологии, от компостирования до анаэробной переработки и гранулирования.

Особого внимания заслуживает переработка птичьего помета. Без переработки его не рекомендуется использовать в качестве удобрения. При этом количество отходов достаточно большое. Так, за год курица-несушка поставляет до 300 яиц (до 18 кг), а помета приходится до 73 кг.

Продукт жизнедеятельности, который выделяют птицы представляет собой вещество вязкой консистенции с влажностью 60-80%, которая зависит от вида, возраста и условий содержания. В свежих экскрементах есть органические и неорганические соединения. В первом случае это азотистые, сернистые и углеродные вещества. Кроме того, здесь могут содержаться остатки пестицидов, соли тяжелых металлов, нуклиды и т. п.

Хотя есть ряд способов, как переработать птичий помет, наибольшее распространение получили следующие технологии:

— компостирование;
— вермикомпостирование;
— высокотемпературная сушка;
— биоэнергетические методы.

Компостирование навоза

Является одним из самых известных способов, с помощью которых перерабатывается помет птиц и навоз крс. Если описывать классическую версию, то компостирование отходов, происходит примерно следующим образом. Продукты жизнедеятельности животных складываются и хранятся в буртах, высотой 2-4 метра. Благодаря воздействию специальных микроорганизмов, органические элементы, содержащиеся в нем, постепенно разлагаются. В процессе температура достигает до 60 градусов, что приводит к гибели вредных микроорганизмов и потере всхожести семян сорных растений (если они имеются).

В навоз могут добавляться различные добавочные органические материалы (стружка, кора деревьев, солома, торф и др.). Длительность процесса такой переработки составляет несколько месяцев. Для компостирования желательно использовать помет, влажность которого варьируется в пределах 50-80%. Существенным недостатком данного метода является необходимость различных добавок для получения действительно эффективного удобрения.

Вермикомпостирование

Переработка навоза в удобрения может быть проведена с помощью такого метода, как вермикомпостирование. Его главное отличие от предыдущего в том, что для обработки сырья используются специальные дождевые черви. Этот способ помогает получить органические удобрения, богатые ценными бактериями. Оптимальной температурой для развития и размножения червей является 20-24 градуса, поэтому метод используется преимущественно в теплое время года. Преимуществом технологии являются небольшие финансовые затраты и относительная простота способа.

Высокотемпературная сушка

Этот способ является одним из самых надежных для того, чтобы обезвредить навоз или помет от вредных факторов (болезнетворных микроорганизмов или семян сорняков) и сохранить полезные элементы. Причем, продукт который дает данная технология может быть использован не только как удобрение, но и как добавка в корм для жвачных животных.

Недостатками высокотемпературной сушки являются необходимость наличия дорогостоящего оборудования и затраты на термическую обработку (понадобится до 100 кг топлива на 1 тонну испаряемой жидкости). Этот метод является целесообразным при использовании в качестве сырья навоза низкой влажности (менее 50%).

Бактерии для переработки навоза

Для того чтобы сохранить ценность навоза как удобрения (а именно содержание в нем азота), необходима его правильная переработка. Одним из современных способов, получающих все большее распространение, является переработка бактериями. Для этого производители создают эффективные биологические соединения, в которых содержатся селекционированные микроорганизмы и энзимы. Данный способ подходит как для птичьего помета, так и для навоза крупного рогатого скота и свиней.

Использовать метод могут как хозяйства, применяемые гидросмыв, так и те, кто предпочитает обработку в буртах. В первом случае отходы жизнедеятельности животных и птиц обычно отстаиваются. В результате на поверхности появляется корка, жидкость остается в центре, а осадок выпадает на дно. Осадок затвердевает, и его становится трудно откачивать. В таком случае бактерии для переработки навоза предотвратят разделение на жидкую и твердую фракцию (осадок), сохранив отходы в первоначальном виде длительное время, к тому же они помогут удержать азот.

В буртах навоз перемешивается с соломой или другой органикой. В данном случае для обработки потребуются микроорганизмы, способствующие разложению лигнина и целлюлозы. Опять же виды бактерий для переработки навоза будут оптимальным вариантом. К тому же препараты эффективны даже при высоком уровне влажности навоза, помогают снизить неприятный запах и уменьшить количество мух в стойлах.

Гранулирование навоза и птичьего помета

Среди современных методов переработки продуктов жизнедеятельности животных и птицы можно отметить гранулирование навоза и помета птиц. В результате применения этого способа получаются спрессованные гранулы, в которых макро и микроэлементы содержатся в оптимальном количестве и нормальной влажности. Этот вид органического удобрения может быть эффективно использован для любого вида растения и типа почвы.

