Переработка навоза: описание технологии, оборудование и особенности. Способы переработки навоза в удобрение Рыхло плотный метод обработки свиных фекалий

При этом отходы жизнедеятельности животных обычно укладываются свободно, создавая условия для естественного роста температуры из-за разложения. А полуперепревший навоз затем укладывают плотнее, уменьшая потерю азота из его состава, для чего лучше всего использовать слой торфа, перекрывающий доступ кислорода к навозной массе. В результате по прошествии 2–3 месяцев навоз трансформируется в перегной, наиболее благоприятный для удобрения сельскохозяйственных растений.

Подобные установки несут на себе две функции – изготовление высококачественного органического удобрения и производство энергетического топлива – газовой смеси с теплотворностью двадцать-двадцать пять МДж/м3.

Таким образом продукты переработки животноводства возможно использовать не только для удобрения сельскохозяйственных угодий (после предварительной обработки), но и в качестве сырья для производства биологического топлива – горючей газовой смеси, применяемой для отопления.

Исследования микробиологического препарата Агробриз были проведены на ПТФ «Башкирская» с участием специалистов БГАУ: профессора кафедры инфекционных болезней и ветеринарно-санитарной экспертизы Е.П.

Бактерии для переработки навоза КРС

Дементьева, доцента Е.В. Цепелевой, аспиранта О.В. Алексеева, а также с участием начальника по производству органических удобрений ПТФ «Башкирская» И.Д. Султанова. В результате применения микробиологического препарата Агробриз, было установлено значительное снижение загрязненности воздуха помещений вредными газовыми примесями (углекислоты с 0,3% до 0,18%, аммиака с 35 до 17 мг/м3, сероводорода с 15 до 5 мг/м3), при этом снизился класс опасности куриного помета и индекс патогенности микроорганизмов для окружающей среды. В целом, Агробриз показал высокую эффективность, по сравнению с аналогами от сторонних производителей.

Утилизация фекалий – дело специалистов

Там, где живет и осуществляет свою деятельность человек, всегда образуются фекалии в большом объеме. В тех местах, где нет канализации (централизованной, локальной) вопрос накопления и обращения с этими отходами стоит особо остро.

Данный вид отходов не только неприятен, но и опасен для человека (болезнетворные бактерии, кишечные инфекции). Поэтому обращаться с ними необходимо соответственно. Правильно всего утилизировать фекалии.

Данную работу лучше доверить специалистам, у которых накоплен немалый опыт в этом деле.

Утилизация фекалий осуществляется на специализированных предприятиях (полигонах и сливных пунктах). Но, прежде всего утилизация фекалий начинается с их сбора.

Данный процесс хорошо выполняется с помощью ассенизатора (машина с цистерной). Такая техника позволяет производить забор нечистот практически из любых накопителей (септик, биотуалет) в достаточно больших объемах. Преимуществом является еще тот факт, что нет контакта фекальных стоков с окружающей средой и человеком, забор происходит изолированно.

Требуется утилизация фекалий? Звоните по нашим телефонам, мы занимаемся этим вопросом уже много лет. Используем в своей работе современные ассенизаторские машины. Сотрудники опытны и справляются со своей работой за считанные минуты.

Утилизируем фекалии на предприятиях, у которых есть лицензия на размещение опасных отходов. Наши постоянные партнеры в этом вопросе: ГУП “Водоканал” и ГУПП “полигон Красный Бор”.

Осуществляем свою работу по всему Санкт-Петербургу т ближайшему его пригороду. Готовы выехать и утилизировать фекалии с Вашего объекта на протяжении всей неделе. Вызвать наших специалистов можно и на вернее время.

Постоянно заказывают утилизацию фекалий в нашей организации строительные компании (для них мы откачиваем мобильные туалетные кабины), дачники (они наши клиенты по очистке септиков от фекалий).

Бактерии для переработки навоза

Тем организациям и частным лицам, с которыми сотрудничаем не первый год, предоставляем скидки и отсрочки платежа при необходимости.

Вне зависимости от того, с кем Вы будете работать по вопросу утилизации фекалий, важно заказывать эту услугу своевременно. Иначе разлива и распространения нечистот по земле не избежать. Участок будет загрязнен, это влечет за собой растраты на устранение последствий.

Всю грязную работу берем на себя!

С уважением, коллектив ООО «СпецТрансСервис»

← Назад к списку статей

Симбиоз полезных бактерий для переработки отходов в доходы

Часто по новостям можно слышать, что там или здесь оштрафована за загрязнение окружающей среды та или иная птицефабрика или свиноферма. Выделениями метана, угарного газа, углекислого газа, сероводорода и аммиака загрязняется земля, вода и воздух, ими дышат сотрудники этих птицефабрик и свиноферм. Предприятия постоянно платят штрафы. Это ударяет по их карману и репутации. Да и окружающая среда, столь зыбкая в наше время, не всегда справляется с такой нагрузкой.

