Производство навоза
Процессы, сопровождающие перепревание навоза, происходят с различной интенсивностью, причем степень и скорость разложения органических веществ зависят не только от сроков хранения, но и от условий увлажнения, температуры окружающей среды и аэрации навоза. Наиболее энергично он разлагается при влажности 60-75 %. При пониженной или повышенной влажности разложение навоза резко замедляется. Но особенно сильно влияет на темпы разложения навоза аэрация. Чем больше кислорода проникает в штабель навоза, тем быстрее и при более высокой температуре он разлагается. На практике степень аэрации навоза легко регулировать размерами штабеля и его уплотнением. При укладке навоза в штабели шириной до 3 м без уплотнения достигается аэробный способ приготовления, при плотной укладке хорошо увлажненного навоза в штабели шириной не менее 4 м и высотой 1,5-2 м — анаэробный, или холодный. В первом случае навоз быстро разлагается и теряет значительное количество своей массы и азота. При холодном способе приготовления резко сокращается приток воздуха, задерживается разложение навоза, подавляется жизнедеятельность нитрифицирующих бактерий, что способствует уменьшению потерь азота и органического вещества, больше азота остается в доступных для растений формах.
В результате потерь питательных веществ, происходящих при аэробном способе приготовления навоза, значительно снижаются урожаи сельскохозяйственных культур.
Брали одну и ту же норму навоза, затем на протяжении 4 месяцев одну из них выдерживали в уплотненном состоянии, другую — в рыхлом при доступе воздуха. В первом случае масса навоза за период хранения уменьшилась на 4 т, во втором — на 11т.
При переходе свежего навоза в полуперепревший и перепревший влагоемкость его снижается, солома становится непрочной, «короткой», т. е. легко обрывается, теряет упругость и поэтому навоз в навозохранилище (или штабеле) самоуплотняется, а навозная жижа частично выдавливается и вытекает из навоза.
Количество ее зависит от исходной плотности заложенного штабеля.
В опытах при плотной укладке в штабеле 10 т навоза за 4 месяца хранения выделилось лишь 170 л, из рыхло-плотного — 450, а из рыхлого — 1000 л навозной жижи, общее количество в среднем составляет 10-15 % массы свежего навоза.
В среднем в навозной жиже содержится азота 0,20-0,25 %, фосфора 0,03-0,06, калия 0,4-0,5 %. Следовательно, навозная жижа в основном азотно-калийное удобрение. Все питательные вещества в ней в легкодоступной и усвояемой форме и она относится к быстродействующим удобрениям.
Источник
Технологии, машины и оборудование для подготовки навоза к использованию
На фермах с подстилочным содержанием животных и механической системой уборки навоза его влажность не превышает 75 %. Подстилочный навоз обеззараживают методом самонагревания в буртах. Подготовленный навоз весной и осенью вывозят на поля и с помощью разбрасывателей органических удобрений вносят в почву. Такая технология утилизации проста, не требует какой-либо дополнительной обработки навозной массы и не представляет опасности загрязнения и заражения окружающей среды.
Однако из-за попадания в каналы технологически неизбежных стоков, а также добавления технической воды, необходимой для гидроудаления навоза из помещений, получают огромные массы жидкого навоза влажностью 90. 98 %. Возникает проблема их утилизации.
Существует несколько направлений по использованию и обработке жидкого навоза, предусматривающих разные цели:
— обработку для использования всего полученного объема навоза в растениеводстве;
— подготовку жидкой фракции и ее сброс в открытые водоемы или повторное применение для технических нужд — на рециркуляцию (при этом твердую фракцию используют как органическое удобрение);
— использование питательных веществ, содержащихся в навозе, как кормовых добавок.
При обработке жидкого навоза для использования в агрономических целях необходимо учитывать, что чем больше в навозе будет содержаться органических веществ и биогенных элементов, тем большую ценность он будет представлять как органическое удобрение. При выборе технологии и средств обработки жидкого навоза нужно обеспечить максимальное сохранение питательных веществ, содержащихся в нем, и уничтожение лишь семян сорных трав и болезнетворных микробов (если навоз получен от больных инфекционными заболеваниями животных).
В практике определяют два главных направления обработки жидкого навоза при использовании его как органического удобрения (рис.40): обработка не разделенного на фракции навоза и с разделением на жидкую и твердую фракции.
Рис.40. Классификация основных видов обработки жидкого навоза для получения органического удобрения.
