Сепарированный навоз для огорода что это такое

Что представляет собой сепарация навоза и как происходит его разделение на фракции?

Сепарация – это разделение навоза любых животных, включая крупный рогатый скот (КРС), или помета птиц на твердую и жидкую фракции с помощью специальных устройств, которые называют сепараторами, прессами или пресс-сепараторами.

Кроме того, сепарацию применяют в тех случаях, когда необходимо снизить влажность твердой фракции экскрементов, чтобы сделать их пригодными для того или иного применения.

Как происходит сепарация навоза и помета?

В основе процесса сепарации лежит разница в сжимаемости навоза/помета и разжижающей их воды. Ведь вода относится к несжимаемым веществам, тогда как кал животных и птиц обладает высокой сжимаемостью.

Для сжатия смеси используют два типа сепараторов:

Шнековые механизмы работают по принципу мясорубки – тщательно подогнанный к диаметру трубы шнек перемещает смесь к выходному отверстию, на котором стоит лепестковый жиклер переменного сечения.

В нижней части трубы перед жиклером установлена съемная сетка (сито) с определенными диаметром отверстий. Когда шнек подает навозную жижу, то вся она не успевает проходить через жиклер, ведь производительность пресса заметно выше его пропускной способности.

Твердая фракция навоза уплотняется в промежутке между жиклером и шнеком, а выдавленная вода стекает через сито, благодаря чему через жиклер проходит уже отжатая смесь, влажность которой укладывается в диапазон 60–85%.

Вальцевые механизмы работают иначе – их основу составляют парные, прилегающие друг ко другу вальцы (барабаны), которые прижимаются с различным усилием. Как минимум один из вальцов оснащен специальным щеточками, которые захватывают жижу и проталкивают дальше, благодаря чему она проходит между стыком вальцов.

Сверху на них выливают навозную жижу, которая по мере приближения к стыку вальцов постепенно сжимается, а максимальный пик сжатия расположен в зоне контакта поверхностей вальцов. Один из барабанов весь покрыт отверстиями определенного диаметра, а также подключен к системе отвода жидкости.

Более подробно о сепараторах для навоза мы рассказывали здесь.

Характеристики твердой и жидкой фракций

Сепарированный навоз представляет собой массу, разделенную на две фракции:

Твердая фракция представлена калом животных или птиц, содержащим помимо органических веществ множество бактерий, а также яйца и личинки гельминтов и сохранившие жизнеспособность семена различных сорняков. Жидкая фракция представлена не только мочой, но и жидкостью из каловых масс, поэтому она наполнена различными органическими и неорганическими веществами.

Для чего применяют разделение на фракции?

Такую переработку применяют для изменения характеристик навоза и его подготовки к следующим видам применения:

• гранулирование сухого удобрения;
• транспортировка навоза и помета на большие расстояния для последующей переработки;
• изготовление твердого топлива.

Для применения экскрементов любым из этих способов их необходимо не только отделить от мочи или смывных вод, но и снизить влажность твердой фракции. Отстаивание в лагунах разделяет экскременты на жидкую и твердую фракции, однако влажность твердой фракции нередко превышает 90%. Отходы жизнедеятельности, собранные в помещениях, оборудованных стоком для мочи, имеют влажность 75–90%, а у экскрементов, выдержанных полгода под скотом, этот параметр составляет 70–80%.

Если отходы жизнедеятельности превращают в гранулы для последующей продажи в качестве топлива или сухой основы для изготовления удобрений, то необходимо снизить содержание жидкости хотя бы до уровня 15–20% (лучше 5–10%).

Если жидкости будет больше, то бактерии смогут начать переработку экскрементов и, как минимум, разрушат сложные органические вещества, из-за чего материал потеряет часть химических элементов и его ценность упадет.

В тех случаях, когда навоз приходится для переработки возить на большие расстояния, его влажность становится одним из важнейших факторов. Ведь при влажности 99% (средняя влажность смывного навоза) масса твердых фрагментов составляет лишь 1%. Снижение влажности хотя бы до уровня 50% позволит при том же объеме перевезти в 2 раза больше ценного вещества и во столько же раз сократить траты на транспортировку воды.

При переработке в топливо оптимальная влажность составляет 50–70%, в таком состоянии смесь навоза с соломой все еще пластична и после лепки или прессования сохраняет свою форму. Если же влажность будет выше, то велика вероятность, что вылепленные кирпичи (брикеты) потеряют форму и растекутся.

Далеко не все способы переработки позволяют ждать несколько дней, в течение которых твердые и жидкие фракции самостоятельно разделятся в лагуне, после чего можно будет их поочередно выкачивать. Поэтому сепарация позволяет перерабатывать материал сразу же, не теряя времени, благодаря чему меньше полезных веществ будет разрушено обитающими в навозе/помете бактериями.