Для преодоления подобных негативных воздействий на окружающую среду Научно-внедренческим предприятием «БашИнком» разработан уникальный микробиологический препарат под названием «Агробриз» (Agrobriz), предназначенный для снижения неприятных запахов, улучшения микрофлоры, переработки навоза и помета в ценное органическое удобрение. Вот когда можно говорить про отходы, превращенные в доходы!

Что представляет из себя Агробриз?

Являясь микробиологическим препаратом, Агробриз в своем составе содержит специально подобранные молочнокислые бактерии, дрожжевые грибы и спорообразующие бактерии: 2 штамма Enterococcus faecium, 7 штаммов Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, грибы рода Pichia.

Что делают эти полезные бактерии и грибы?

Входящие в состав Агробриза бактерии и грибы условно делятся на три группы: бактерии антагонисты, бактерии ферментаторы, грибы-ускорители разложения навоза. У каждой из этих групп свои определенные свойства, оказываемые на отходы животноводческих и птицеводческих хозяйств.

1. Бактерии антагонисты продуцируют молочную кислоту, подавляют вредные бактерии и условно патогенные микроорганизмы, синегнойную палочку, шигеллы, сальмонеллы, фитопатогенные и плесневые грибы, патогены ЖКТ, сальмонеллезы. Вырабатывают антибиотик Бацитрацин и другие антибиотические вещества и витамины группы B.

Бактерии для эффективной переработки навоза

2. Бактерии-ферментаторы, продуцируют ферменты разлагающие органическое вещество помета, расщепляют клетчатку и пектин, клетки патогенных бактерий, обеззараживают навоз.

3. Грибы — ускорители разложения навоза — дрожжевые грибы — продуценты целлюлозолитических ферментов и молочной кислоты.

В результате применения Агробриза, при разложении сложных углеводов и белков навозной массы, не выделяется аммиак, а аммиачный азот преобразуется до форм органических удобрений, не размножаются патогенные бактерии кишечной группы, повышается текучесть навозных масс, ускоряются процессы разложения навоза.

Исследования микробиологического препарата Агробриз были проведены на ПТФ «Башкирская» с участием специалистов БГАУ: профессора кафедры инфекционных болезней и ветеринарно-санитарной экспертизы Е.П. Дементьева, доцента Е.В. Цепелевой, аспиранта О.В. Алексеева, а также с участием начальника по производству органических удобрений ПТФ «Башкирская» И.Д. Султанова. В результате применения микробиологического препарата Агробриз, было установлено значительное снижение загрязненности воздуха помещений вредными газовыми примесями (углекислоты с 0,3% до 0,18%, аммиака с 35 до 17 мг/м3, сероводорода с 15 до 5 мг/м3), при этом снизился класс опасности куриного помета и индекс патогенности микроорганизмов для окружающей среды. В целом, Агробриз показал высокую эффективность, по сравнению с аналогами от сторонних производителей.

Агробриз в действительности является эффективным санитаром окружающей среды животноводческих и птицеводческих хозяйств, позволяющий улучшать экологию сельхозпредприятий и приносить дополнительную прибыль от производства биоудобрений.

Что мы получаем со свинофермы?

С одной стороны, конечно, полезную продукцию — в виде окороков и отбивных. Этой стороны мы, однако, касаться здесь не будем, поскольку, как следует из заголовка, намерены рассказывать о биотехнологии, а такая продукция и без всякой биотехнологии хороша.
К сожалению, есть у свинофермы и другая сторона, совсем не аппетитная, но, увы, не менее существенная.

Кроме мяса здесь производятся еще и отходы, причем в количестве, во много раз большем. Суточный привес одной свиньи на откорме измеряется сотнями граммов, а навоза от той же свиньи за те же сутки — пять-восемь килограммов. Современный свинокомплекс, где счет поголовья идет на десятки тысяч, производит огромные количества навоза.

Навоз всегда считался ценным удобрением. Но это, так сказать, классический навоз, по преимуществу конский или коровий, да еще щедро сдобренный соломой из подстилки.
На современной свиноферме навоз совсем другой. Подстилки там и в помине нет — навоз смывают водой, количество стоков от этого увеличивается во много раз, а концентрация сухих веществ — тех, в которых и заключена удобрительная ценность навоза,- уменьшается до нескольких процентов.
Все это гигантское количество жижи приходится где-то хранить — хотя бы от осени до весны, в период, когда удобрения не вносят. Выдерживать навоз нужно еще и для того, чтобы обезвредить всегда присутствующих в нем патогенных микробов, яйца гельминтов и семена сорняков, которые после внесения в почву немедленно, пойдут в рост. В итоге, например, в латвийском совхозе "Огре", где и свиней-то всего 20 тысяч с небольшим, пришлось запроектировать навозохранилища объемом 80 тысяч кубометров — даже при трехэтажной высоте они заняли бы целый гектар, а стоили бы почти столько же, сколько сам свинокомплекс. К тому же очень трудно предотвратить просачивание такого жидкого навоза в землю, в подземные воды, в реки. Да и атмосферу он загрязняет зловонием… Обезвреживание навозных стоков, особенно со свинокомплексов, превратилось в серьезную проблему в масштабе всей страны.
Одно из решений этой проблемы предложил Институт микробиологии им. А. Кирхен-щтейна АН Латвийской ССР. И не только предложил, но и внедряет в производство в том самом совхозе "Огре", о котором МЫ/ только что упомянули.