Наиболее ценным продуктом гранулирования являются гранулы, изготовленные из птичьего помета. Они легкорастворимые и содержат питательные вещества, хорошо усваиваемые растениями. Преимуществом данного способа обработки экскрементов является уменьшение объема исходного сырья практически в 10 раз. Питательные элементы, которые содержатся в экскрементах животных и птиц, могут конкурировать с минеральными удобрениями по эффективности использования. А с учетом того, что на фермах по выращиванию крупного рогатого скота, часто возникает проблема хранения и утилизации навоза крс и помета птиц, установки, которые позволяют получить гранулированный навоз, могут значительно облегчить жизнь владельцев хозяйств.

Удобрения, полученные технологией гранулирования, имеют такие преимущества:

1) в них гарантированно отсутствуют вредные микроорганизмы;

2) они содержат в оптимальном количестве все минеральные вещества, полезные для почвы и питания сельскохозяйственных культур;

3) они могут вноситься в почву сельскохозяйственной техникой;

4) длительный срок хранения гранулированного помета и навоза;

5) экологически чистый, абсолютно нетоксичный для человека продукт.

Процесс выпуска гранулированного удобрения состоит из нескольких этапов. Во-первых, необходимо подготовить сырье. Для этого помет или навоз просушивается (до 10-12%) и измельчается. С данной целью могут использоваться аэродинамические сушки, данное оборудование имеет небольшое электропотребление.

На следующем этапе потребуются измельчители. Они помогут получить сырье необходимого размера. После этого происходит гранулирование навоза на специальном грануляторе. И последний этап — охлаждение полученных органических гранул.

Переработка навоза в биогаз

Еще одним эффективным способом получения органического удобрения является переработка навоза и помета в биогаз, данная технология дает на выходе смесь газов, среди которых есть метан, углекислый газ, сероводород. Количество вырабатываемого газа зависит от условий окружающей среды, в том числе от температуры. Можно выделить три режима биоконверсии:

— псирофильный;
— мезофильный;
— термофильный.

Самым оптимальным из них является термофильный.

Анаэробная ферментация может использоваться как для твердых органических отходов, так и для жидкого помета птиц. Желательно, чтобы она длилась не меньше 12 суток. При этом азот и фосфор в исходном сырье сохраняются практически в полном объеме.

Общая масса отходов практически не изменяется, за исключением влаги, которая преобразуется в биогаз. В итоге получается органическое удобрение с щелочной реакцией, благодаря чему оно идеально подходит для использования в кислых почвах. Отмечается увеличение эффективности данного вещества, в сравнении с навозом, обработанным методом компостирования. Так, отзывы говорят о том, что в среднем урожайность культур увеличивается на 10-15%.

В комплекс, представляющий собой оборудование для переработки навоза в биогаз, входит герметично закрытая емкость с теплообменником (обычно в качестве теплоносителя используется обычная вода температурой 50-60 градусов), приспособления для ввода и вывода сырья, отвода газа. В настоящее время существуют автоматизированные линии, разработанные крупными европейскими производителями, оборудование, цель которого максимально облегчить процесс изготовления удобрений из отходов.

Нужно отметить, что технология переработки навоза в газ на сегодняшний день является довольно затратным способом изготовления удобрений из продуктов жизнедеятельности домашних животных и птиц. Однако, это экологически безопасный и эффективный метод который уже взяли на вооружение в некоторых странах.

Переработка навоза является необходимым условием для полноценного функционирования животноводческой фермы. Тем более, что данный процесс можно сделать экономически выгодным.

Источник

Утилизация навоза на животноводческих предприятиях

07.11.2018

Если мы посмотрим в любой словарь значение слова утилизация, то увидим, что это слово означает использование (употребление с пользой). И по отношению к переработке и утилизации навоза этот принцип должен обязательно сохраняться, ведь органическое удобрение на основе навоза может быть употреблено с пользой только, когда будет внесено на поля.

Получение органического удобрения из свежего навоза — это только начальный этап для животноводческих предприятий по работе с отходами, а за этим следует затратная стадия по его транспортированию и распределению на полях. Таким образом, только тогда, когда будут соблюдены рекомендуемые нормы внесения при условии достаточной площади земельных угодий, навоз может быть употреблен с пользой, т.е. утилизирован.

На животноводческих комплексах и фермах в зависимости от способов содержания животных и первичной обработки отходов образуются следующие виды навоза:

• жидкий,
• жидкая фракция после разделения (сепарации),
• твердая фракция после разделения,
• подстилочный,
• инфлюент после биогазовой установки.

Все эти виды требуют дальнейшей подготовки и последующей почвенной утилизации при выращивании сельскохозяйственных культур.

Способы утилизации

Существуют следующие способы удаления навоза из животноводческих помещений:

Гидросмыв был широко распространен во времена СССР. Теперь он остался только на старых свиноводческих комплексах. При гидросмыве происходит разбавление экскрементов животных водой в 5-10 раз, и годовые объемы выхода навозных стоков могут достигать миллионов кубов.