Видео по теме

На видео показано, как происходит сепарация навоза на комплексе 6000 голов скота:

Заключение

Сепарация навоза – это одна из операций, входящих в технологические циклы различных способов переработки навоза или помета. Сепарацию используют для снижения влажности массы до уровня 60–85%, что позволяет подготовить материал для последующей переработки или транспортировки, а также избавляет от необходимости ждать несколько дней для разделения на жидкие и твердые фракции естественным способом.

Источник

Сепарация: технология разделения жидкого навоза

14.11.2013 Леонов М.В., Щеголева И.В.

Существует три стандартных способа разделения жидкого навоза на фракции:

• гравитационное разделение (с помощью емкостей-отстойников);
• механическое разделение (с помощью сепараторов, центрифуг, виброгрохотов, и пр.);
• химическое/электрохимическое разделение (с помощью реагентов и индифферентных продуктов).

Технология сепарации навоза

Эффективность работы установки по разделению навоза составляют три характеристики.

1. Производительность сепаратора, которую определяют следующие факторы: вид навоза, его влажность и температура, размер ячеек, регулировка степени отжима.
2. Эффект осветления суспензии (процент отделения взвешенных веществ) — у современных сепараторов составляет 80-90%.
3. Влажность твердой фракции (осадка).

Весь процесс переработки навоза (помета) с помощью данного механизма условно можно разделить на следующие этапы.

На подготовительном этапе, стоки со всего животноводческого предприятия (с помощью насосов или самотеком) подаются в приемный резервуар (регулирующую емкость) сепараторного пункта. Объем регулирующей емкости, как правило, рассчитан на максимальный суточный выход навоза. Жидкий навоз для исключения осаждения взвешенных веществ в регулирующей емкости перемешивается с помощью миксера-гомогенизатора. С помощью погружного насоса гомогенизированная жидкость перекачивается в сепаратор, при этом избыточный объем навоза с помощью встроенного перепускного клапана по трубе самотеком подается обратно в регулирующую емкость. В цехе разделения рекомендуется предусматривать дополнительный резервный сепаратор на случай отказа основного оборудования.

Непосредственно в процессе разделения навоза на сепараторе жидкая часть отделяется от взвешенных составляющих. Сито, пропуская жидкость, задерживает содержащиеся в навозной взвеси волокна, и на его поверхности создается нечто вроде фильтра, способствующего фильтрации более мелких частиц. После чего лопастями шнека этот слой удаляется и прессуется. Для изменения степени отжима регулируется обратное давление на выходе сепаратора.

В дальнейшем жидкая фракция из сепараторного пункта, как правило, самотеком по трубопроводу направляется в лагуны. Твердая фракция навоза грузится в тракторные полуприцепы и отвозится на площадку буртования. После соответствующей подготовки фракции навоза используются для удобрения сельскохозяйственных земель. Жидкая фракция навоза транспортируется и вносится на поля в основном с помощью гидромеханического оборудования – многошланговых систем, а твердая фракция – с помощью машин для внесения твердых органических удобрений.

Физико-химические свойства фракций навоза

При разделении навоза отсутствуют потери каких-либо веществ, кроме, пожалуй, некоторой части аммонийного азота. Твердую фракцию в случае разделения без использования коагулянтов составляют твердые частицы навоза, содержащие 65-70% воды, которая по сути является раствором минеральных и органических соединений.

В твердую и жидкую фракции навоза входит сухое вещество двух типов:

• сухое вещество структурных элементов (твердых частиц);
• сухое вещество водных растворов.

При этом распределение фосфора прямо пропорционально содержанию сухого вещества, а калия — содержанию влаги во фракциях. Минеральный азот,содержащийся в навозе, распределяется прямо пропорционально содержанию влаги, а органический — содержанию сухого вещества во фракциях. Из-за различного соотношения минерального и органического азота в навозе КРС и свиней перераспределение азота по фракциям будет различно.

Пример расчетов при разделении свиного навоза на фракции

Пример расчета параметров жидкой и твердой фракции при разделении свиного навоза, используемого при проектировании систем подготовки, хранения и утилизации навоза (НТП-АПК 1.30.03.01-06 «Нормы технологического проектирования оросительных систем с использованием животноводческих стоков»).

*определяется по технической характеристике разделительной установки

Таким образом, технология разделения навоза на фракции приводит к образованию двух продуктов переработки навоза с различными физико-механическими свойствами, отличающихся по условиям хранения и дальнейшего использования. Поэтому целесообразность данной технологии должна быть обоснована в каждом отдельном случае.

Машиностроительный завод «ПОТОК»

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

Источник

Технология получения подстилки из твёрдой фракции сепарированного навоза и её сравниение с традиционными видами подстилки

Традиционно в качестве подстилки используется солома, опилки или песок. В некоторых хозяйствах используются полы с резиновым покрытием. Для небольшого стада до 500 голов – экономически обосновано применение традиционных видов подстилки. Но для крупных производств со стадом более 1000 голов отрицательные стороны традиционной технологии заметно понижают рентабельность.

Перечислим отрицательные стороны традиционной подстилки.