ЗАМЕЧАТЕЛЬНОЕ СООБЩЕСТВО

Один микробиологический способ обезвреживания навоза, да и любых других органических остатков, известен давно — это компостирование. Отходы складывают в кучи, где они под действием микроорганизмов-аэробов понемногу разлагаются. При этом куча разогревается примерно до 60°С и происходит естественная пастеризация — погибает большинство патогенных микробов и яиц гельминтов, а семена сорняков теряют всхожесть.
Но качество удобрения при этом страдает: пропадает до 40 % содержащегося в нем азота и немало фосфора. Пропадает и энергия, потому что впустую рассеивается тепло, выделяющееся из недр кучи, — а в навозе, между прочим, заключена почти половина всей энергии, поступающей на ферму с кормами. Отходы же от свиноферм для компостирования просто не годятся: слишком они жидкие.
Но возможен и другой путь переработки органического вещества — сбраживание без доступа воздуха, или анаэробная ферментация. Именно такой процесс происходит в природном биологическом реакторе, заключенном в брюхе каждой буренки, пасущейся на лугу. Там, в коровьем преджелудке, обитает целое сообщество микробов. Одни расщепляют клетчатку и другие сложные органические соединения, богатые энергией, и вырабатывают из них низкомолекулярные вещества, которые легко усваивает коровий организм. Эти соединения служат субстратом для других микробов, которые превращают их в газы — углекислоту и метан. Одна корова производит в сутки до 500 литров метана; из общей продукции метана на Земле почти четверть — 100-200 млн. тонн в год! — имеет такое "животное" происхождение.
Метанообразующие бактерии — во многом весьма замечательные создания. У них необычный состав клеточных стенок, совершенно своеобразный обмен веществ, свои, уникальные ферменты и коферменты, не встречающиеся у других живых существ. И биография у них особая — их считают продуктом особой ветви эволюции.
Примерно такое сообщество микроорганизмов и приспособили латвийские микробиологи для решения задачи — переработки отходов свиноферм. По сравнению с аэробным разложением при компостировании анаэробы работают медленнее, но зато гораздо экономнее, без лишних энергетических потерь. Конечный продукт их деятельности — биогаз, в котором 60-70 % метана,- есть не что иное, как концентрат энергии: каждый кубометр его, сгорая, выделяет столько же тепла, сколько килограмм каменного угля, и в два с лишним раза больше, чем килограмм дров.
Во всех прочих отношениях анаэробная ферментация ничуть не хуже компостирования. А самое важное — что таким способом прекрасно перерабатывается жидкий навоз со свинофермы: пройдя через биореактор, эта зловонная жижа превращается в прекрасное удобрение.

ЭКОЛОГИЯ ПЛЮС НЕМНОГО ТЕПЛА

Опытная установка, производящая биогаз, вот уже четыре года работает на одной из свиноферм совхоза "Огре". Научные основы. технологии для нее разработали в Институте микробиологии им. А.Кирхенштейна, а проект сделали в совхозе. ("У вас есть свое КБ?" — спросил автор у зам. директора совхоза В.С.Дубровскиса. "Какое КБ?- ответил он.- Сам сидел и рисовал…") Рядом стоит еще один реактор, импортный, пущенный в прошлом году. В общем, как считают в совхозе, можно было обойтись и без импорта: зачем тратить валюту на то, что вполне можно делать своими силами?
Оба реактора, объемом по 75 кубометров каждый, перерабатывают все отходы с фермы на 2500 свиней, давая совхозу остро необходимое всякому хозяйству высококачественное удобрение и по 300-500 кубометров газа в сутки.
"Для нас дело не в биогазе,- говорит В. С. Дубровские.- Если бы речь шла только о нем, мы бы и браться не стали. Главное — то, что это единственная технология переработки и обеззараживания отходов свиноводства, которая себя окупает". Не газом окупает, а экологическим благополучием: иначе пришлось бы строить и навозохранилища, И очистные сооружения, тратить большие деньги и очень много энергии. Кроме того, совхоз получает хорошее удобрение: в нем нет, как в свежем навозе, семян сорняков, способных прорасти, а значит, меньше надо расходовать гербицидов. Опять-таки, экологическая выгода. Биогаз же — как бесплатное приложение: приятно, но не обязательно.
Именно поэтому не так просто подсчитать экономическую эффективность подобных разработок. Обычно считают как раз по биогазу: затраты такие-то, газа получено столько-то, соответствующее количество солярки стоит столько-то. Получается в общем тоже выгодно, но сроки окупаемости не рекордные…
Тут есть еще одна тонкость. Бактерии метанового брожения в отличие от аэробов при компостировании сами тепла не выделяют, а работают они только в тепле. Для одних, термофильных, нужно поддерживать температуру около 55 °С, для других, мезо-фильных — около 37 °С. Вопрос о том, какой вариант лучше, еще не решен, и даже в Институте микробиологии существуют разные мнения. Возглавляющий это направление исследований академик АН Латвийской ССР М. Е. Бекер считает, что термофильный процесс эффективнее, а лаборатория биотехнических систем, которой руководит кандидат технических наук А. А. Упит, стоит за мезофильный. Но так или иначе, в нашем климате реактор большую часть года приходится подогревать. И если в жаркой Индии и Китае, где биогазовые установки насчитывают миллионами, такой проблемы не возникает, то в совхозе "Огре" на это уходит в среднем около половины биогаза, полученного за год. Это, естественно, ухудшает показатели экономической эффективности, если считать только по сэкономленному топливу. Но даже в таких условиях остающегося биогаза хватает, чтобы обеспечить треть энергетических потребностей фермы: тут и отопление, и горячая вода.
Конечно, картина получилась бы совершенно иная, если бы к энергетическому эффекту прибавить еще эффект экологический, переведя его в рубли. Но как это сделать, пока еще, кажется, не знает никто.
Во всяком случае, можно сказать одно: работников совхоза "Огре" результаты первого опыта вполне устраивают, и они намерены расширять дело. В этом году начнется строительство биогазовой установки для большого совхозного свинокомплекса — уже не на 2500, а на 20 000 голов. Ожидается, что эта установка, даже если считать только по газу, окупится за 5-6 лет. И гигантские навозохранилища, о которых говорилось в начале статьи, строить не придется.