Источник
Переработка навоза в биогаз, топливо, удобрения, картон, гранулирование
Любое животноводческое хозяйство сталкивается с проблемой утилизации навоза. Несмотря на то, что отходы жизнедеятельности животных являются прекрасным удобрением, в чистом виде они не подходят для применения. Только переработка навоза определённым образом делает его безопасным для растений.
Польза от переработки
Навоз перерабатывается по ряду причин: в нём содержится много опасных микроорганизмов и паразитарных яиц, а также семян сорняковых растений. Кроме того повышенное содержание азота и химически активных веществ делает навоз опасным для сельскохозяйственных растений. После того, как навозные массы созревают (за период от 3 до 12 месяцев), они преобразуются в полезное и качественное удобрение. Польза от переработки в следующем: грибков, сорняков и микроорганизмов в отходах становится намного меньше, плодородность почвы увеличивается, а концентрация аммиака уменьшается.
Технологии переработки навоза в удобрение.
Чтоб превратить навозные массы в полезный перегной, применяются различные технологии. Это и настаивание, и различные виды компостирования, гранулирование, внесение микроорганизмов и другие.
1. Компостирование.
Способов такой переработки существует несколько, и они отличаются друг от друга периодом перегнивания и способом укладывания слоёв. Данная технология представляет собой следующее: навоз, трава, солома складываются слоями, которые повторяются несколько раз. Примерно через год получается перегнившая масса, пригодная для использования в качестве натуральной подкормки. Переработка происходит под действием температуры, которая повышается в процессе брожения и способствует гибели большинства вредных организмов.
Компостирование простой, не требующий больших финансовых вложений, популярный способ переработки навоза как в небольших хозяйствах так и в огромных сельскохозяйственных комплексах. Он происходит в два этапа. 1 этап – отходы складываются с добавлением сломы, опилок, являющихся разрыхлителями. При этом качество перегноя улучшается. Компостировать можно экскременты любых животных: коров, птицы, свиней. От вида навоза зависит количество и вид добавок. В плотные по структуре отходы (коровьи) добавляют опилки и стружку, а в жидкие (свиные) – торф или опилки. 2 этап – обильный полив.
Готовый компост должен быть однородным, сыпучим и не иметь неприятного запаха.
2. Вермикомпостирование.
Разновидностью компостирования навоза КРС является вермикомпостирование – переработка с использованием специально разведённых червей. Эти существа не только превращают экскременты животных в удобрение, но и рыхлят почву, насыщают её кислородом. Прежде чем внести червей в биомассу, его смешивают с костной мукой или известью, чтобы создать подходящую кислотность навоза. После того, как процесс брожения завершился, на поверхность компоста помещают маточную культуру. Этот способ компостирования популярен на фермах. Вермикультура позволяет в процессе переработки получить биогумус — ценное удобрение.
3. Метод внесения бактерий.
Чтобы получить плодородную, богатую полезными веществами массу, прямо на фермах применяют метод внесения бактерий, при этом требуется создать определённые условия, в которых микроорганизмы будут размножаться сильнее. Например: животноводческие комплексы должны быть оснащены системой смыва отходов. Бактериальные штаммы вносят в подстилку и микробы оказывает согревающее действие на животных, устраняют резкий запах аммиака.
Оборудование для переработки
Не существует оборудования, которое применялось бы только для утилизации или переработки навоза. Лагуны, сепараторы, биореакторы первоначально предназначены для других целей, но могут быть полезны и в производстве удобрений. Для некоторых способов переработки и для хранения навозную массу нужно разделить на твёрдую и жидкую составляющую.
Это можно сделать сепаратором. Они существуют шнековые и барабанные (или вальцевые). Оборудование первого типа – шнековое — не только отжимает массу, но и разрезает её на бруски необходимого размера. Отжатая жидкость стекает сквозь сито, которое находится в нижнем отделе сепаратора. Чтобы аппарат противостоял агрессивному воздействию навозных масс, его изготавливают из нержавеющей кислостойкой стали или чугуна. Шнековый сепаратор также предусматривает промывание водой.
На эффективность применения оборудования данного влияют нескольких моментов. При выборе аппарата следует обратить на мощность мотора, диаметр отверстий сита и жиклёра. При необходимости детали можно поменять в соответствии с размерами сита. Постепенно изнашиваются и труба и шнек, их тоже заменяют. Шнековые сепараторы пользуются спросом из-за простоты конструкции. Чтобы их отремонтировать или заменить какую-либо деталь не обязательно вызывать высококвалифицированных специалистов. Основным недостатком оборудования данного типа является небольшой срок службы.