• такая подстилка естественная среда для развития патогенных микробов, что повышает риск заболевания животных;
• высокая скорость распространения инфекций на фермах для содержания более 500 животных;
• аллергические реакции у скота на химию содержащуюся в соломе, как правило, для подстилки применяется солома зерновых культур — их обрабатывают различными химикатами (в большом стаде будет тяжело определить действительную причину снижения надоев и качества молока);
• требуются объёмные помещения для хранения подстилочных материалов;
• значительные трудозатраты при укладке подстилки в стойла и уборки её;
• значительные трудозатраты разбрасывании навоза в полях;
• вероятность присутствия в подстилки посторонних предметов (металлическая проволока, камни и др.), которые могут поранить корову;
• повышенный износ навозных насосов при использовании песка или его попадания с опилками;
• выращивание зерновых для получения соломы на подстилку – экономически не рационально;
• способность опилок впитывать влагу составляет 1-2 кг влаги, при длительном хранении эта способность значительно уменьшается.

Использование резиновых матов, тоже обладает своими минусами:

• маты нужно постоянно менять, что требует запаса неиспользуемых матов;
• сравнительно высокая стоимость;
• являются субстратом для развития различных бактерий – в том числе болезнетворных;
• необходимо часто проводить дезинфекцию матов – попадание средств дезинфекции в организм или на вымя коровы резко ухудшает качество молока;
• влажный мат становится скользким, что повышает травмоопасность для животных;
• в зимний период могут примораживаться к полу.

Чтобы устранить перечисленные недостатки было найдено следующее решение: использовать твёрдую фракцию от сепарации навоза. Она состоит в основном из не переваренных частей кормов, но её использованию существовали препятствия: наличие болезнетворных бактерий и высокая влажность. Устранить эти препятствия можно с помощью фильтрационно-сушильной установки (ФСУ).

Твёрдая фракция навоза пропущенная через ФСУ – это рассыпчатое вещество бурого цвета с запахом земли, которое хорошо впитывает воду. Такую подстилку нет необходимости убирать из стойла, так как происходит её истирание и растворение в жидких стоках. Её можно применять в коровниках как с бетонным полом, так и с резиновым покрытием.

Для обеззараживания материал необходимо нагреть до температуры 65-70°С, что происходит в барабане ФСУ. Там материал стерилизуется при 70°С и сушится с 72 до 58% влажности. Нагрев происходит за счёт биотермической аэробной деятельности бактерий, контроль и регулирование процесса осуществляется с помощью датчиков температуры и скорости вращения вентилятора.

Температуры 70°С достаточно для гибели 99% стрептококков – основных возбудителей мастита.

Для работы агрегата круглый год он размещается в теплоизолированных контейнерах. Сушку других сыпучих материалов в нём производить не получится, так как в них отсутствует питательная среда для биотермической деятельности микроорганизмов.

Излишки такой подстилки могут использоваться в качестве удобрения без выдержки в карантине, что требуется для необработанного навоза.

Экономическое обоснование приобретения ФСУ

Приведём структуру расходов на традиционную подстилку из соломы:

1. Приобретение соломы (оптимальный расход 8 кг соломы в сутки на одну корову или 245 кг в месяц – 2920 кг в год)
2. Закладка на хранение 1 раз в год: складские помещения для хранения и доставка на ферму
3. Работники распределяющие и убирающие подстилку
4. Хранение навоза: отстойники в которых происходит карантинная выдержка сроком 1 год.

Для подстилки получаемой из твердой фракции навоза будут с следующие отличия:

1. Затраты на производство определяются потреблением электроэнергии (это 28 кВт в час) и амортизационными отчислениями.
2. Выработка и переработка навоза идёт равномерно в течении всего года объём складских помещений можно уменьшить в 10-12 раз, транспортировка происходит только в пределах комплекса.
3. Требуется в три раза меньше работников – расход подстилки идёт на истирание и удаление вместе с жидкими стоками (в случае необходимости превентивно удалить подстилку – она смывается водой)
4. Обработанный ФСУ материал – уже готов к использованию, срок карантина для жидкой фракции 4-6 месяцев.

Только первый пункт сравнения делает рентабельной установку системы разделения навоза на фракции, тем более хозяйствам сеющим зерновые выгоднее измельчать и разбрасывать солому при уборке, чем собирать её на подстилку.

Перечислим дополнительные доходы от внедрения системы разделения навоза и получения из его твёрдой фракции подстилки:

• повышение качества молока;
• снижение заболеваемости животных;
• снижение вероятности травмирования животных;
• увеличение посевов кормов, если раньше поля использовались для получения соломы;
• использование жидкой фракции навоза в качестве подкормки растений;
• сокращение расходов на внесение навоза из-за уменьшения объёмов в два раза;
• не использованную подстилку также можно вносить в качестве удобрения.

Перечисленные выше факторы позволяют говорить об окупаемости установки в срок от полугода до 1 года.

Несмотря на то что молоко является основной продукцией молочных комплексов, от использования навоза можно получить вклад до 30% в общую прибыль молочного производства.

Источник