ОТ ТПФ ДО СЕМЕЙНОГО БИОРЕАКТОРА

Переработка отходов животноводства — лишь одно из многих направлений исследований, которые ведутся в Институте микробиологии им. А. Кирхенштейна. Еще много интересного и поучительного увидел автор и в его лабораториях, и в хозяйствах — совхозе "Огре" и колхозе "Узвара", где опробуются институтские разработки. И обо всем собирался написать.
В первую очередь — о создаваемых здесь биотехнологических методах производства кормов. В том числе о прошедшей уже производственную проверку несложной, доступной любому хозяйству технологии получения кормового белка из травяного сока с минимальными затратами энергии. И об усовершенствовании процессов силосования и сенажирования, которое позволяет не просто консервировать корма, но и обогащать их питательными веществами. И об исследованиях по биоконверсии соломы и других богатых целлюлозой отходов. В общем, о всех направлениях, входящих в научно-техническую программу "Трансформация продуктов фотосинтеза" (сокращенно — "ТПФ"), которую вот уже больше десяти лет разрабатывает институт в сотрудничестве с многими научными учреждениями. Генеральная линия программы ТПФ — внедрение в агропромышленный комплекс не просто отдельных биотехнологических процессов, но целых биотехнических систем, что позволит в максимальной степени использовать растительное сырье, резко снизить затраты энергии в сельскохозяйственном производстве, сделать его экологически чистым и безотходным…
Но автор успел рассказать лишь об одной части этой программы, а отведенное ему место уже на исходе. Так что придется оставить все это до следующего случая.
Однако, заканчивая разговор о биогазе, нельзя не упомянуть хотя бы вкратце еще об одной идее, над которой работают в Институте микробиологии им. А. Кирхенштейна. Это концепция интегрированной системы переработки отходов и энергоснабжения жилого комплекса, а проще говоря, создания экологически замкнутого хозяйства, которое не будет загрязнять окружающую среду никакими отходами и к которому не нужно будет подводить ни электричества, ни газа: всю необходимую энергию дадут ему солнечный коллектор, тепловые насосы и, конечно же, биореактор, где будут перерабатываться канализационные стоки и отходы. До воплощения этой идеи в жизнь, правда, еще далеко, но архитектор М. Я. Лиепа уже подготовила несколько вариантов эскизного проекта такого экологического домика — получилось красиво…
А один из центральных элементов этой системы — "биореактор для семейной фермы", как его неофициально называют в институте,- уже сейчас может построить для себя каждый желающий. По просьбе редакции авторы идеи — сотрудники лаборатории биотехнических систем — рассказывают ниже о том, как это сделать.

Как построить биореактор

Биогазовая установка может быть создана в любом хозяйстве из местных, доступных материалов силами специалистов самого хозяйства.
Ферментация навоза идет в анаэробных (бескислородных) условиях при температуре 30- 55 °С (оптимально 40 °С). Длительность ферментации, обеспечивающая обеззараживание навоза, не менее 12 суток. Для анаэробной ферментации можно использовать как обычный, так и жидкий, бесподстилочный навоз, который легко подается в биореактор насосом.

