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
Органическое удобрение или отходы: как правильно утилизировать навоз
Поголовье в сфере животноводства увеличивается с каждым годом, поэтому проблема утилизации и переработки отходов не теряет актуальности. Большинство фермеров, не утруждая себя, вывозят навоз на поля или сжигают. Насколько безопасны такие действия по отношению к окружающей среде и человеку? Ведь продукт жизнедеятельности животных может быть заражен гельминтами, личинками насекомых и семенами сорных растений.
Правильно переработанный навоз – источник питательных веществ и органики для растений
Чем опасен навоз для окружающей среды
В естественных условиях навоз разлагается на гумус, воду, углекислый газ, азот, метан и аммиак. Газ выделяется в атмосферу, а часть воды под действием гравитации уходит в почву вместе с гельминтами и возбудителями заболеваний. В любой момент может возрасти активность патогенной флоры, которая заразит расположенные неподалеку растения. Вот почему выбрасывать свежий навоз без переработки, которая направит химические процессы в правильное русло, нельзя.
Бесподстилочный навоз и помет представляют гораздо большую опасность для экологии, чем коммунально-бытовые отходы. По данным ВОЗ, они могут содержать более 100 разновидностей возбудителей различных заболеваний. Проблема усугубляется тем, что животноводческие фермы укрупняются, увеличивается поголовье скота, а значит, требования к их санитарно-гигиеническому состоянию становятся более жесткими.
С этой точки зрения навоз, объемы которого неизменно растут, сегодня рассматривают уже не только как источник удобрений, но и как фактор загрязнения окружающей среды – почвы, грунта, вод, особенно на «серых» свалках. Продукт жизнедеятельности накапливается, поскольку моментальных технологий переработки не существует, как и специальных безопасных участков для вывоза.
За год на такой птицефабрике может накопиться 50 тонн пометной массы
На птицефабрике средней мощности (40 тыс. кур-несушек) ежегодно образуется от 35 до 83 т пометной массы и более 400 тыс. кубометров сточных вод с повышенной концентрацией органических компонентов. Ферма по содержанию крупного рогатого скота на 4,5 тыс. голов дает, по средним подсчетам, 175 тыс. т навозных стоков, а свинокомплекс на 5 тыс. свиноматок поставляет 400 кубометров навозных стоков в сутки!
Как правильно использовать навоз в качестве удобрений
Использовать в качестве органических удобрений можно навоз, безопасный в гигиеническом и ветеринарно-санитарном отношении. В нем не должно быть патогенных микроорганизмов, семян сорняков, тяжелых металлов и пестицидов сверх нормы. По истечении 8–12 месяцев после образования он утрачивает опасные качества. Это свойство используют для естественного обеззараживания.
На действующих животноводческих предприятиях навоз размещают в огромные искусственные котлованы, где в течение нескольких месяцев он превращается из свежего навоза в перегной. Навозохранилища должны быть организованы так, чтобы вредные вещества не попадали в почву и реки, чтобы выбросы газов в атмосферу были минимальны.
Во время хранения навоз проходит несколько стадий и в зависимости от этого имеет разные свойства:
- свежий – угнетает рост культур, повреждает корни, поскольку содержит семена сорных растений, споры грибов, яйца гельминтов;
- полуперепревший – можно применять только в виде водного раствора, например при осенней перекопке;
- хорошо перепревший – рыхлый и легкий, подходит для удобрения почвы весной во время перекопки;
- перегной – самое полезное органическое одобрение, которое применяют в качестве мульчи и как компонент почвенных смесей.
Использовать в качестве органического удобрения можно перегной и хорошо перепревший навоз
Вносить органические удобрения на основе навоза можно на поля всех типов, кроме щебенистых, гравийных, крупнозернистых песчаных и сильнозасоленных. Удобрять таким образом водоохранные, санитарно-защитные зоны, а также зоны санитарной охраны источников водоснабжения запрещено.
Как утилизируют навоз сегодня
Утилизация животноводческих отходов выполняется с учетом медико-санитарных и ветеринарных правил, поскольку на протяжении долгого времени в них могут сохраняться жизнеспособные патогенные микробы, яйца и личинки гельминтов.
Навоз проходит несколько карантинных мероприятий:
- его хранят в специально выделенном месте, чтобы за это время выявить инфекцию и избавиться от нее (происходит так называемое «горение» навоза и естественное обеззараживание);
- дезинфицируют термическим, биотермическим, химическим или физическим способом;
- применяют дегельминтизацию.
5 современных способов переработки навоза
- Гранулирование. Полученный продукт подходит для всех видов почв, легко растворяется в воде и не представляет опасности.
- Вермикомпостирование. Технология отличается от предыдущей тем, что в ней используют червей, перерабатывающих навоз с целью его обогащения.
- Бактериальная переработка. Для навоза создают условия, в которых бактерии активно размножаются. Уходит неприятный запах, а полезные вещества и микроэлементы сохраняются.
- Пиролиз. Сырье раскладывают на газ, твердые и жидкие продукты.
- Инсинерация. Навоз сжигают в специальных печах, а произведенный газ очищают.
Захоронение навоза в скотомогильниках и на полигонах сегодня практикуют реже, чем утилизацию и переработку
Утилизация жидкой и твердой фракции навоза
Иногда навоз разделяют путем сепарации на жидкую и твердую фракции. Каждую из них утилизируют отдельно.
Жидкий навоз хранят в специальных навозохранилищах (лагунах), добавляя туда препараты биологического ингибирования из проростков пасленовых культур для гибели гельминтов.
Подстилочный навоз и твердую фракцию бесподстилочного обеззараживают биотермическим способом в буртах или на установках ускоренного компостирования. Если влажность массы превышает 75 %, используют влагопоглощающий материал, например солому или опилки.
Как решают проблему транспортировки навоза на фермах
На животноводческих фермах и комплексах актуальна не только проблема переработки и хранения: важно своевременно и эффективно удалять навоз из помещений. Ранее для этого использовали гидросмыв. Экскременты смывали водой, поэтому объем навозных стоков достигал миллионов кубометров в год.
Сегодня на многих предприятиях уже установлены скребковые и шнековые транспортеры, работают бульдозеры, что позволяет в разы снизить объем образуемой органической массы. На крупных фермах обустраивают самотечную систему периодического действия. Она включает ванны для накопления, трубы для сплава с закрывающимися клапанами, насосное оборудование для перекачки. При таком подходе удается максимально сократить объемы выхода навоза, поэтому самотечная система наиболее предпочтительна с точки зрения влияния на экологию.
Гидросмыв на фермах сегодня используют редко: образуется много навозных стоков
Далеко не каждая ферма или животноводческий комплекс оборудованы всем необходимым для вывоза, обеззараживания и переработки навоза. Но решать проблему все равно приходится, ведь ежедневно образуются новые объемы. Обустройство навозохранилища по всем правилам и сооружение стоков – удовольствие не дешевое. Иногда целесообразно выбрать подрядчика для сбора и транспортировки навоза к месту утилизации и довериться профессионалам.
Источник