Механический способ с применением скребковых и шнековых транспортеров, скреперных установок, различных типов бульдозеров применяется для удаления из помещений продуктов жизнедеятельности КРС. Этот способ самый экономичный в плане минимизации объемов образуемой органической массы. Механический способ удаления также может применяться на некрупных свиноводческих фермах.

Большинство современных свиноводческих комплексов оборудуется самотечной системой периодического действия, включающей в себя ванны для накопления навоза, трубы для сплава и закрывающие клапаны, а также насосное оборудование для перекачки в лагуну. При такой системе удаления свиного навоза объемы его выхода значительно меньше, чем при гидросмыве, так как тратится значительно меньше технологической воды.

Требования к производству и хранению органического удобрения

Целью обработки свежего навоза является получение продукта, безопасного в ветеринарно-санитарном и гигиеническом отношениях.

Природное удобрение не должно содержать вредных микроорганизмов, семян сорняков, тяжелых металлов и пестицидов свыше допустимых норм.

Навозохранилища должны быть достаточно вместимыми, чтобы обеспечить хранение удобрения в течение необходимого времени до внесения в почву. Способы хранения должны исключать миграцию загрязняющих веществ в почву и водные объекты, а также минимизировать выбросы газов в атмосферу.

В настоящее время предприятия обязаны разрабатывать и утверждать технические условия на органические удобрения на основе навоза, а также регламенты их производства и применения.

Подготовка навоза к использованию

Подготовка к использованию бесподстилочного навоза может производиться путем его сепарации или без разделения на жидкую и твердую фракции. В случае разделения на фракции на выходе получаются два продукта, каждый из которых необходимо хранить и утилизировать различными способами.

Следует отметить, что способ сепарации удорожает в целом утилизацию навоза как по капитальным, так и по эксплуатационным затратам. Уменьшение объемов лагун для накопления жидкой фракции не покрывает дополнительные затраты на цех сепарации, площадку твердой фракции с твердым покрытием и жижесборниками, оборудование для перемешивания, погрузки, транспортирования и внесения твердой фракции.

Основными способами предотвращения распространения источников заболеваний в окружающей среде является карантинирование отходов ферм на время выяснения эпизоотической ситуации и их выдерживание в навозохранилищах для дегельминтизации и гибели сорняков. В случае эпизоотии на животноводческом предприятии в карантинный период навоз в инфицированной секции обеззараживается, как правило, химическим способом.

Способы переработки жидких видов навоза

Для обеспечения карантинирования хранение навоза разрешается только в секционных навозохранилищах (лагунах). Дегельминтизация жидкого неразделенного навоза и жидкой фракции осуществляется путем выдерживания в лагунах, а также может производиться путем добавления препаратов биологического ингибирования-стимулирования (изготовляемых из проростков пасленовых культур). Есть заявления, что применение биологических препаратов эффективных микроорганизмов (ЭМ) также обеспечивает гибель гельминтов, но в нормативных документах это способ не отражен.

Способ получения биогаза в метантенках нельзя отнести к способу утилизации навоза, так как объем получаемого инфлюента незначительно уменьшается по сравнению с исходным объемом органической массы. Но следует отметить, что анаэробное сбраживание можно рассматривать как метод подготовки свежего навоза для последующего использования, так как оно способствует его дезодорации и обеззараживанию. Биогазовые установки отличаются высокими капитальными вложениями и длительным сроком окупаемости. Для повышения эффективности процесса необходимо использовать дополнительные отходы мясной промышленности и растениеводства.

Способы переработки твердых видов навоза

Переработка твердых видов (подстилочный навоз и твердая фракция бесподстилочного) осуществляется путем его биотермического обеззараживания в буртах или на установках ускоренного компостирования. Для компостирования влажность органической массы должна быть не более 75%. В противном случае требуется дополнительный влагопоглощающий материал: солома, опилки, др.

Для сельскохозяйственных культур наиболее ценным удобрением является полуперепревший, а не полностью перепревший навоз, утративший большую часть питательных веществ.

Способ вермикомпостирования удорожает производство, и его применение в растениеводстве не имеет никакого смысла, так как он не повышает удобрительную ценность. Кроме того, получаемый продукт переработки навоза в санитарном отношении становится еще более опасным, так как черви могут быть носителями инфекций и паразитов.

Оборудование для получения гранул имеет смысл применять только для навоза КРС при условии наличия надежного рынка сбыта населению для удобрения огородных культур. Следует отметить, что в соответствии с современным законодательством реализация агрохимикатов (к ним относят и навоз) сторонним покупателям требует государственной регистрации.

Требования к полям для утилизации навоза

Для обеспечения экологической безопасности требуется достаточная площадь полей для утилизации навоза при условии возможности применения рекомендуемых норм его внесения под сельскохозяйственные культуры.