При ферментации в навозе полностью сохраняются азот и фосфор. Масса навоза практически не изменяется, если не считать испаряемой воды, которая переходит в биогаз. Органическое вещество навоза разлагается на 30-40 %; деструкции подвергаются в основном легко разлагаемые соединения — жир, протеин, углеводы, а основные гумусообразующие компоненты — целлюлоза и лигнин — сохраняются полностью. Благодаря выделению метана и углекислого газа оптимизируется соотношение C/N. Доля аммиачного азота увеличивается. Реакция получаемого органического удобрения — щелочная (рН 7,2-7,8), что делает такое удобрение особенно ценным для кислых почв. По сравнению с удобрением, получаемым из навоза обычным способом, урожайность увеличивается на 10-15 %.
Получаемый биогаз плотностью 1,2 кг/м3 (0,93 плотности воздуха) имеет следующий состав (%): метан — 65, углекислый газ — 34, сопутствующие газы — до 1 (в том числе сероводород — до 0,1). Содержание метана может меняться в зависимости от состава субстрата и технологии в пределах 55-75 %. Содержание воды в биогазе при 40 °С — 50 г/м3; при охлаждении биогаза она конденсируется, и необходимо принять меры к удалению конденсата (осушка газа, прокладка труб с нужным уклоном и пр.).
Энергоемкость получаемого газа — 23 мДж/м3, или 5500 ккал/м3.

ОБОРУДОВАНИЕ

Основное оборудование биогазовой установки — герметически закрытая емкость с теплообменником (теплоноситель — вода, нагретая до 50-60 °С), устройства для ввода и вывода навоза и для отвода газа.
Так как на каждой ферме свои особенности удаления навоза, использования подстилочного материала, теплоснабжения, создать один типовой биореактор невозможно. Конструкция установки во многом определяется местными условиями, наличием материалов.
Для небольшой установки наиболее простое решение — использовать высвободившиеся топливные цистерны. Схема биореактора на базе стандартной топливной цистерны объемом 50 м3 показана на рисунке. Внутренние перегородки могут быть из металла или кирпича; их основная функция — направлять поток навоза и удлинить путь его внутри реактора, образуя систему сообщающихся сосудов. На схеме перегородки показаны условно; их число и размещение зависят От свойств навоза — от текучести, количества подстилки.
Биореактор из железобетона требует меньше металла, но более трудоемок в изготовлении. Чтобы определить объем биореактора, нужно исходить из количества навоза, которое зависит как от численности и массы животных, так и от способа его удаления: при смыве бесподстилочного навоза общее количество стоков увеличивается во много раз, что нежелательно, так как требует увеличения затрат энергии на подогрев. Если суточное количество стоков известно, нужный объем реактора можно определить, умножив это количество на 12 (поскольку 12 суток — минимальный срок выдержки навоза) и увеличив полученную величину на 10 % (так как реактор следует заполнять субстратом на 90 %).
Ориентировочная суточная производительность биореактора при загрузке навоза с содержанием сухого вещества 4-8 % — два объема газа на объем реактора: биореактор объемом 50 м3 будет давать в сутки 100 м3 биогаза.
Как правило, переработка бесподстилочного навоза от 10 голов крупного рогатого скота позволяет получить в сутки около 20 м3 биогаза, от 10 свиней — 1-3 м3, от 10 овец — 1 — 1,2 м3, от 10 кроликов — 0,4-0,6 м3. Тонна соломы дает 300 м биогаза, тонна коммунально-бытовых отходов — 130 м:). (Потребность в газе односемейного дома, включая отопление и горячее водоснабжение, составляет в среднем 10 м3 в сутки, но может сильно колебаться в зависимости от качества теплоизоляции дома.)
Подогревать субстрат до 40°С можно различными способами. Удобнее всего использовать для этого газовые водонагреватель-ные аппараты АГВ-80 или АГВ-120, снабженные автоматикой для поддержания температуры теплоносителя. При питании аппарата получаемым биогазом (вместо природного газа) следует его отрегулировать, уменьшив подачу воздуха. Можно также использовать для подогрева субстрата ночную электроэнергию. Аккумулятором тепла в этом случае служит сам биореактор.
Для уменьшения потерь тепла биореактор необходимо тщательно теплоизолировать. Здесь возможны разные варианты: в частности, можно устроить вокруг него легкий каркас, заполненный стекловатой, нанести на реактор слой пено-полиуриетана и пр.
Давление газа, получаемого в биореакторе (100-300 мм вод. ст.), достаточно для его подачи на расстояние до нескольких сотен метров без газодувок или компрессоров.
При запуске биореактора необходимо заполнить его на 90 % объема субстратом и продержать не менее 12 суток, после чего можно подавать в реактор новые порции субстрата, извлекая соответствующие количества ферментированного продукта.

Примерные затраты материалов и средств (при использовании топливной цистерны объемом 50 м3)

Техническая документация, согласование 50 р.
Оборудование и материалы:
цистерна 1000 р.
насосы, фекальный или "навозный", для подачи. 3-5 м3 в сутки, 2 шт.
(один — резервный) 200 р.
трубопроводы диаметром 80-100 мм 100 р.
изоляционный материал 1000 р.
водонагреватели АГВ-80 или АГВ-120, 2 шт. 300 р.
Строительные и монтажные работы 1100 р.
Итого 3750 р.