Барабанный сепаратор предусматривает переработку навоза под действием давления, которое создаётся вальцами, расположенными почти вплотную друг к другу. Отжатая жидкость стекает в специальный приёмник и потом сливается. Обезвоженный материал формуется в тонкие пластинки и падая в подготовленную ёмкость образуют кучу. В таком виде их легче транспортировать.
Чугунный корпус и вальцы, покрытые полиуретаном служат намного дольше, чем труба и шнек в сепараторах другого вида. А минусом данного оборудования является сложность конструкции и соответственно более высокая стоимость.
Кроме сепараторов, хозяйствах устанавливаются и другие системы для работы с фекалиями. Удобнее устанавливать комплексные технологические линии. Они могут включать в себя: для перемешивания массы — миксер, для откачивания жидкости – погружной насос, транспортёр, а также навозонакопитель. Для смешивания компостных слоёв требуются ворошители.
Способы хранения навоза
По требованиям ветеринарно-санитарных правил Минсельхозпрода РФ в любом животноводческом хозяйстве должны быть навозохранилища. В них экскременты животных утилизируются или перерабатываются. Существуют три способа хранения навоза: рыхлый, рыхло-плотный и плотный.
Первый способ — рыхлый – называют ещё горячим. Он имеет ряд отрицательных последствий, влияющих на качество удобрения. Укладка навоза неравномерная, что приводит к разному темпу разложения. При этом наблюдается большая потеря ценных органических веществ, азота и жидкости. Ценность такого удобрения резко падает.
Второй способ – рыхло плотный или горячепрессованный носит повторяющийся характер. Сначала в хранилище помещается слой навоза толщиной не больше метра. Примерно через неделю, когда температура внутри слоя поднимется до 60 градусов, масса утрамбовывается и добавляется следующий свежий слой. И так несколько раз, пока не образуется куча высотой 2-3 метра.
И третий способ – плотный (или холодный). Это наиболее выгодный способ хранения будущего удобрения. Пласты навоза сразу уплотняются до 3-х метровой кучи. Потом бурт укрывается соломой или торфом. Такая подкормка более качественная и полезна для растений.
Гранулирование, как способ утилизации навоза
Существует способ утилизации экскрементов в результате которого удобрение получается в виде гранул с высокой концентрацией микро- и макроэлементов, а также органических соединений. Такая подкормка проста и удобна в использовании, быстро растворяется в воде и очень экономна. Гранулы популярны среди садоводов, так как могут долго храниться и не содержат организмов, которые могут быть опасны для растений. Такие удобрения нетоксичны не имеют неприятного запаха. Но метод гранулирования требует установки специального оборудования, такого как измельчитель и гранулятор.
Применение биопрепаратов для переработки навоза
Для ускорения процесса переработки навозного сырья в удобрение, в него добавляют биопрепараты, содержащие нужные бактерии. Выбор средства зависит от вида животного. Биопрепараты перед использованием не требуют подготовки и добавляются в ёмкость с навозной массой. Их можно использовать для уничтожения запаха, для очистки и обработки подстилки животных.
Для нормального размножения бактерий необходимо следить за влажностью воздуха в помещении. В результате применения биопрепаратов образование компоста происходит в 4 раза быстрее, при воздействии их на подстилку выделяется тепло, а животные всегда находятся в чистоте.
Переработка навоза в биогаз
С помощью современных технологий из животных экскрементов можно производить не только удобрение, но и средство для выработки электричества и отопления. Это биогаз, имеющий в составе: аммиак, метан, сероводород, оксиды азота, двуокись кислорода. Получение биогаза возможно при наличии специального оборудования. В его состав обязательно входит биореактор. Навоз по трубам поступает внутрь биореактора, где под воздействием температуры начинается процесс брожения. Газ начинает выделяться на третьи сутки. В специальных резервуарах происходит очистка метана от сероводорода, примесей и углекислоты. Готовый биогаз поступает в газовые баллоны и готов как к применению на самой ферме, так и на продажу. Оставшаяся биомасса является отличным удобрением, так она очищена и вредной флоры и от сорняков.