Форма рельефа полей, их гидрологические и гидрогеологические условия должны соответствовать определенным требованиям. Внесение органических удобрений запрещено в водоохранных, санитарно-защитных зонах, зонах санитарной охраны источников водоснабжения.

Натуральные удобрения на основе навоза можно вносить на полях со всеми типами почв за исключением щебенистых, гравийных, крупнозернистых песчаных, а также сильнозасоленных почв.

Утилизация навоза в жидком виде

Подавляющие объемы выхода навоза от животноводческих предприятий имеют жидкий вид, не разделенный на фракции, и жидкая фракция. Удобрения, получаемые из них, имеют относительно невысокую концентрацию питательных веществ.

Способы утилизации не разделенного на фракции навоза и жидкой фракции после сепарации принципиально не различаются. В любом случае при производстве работ по почвенной утилизации требуется перемешивание содержимого лагун для исключения накопления осадка. При использовании жидкой фракции нормы внесения по сравнению с неразделенным навозом увеличиваются всего на 20-30% в соответствии с уменьшением содержания общего азота.

Для средних и крупных животноводческих предприятий, получающих большое количество жидкого навоза, целесообразно применять гидромеханическое оборудование – насосы и трубопроводы. Такой способ транспортировки и внесения предпочтительнее по экономическим, агротехническим и экологическим показателям использования мобильного транспорта – тракторов с цистернами.

Применение шланговых систем

Шланговые системы позволяют работать с жидким навозом влажностью 94% и выше. При увеличении влажности перекачиваемой массы несколько увеличивается производительность систем за счет снижения ее вязкости.

Шланговые системы могут быть двух типов — с буксируемым шлангом или с самоходной распределительной машиной с катушкой.

Состав оборудования шланговой системы с самоходной распределительной машиной с катушкой:

• насосная станция,
• линия транспортирующих шлангов,
• линия распределяющих шлангов,
• самоходная распределительная машина с катушкой для намотки шлангов.

Этот вариант шланговой системы в нашей стране не получил широкого распространения из-за высокой стоимости оборудования.

При почвенной утилизации навоза лидирующее положение в нашей стране теперь занимают шланговые системы с буксируемым шлангом. Производительность таких систем отвечает потребностям средних и крупных животноводческих предприятий с современными системами навозоудаления. Производительность систем возрастает при использовании шлангов увеличенных диаметров. Но это влечет необходимость применения соответствующей дизельной насосной станции, позволяющей осуществлять забор навоза при высоких расходах из лагун глубиной до 6 м.

Отличительной особенностью работы данных систем является принцип перемещения буксируемого шланга по зигзагообразной траектории по полю за трактором с распределительным устройством. Распределение удобрения на полях может производиться внутрипочвенного или поверхностно. При длине шланговых систем до 4-5 км применяется схема с одной основной насосной станцией, при большей длине применяются дополнительные подкачивающие насосные станции.

Использование мобильного транспорта

Использование тракторов с цистернами может быть оправдано при небольших объемах выхода жидкого навоза, и в этом случае капитальные затраты на приобретение технических средств могут быть минимальными.

Современные цистерны для жидкого навоза оборудуются различными рабочими органами для разбрызгивания, близпочвенного внесения через распределитель с системой навесных шлангов, внутрипочвенного с различными рабочими органами. Для уменьшения давления на почву применяются шины с регулировкой давления. Но стоимость таких машин достаточно велика.

Мобильный транспорт может применяться в комплексе со шланговыми системами на участках, недоступных для прокладки шлангов, при наличии удаленных участков небольшой площади, на мелкоконтурных полях. Существует также вариант прокачки навоза в полевые емкости, откуда он забирается мобильным транспортом и затем вносится на поля.

Утилизация навоза в твердом виде

Технология утилизации навоза включает: погрузку на месте хранения, доставку к месту внесения, распределение по поверхности поля.

При внесении удобрений применяют две основные технологии: прямоточную и перевалочную.

Транспортирование и внесение твердых удобрений при использовании прямоточного метода осуществляется с помощью специализированных машин — кузовных разбрасывателей. Разбрасыватели снабжены дозирующими устройствами для возможности регулирования норм внесения.

При использовании перевалочной технологии органическую массу вывозят на поля в течение всего года, укладывают равномерно в навозные кучи и распределяют в удобные для внесения сроки с помощью валкователей-разбрасывателей.

Такая процедура, как переработка и утилизация, применительно к навозу животноводческих предприятий должна рассматриваться в комплексе, начиная от уборки в животноводческих помещениях и вплоть до внесения органического удобрения на поля.

Машиностроительный завод «ПОТОК»

© Все права защищены.
Любое использование материалов, размещенных на сайте, допускается только с согласия администрации.

Источник