Непредвиденные расходы (20 %) 750 р.
Общая стоимость 4500 р.
Эксплуатационные расходы (в год):
электроэнергия для работы насосов (2X5 кВт, 1 час в сутки, 1 коп. за 1 кВт-ч) ~ 40 р.
профилактический осмотр и обслуживание (1 день в месяц) — ~150 р.
Итого -190 р.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА

Тепло, получаемое при сжигании биогаза, может быть использовано, кроме подогрева воды (отопление, горячее водоснабжение) и приготовления пищи, для отопления теплиц, а в летний период, когда биогаз в избытке, для сушки сена и других кормов или, при питании биогазом абсорбционного холодильника, для охлаждения сельскохозяйственной продукции, например молока. Можно также применять биогаз для выработки электроэнергии, но это менее выгодно.
Если несколько мелких ферм или индивидуальных хозяйств расположены поблизости друг от друга, целесообразно организовать централизованную переработку отходов и получаемый биогаз подавать на фермы или в хозяйства по трубопроводам.
Есть еще одно направление использования биогаза — утилизация углекислого газа, содержащегося в нем в количестве около 34 %. Извлекая углекислый газ путем отмывки (в отличие от метана он растворяется в воде), можно подавать его в теплицы, где он служит "воздушным удобрением", увеличивая продуктивность растений.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Биореактор объемом 50 м! дает в сутки 100 м биогаза, из которых на долю "товарного" газа, приходится в среднем около 70 м* (остальное идет на подогрев реактора), что составляет 25 тыс. м в год — количество, эквивалентное 16,75 т жидкого топлива общей стоимостью 1105 р.
Если капитальные вложения в строительство установки — 4500 р.- распределить на 15-летний срок ее эксплуатации и учесть эксплуатационные расходы (190 р. в год) и расходы на ремонт (1 % от стоимости оборудования — 26 р. в год), то экономия от замены биогазом жидкого топлива составит около 590 р.

Переработка навоза и помета, виды технологий

в год.
При таком подсчете не учитывается предотвращение загрязнения окружающей среды, а также увеличение урожайности в результате применения получаемого высококачественного удобрения.

ДОКУМЕНТАЦИЯ И СОГЛАСОВАНИЕ

Эскизную документацию на строительство биореактора специалисты хозяйства (инженер-механик, строитель, энергетик, электрик) могут подготовить за несколько дней. В документацию должны входить: технологическая схема, план размещения биореактора и теплогенератора, потоки энергии и продуктов, трубопроводы, схема подключения насоса и осветительной арматуры, калькуляция — смета расходов. На генплане хозяйства нужно показать основные трубопроводы, подъездные пути, громоотвод. Документацию необходимо согласовать с газовой инспекцией и пожарной охраной.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

При эксплуатации биореактора необходимо соблюдать все действующие нормы и правила работы с установками для сжигания природного газа. Биогаз имеет более узкий предел взрываемости, чем природный газ,- от 6 до 12 % (вместо5-15 %). В документации следует предусмотреть вентиляцию, которая, согласно СН. 433-79, должна обеспечивать в помещении объемом до 300 м(восьмикратный обмен воздуха в час.

КОНСУЛЬТАЦИИ

Консультацию по составлению технической документации, строительству, пуску и эксплуатации биогазовой установки, а также по другим вопросам, здесь недостаточно полно освещенным, можно получить по адресу: 226067 Рига 67, Клейсты, ул. Кирхенштейна, 1, Институт микробиологии им. А. Кирхенштейна АН Латвийской ССР, лаборатория биотехнических систем; тел. 42-81-04.

Механизация очистки навоза в помещениях с канализацией производится с помощью скребковых, штанговых и ленточных транспортеров, вмонтированных в жижеотводные желоба, и передвижных тросовых тележек, смонтированных на монорельсе. Применяют также электровозы, подвешенные на монорельсе, электрокары, тележки с опрокидывающимся кузовом, механические навозные лопатки, погрузочно-разгрузочные устройства с использованием автомобильно-тракторного транспорта.

В последние годы в пашей стране и за рубежом вместо жижеотводных лотков в коровниках и свинарниках начали применять решетчатые полы. В данном случае в помещениях для животных в конце стойл крупного рогатого скота и у мест кормления свиней оборудуют специальные навозо-жижеприемные траншеи или каналы, покрытые сверху чугунно-литыми или из полосовой (прутковой) стали решетками. Моча и каловые массы проходят через решетку и по траншее сплавляются в приемник или фермскую канализацию. Решетки из прутковой стали диаметром 12 мм устраивают со щелями 42-45 мм для крупного рогатого скота и 20-22 мм для свиней. Чугунно-литые решетки с шириной планок 35 мм делают с той же шириной просветов, что и щели из прутковой стали.