Переработка навоза в картон
В странах, где мало лесных массивов, актуальным встаёт вопрос о производстве бумаги. Существуют технологии, которые позволяют получить картон и бумагу из навоза. Этот способ производства бумаги является энергосберегающим и экологичным. После долгих экспериментов профессор Александр Бисмарк пришёл к выводу, что для преобразования отходов в бумагу можно использовать экскременты не всех животных. Самыми подходящими он назвал фекалии слонов, лошадей и коров.
Получение бумаги из навозных масс происходит постепенно. Сначала фекалии для удаления лигнина, белков и мёртвых клеток обрабатываются гидрооксидом натрия. Потом происходит очистка остатков. Для отбеливания целлюлозной массы используют гипохлорид натрия. Для изготовления картона отбеливание не требуется и концентрацию окислителя снижают.
Ускоренная ферментация с использованием гуматов.
Когда на одном и том же участке несколько лет подряд выращиваются растения одного вида, происходит обеднение почвы и количество гумуса снижается. Путём добавления минеральных и органических удобрений на фермах контролируется круговорот питательных веществ.
Способ компостирования в основном минерализирует почву, а гумус восстанавливается очень мало. Поэтому в компостную массу добавляются гуматы. Они ускоряют созревание компоста. Калиевые или натриевые гуматы удаляют неприятный запах, обеззараживают компост, что положительно действует на сельскохозяйственные культуры.
Настаивание
В небольших фермах для приготовления удобрения навоз настаивают. Полученная смесь не хуже перепревшего навоза. Чтобы получить состав для удобрения, нужно смешать навоз с водой в пропорции 1:2. Лучше всего настаивать в пластмассовой таре, потому что железная окисляется. Смесь настаивается на солнце примерно неделю. Перебродивший настой процеживают, жидкость сливается, а оставшуюся массу складывают в компост. Использовать концентрированный раствор нельзя, он губителен для растений. Его нужно разбавлять. Если настой на курином помёте разбавлять 1:15. Любой другой навоза 1:10.
Применение свежего навоза
Опытные фермеры и садоводы знают о том, что свежие экскременты могут быть опасны. Но иногда используют и его. Например:
— для образования компостных масс: в траншею складываются растительные и пищевые остатки, добавляются отходы жизнедеятельности животных и примерно через год получается качественный перегной;
— для прогрева почвы в теплицах. Плодородный слой перед тем, как посадить семена, снимается и засыпается навоз. Для усиления выделения тепла иногда добавляют биопрепараты. На навоз укладывают грунтовый пласт и потом на место кладут снятую почву.
— свежую навозную массу используют и после сбора урожая. На небольших дачных участках биомассу распределяют вручную, а в больших хозяйствах навоз разбрасывают с помощью техники. Потом участок перекапывают (перепахивают).
Какие виды удобрений можно производить?
Основные виды удобрений из навоза это: гранулы, перегной, минеральная вода, сапропель и жидкая подкормка.
Перегной – самый распространённый вид удобрения. На фермах в течение года в буртах происходит перегнивание навоза. Если использовать гуматы и биопрепараты, то это процесс можно ускорить.
Сапропель – данное удобрение образуется на дне рек и озёр в виде донного ила. Но его можно получить и при производстве биогаза. После окончания процессов брожения биомассы разделяют на жидкую и твёрдую составляющие. Получившийся осадок является удобрением длительного действия. Этот вид сапропеля способен удобрять почву в течение 5 лет.
Концентрированная подкормка из любого вида фекалий — гранулы. Они содержат все питательные вещества, которые необходимы растениям. Гранулы (за две недели до применения замоченные в воде) вносятся в почву. Это позволяет увеличить урожайность сельскохозяйственных культур на 30 %, при этом созревание урожая происходит быстрее.
Минеральная вода – такое удобрение получается при помощи сепаратора. Это смесь, получившаяся в результате отжима навозных масс. Она в чистом виде может быть опасна для сельскохозяйственных культур. Перед поливом её обязательно нужно развести водой в пропорции 1:100.
В биореакторах готовится жидкая подкормка. Она сливается из резервуара с помощью крана и вносится под растения.
На животноводческих фермах отходы животных образуются в огромных количествах. Чтобы не портить, а улучшать экологию окружающей среды их необходимо перерабатывать и утилизировать. Превращение навоза в удобрение не только сохраняет экологическую обстановку, но и позволяет сельскохозяйственникам пользоваться высококачественными удобрениями.
Источник