Траншеи для удаления мочи и кала имеют в поперечном сечении конусообразную форму с закругленным дном, глубиной 70-100 см и с уклоном в сторону смыва 0,005-0,01 м. Для облегчения сплава кала и мочи их разжижают мощными струями воды из специальных труб, равномерно расположенных по всей длине траншей или канала, то есть используют гидросмыв. В этих целях иногда практикуют использование навозной жижи, которую забирают из жижеприемника и под соответствующим гидравлическим напором продвигают навоз по каналу. Однако этот способ менее приемлем, так как здесь возможно проникновение аммиака и сероводорода в помещение. Из-под решетчатых полов навоз можно сплавлять и без гидросмыва - самотечно-сплавным способом с выгрузкой жидкого навоза шнековыми насосами.

Применение решетчатых иолов и транзитное удаление навоза по каналам путем гидросмыва облегчает труд людей по очистке помещений от навоза и способствует улучшению санитарного состояния помещений для животных и фермы в целом. В некоторых хозяйствах стали устраивать траншеи для накопления навоза и жижи непосредственно под решетчатым полом, откуда их удаляют бульдозером 3-4 раза в год.

По данным наших исследований (А. П. Онегов, Ю.

Бактерии для подстилки

И. Дудырев), такое хранение навоза обогащает помещения аммиаком и поэтому требует устройства мощной вентиляции, вытяжку которой оборудуют из-под решетчатого пола.

В животноводческих комплексах применяют системы гидроудаления или пневмотранспортирования навоза из подпольных траншей за пределы территории фермы для обеззараживания и утилизации. В этом случае получают большой объем жижи, для слива которой необходимо устраивать специальные емкости (котлованы, отстойники и т. п.), избегая для этого сооружений в оврагах запруд и плотин. При гидроудалении разжиженная масса из ряда помещений поступает в сборный коллектор, из последнего в приемный резервуар станции перекачки с камерой для получения осветленной жижи. Осветленную жижу можно использовать для поливки сенокосных и других площадей. Навоз (уплотненную массу) вывозят на поля для их удобрения.

В некоторых хозяйствах из сборного коллектора навозную массу перекачивают насосами в железобетонные емкости, расположенные вдали от ферм, откуда жижа поступает на поля орошения, а плотная, подсушенная часть идет для удобрения полей. Утилизация навоза может также осуществляться путем компостирования с торфом.

Уборка навоза из помещений, где животные содержатся на глубокой подстилке, может быть механизирована при помощи бульдозера, а также трактора со специальными устройствами для сгребания и погрузки навоза.

При напольном содержании птицы в птичниках используют хранение помета в пометных коробках, которые периодически очищают транспортерами за пределы помещения. Однако такая система хранения и очистки помета нецелесообразна, так как длительное его хранение обусловливает накопление в воздухе большого количества аммиака и создает нездоровый микроклимат (К. П. Семенов).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Существует два основных способа компостирования навоза и торфа в штабелях: послойное и очаговое.
Послойное компостирование. В штабелях шириной 4-5 м чередуют слои торфа и навоза. Вначале укладывают по всей ширине и длине штабеля торф слоем до 50 см, который должен препятствовать просачиванию навозной жижи в грунт, затем - слой навоза. Так слои торфа и навоза чередуют до тех пор, пока высота штабеля не достигнет 1,5-2 м. Самый верхний слой штабеля также кладут из торфа, чтобы уменьшить улетучивание аммиачного азота навоза. Толщина слоев компонентов этих компостов зависит от соотношения взятых навоза и торфа. Так, при соотношении в компосте навоза и торфа 1: 1 толщина слоев их в штабеле может быть по 25-30 см. Чем больше используется торфа, тем толще должны быть слои его по сравнению с навозом.
Очаговое компостирование. Навоз размещают сплошь или прерывисто внутри штабеля торфа. При этом сначала укладывают торф слоем 50-60 см, затем сверху вдоль и посередине всего штабеля слой навоза толщиной 70-80 см и шириной на 1,0-1,5 м уже нижнего слоя торфа. При недостатке навоза или использовании бесподстилочного жидкого навоза его лучше располагать в штабеле торфа в виде отдельных прерывистых очажков, которые сверху и со всех сторон обкладывают торфом слоем 50-70 см.
Очаговое компостирование навоза и торфа целесообразно для районов с холодной зимой (для зимнего компостирования), когда возможно промерзание штабеля. При таком компостировании в течение зимы температура внутри штабеля не опускается ниже 25-30 °С. Штабель навоза и компостов в зимний период закладывают в 1-2 дня, по возможности во время оттепели.
В летнее время штабель торфонавозного компоста укладывают бульдозером. При этом на удобряемое поле автосамосвалами и тракторными прицепами подвозят торф и сгружают в ряд кучами на расстоянии 5 м одна от другой. Затем подвозят навоз и сгружают его между кучами торфа. На площадке размещают три таких ряда. После этого бульдозером сдвигают два крайних ряда к среднему, перемешивают всю массу в двух противоположных направлениях и укладывают штабель.
При послойном и очаговом компостировании для получения однородной массы штабель перемешивают смесителями или бульдозером хотя бы один раз в период хранения.
При укладке торфонавозного компоста бульдозером дополнительного перемешивания штабеля не требуется, а также не обязательно его уплотнение.

Какие бывают бактерии для переработки навоза

Рыхлая укладка такого компоста ускоряет разложение органических веществ при почти полном отсутствии потерь аммиачного азота навоза (он поглощается торфом).
Более высококачественные торфонавозные компосты получают при добавлении к ним при формировании штабеля фосфоритной муки (15-30 кг на 1 т компостируемого материала).
Фосфоритной мукой пересыпают каждый слой навоза и торфа при укладке штабеля. Более равномерное распределение ее в массе компоста легче всего достигается при послойном компостировании навоза и торфа. Так получают торфонавозно-фосфоритные компосты, которые по эффективности даже при содержании навоза 30-50 % не уступают хорошо приготовленному навозу.
В некоторых случаях к таким компостам добавляют наряду с фосфорными удобрениями калийные из расчета на 1 т торфа 5-6 кг и известь (по кислотности торфа). Калийные удобрения и известь вносят в слой торфа, а фосфоритную муку - в слои навоза.
Торф с жидким навозом компостируют так же, как с навозной жижей.

В крупных фермерских угодьях навоз, скапливающийся в животноводческих хозяйствах в больших количествах, применяется в качестве органического удобрения. Однако чистые навозные массы не используются, необходима их специальная переработка.

Навоз является конечным продуктом процесса пищеварения животных и птиц (в последнем случае вещество называется пометом). Фермеры и садоводы прибегают к внедрению в грунт лошадиных, коровьих и др. экскрементов для обогащения почвенного состава полезными элементами. Лошадиные отходы по своим свойствам ценятся больше, но встречаются в меньших объемах из-за сокращения лошадиных ферм и их обитателей.

Важно утилизировать и переработать навоз в удобрение. В результате внесения подкормки почвенный слой земли становится рыхлым и проницаемым для влаги и воздуха, температура повышается, а кислотность уменьшается. Семена лучше всходят, взрослое растение отличается обильным цветением и приносит много качественных, крупных плодов.

В состав навоза входят фосфор, азот, молибден, кальций, калий, медь, магний и другие элементы. Они обеспечивают благоприятную среду для здорового роста и развития растений, влияют на качество процессов бутонизации и плодоношения.

В почву с полезными растению бактериями проникают и болезнетворные. Их необходимо устранять перед внесением переработанного навоза в грунт.

Польза от переработки

Свежий помет не является полноценным удобрением. Помимо полезных микро- и макроэлементов в нем содержатся:

Все это угнетает рост и развитие растительности, вредит жизни и здоровью человека и животного.

Навозу необходимо время для созревания – от 3 месяцев до года. Чтобы растения получили необходимую органику, бактерии должны осуществить разложение навозных масс до перегноя, доступного садовым и огородным культурам.

Польза от переработки заключается в:

1. повышении качества и имеющихся полезных свойств навоза;
2. уничтожении вредителей: грибков, микроорганизмов и сорняков;
3. уменьшении концентрации аммиака;
4. предотвращении загрязнения земли и грунтовых вод;
5. увеличении плодородности почвы.

Способы хранения навоза

Есть различные варианты хранения навоза:

1. Плотное (холодное) – небольшие кучи складывают слоями в хранилища. Навоз уплотняется, внутри образование аммиака не происходит, температура резко не колеблется, лишний кислород уходит.
2. Рыхлоплотное и рыхлое (биотермическое и анаэробное). Оба способа основаны на поддержании высоких температур внутри кучи. Навоз складывается слоями (рыхло или уплотненно) в специально организованное место, накрывается торфом и соломой. Это способствует уничтожению вредоносных семян и организмов.

Благодаря процессам ферментации впоследствии (в среднем через полгода) получается удобрение, богатое органикой, которое может применяться для подкормки растений и улучшения структуры почвы и ее свойств.

Утилизация навоза

Навоз – ценный биоматериал. Есть разные способы утилизации навоза. Включение навозных масс в почвы возможно после их созревания, занимающего длительный период времени. Утилизация – наиболее быстрый способ, в основном проводящийся с целью недопущения загрязнения окружающей среды и получения чистого, натурального удобрения. Для этого используется механическая аппаратура (конвейеры, трубы и насосы), внесение микроорганизмов в специально созданные условия и другие методы. Иногда продукты животного пищеварения служат материалом для получения биотоплива для ферм.

Способы переработки навоза в удобрение

Существует множество вариантов переработки навоза животных в полезный перегной: настаивание, различные виды компостирования, получение гранул, внесение микроорганизмов и проч.

Компостирование

Оно заключается в повторяющемся заложении навозных слоев (включая органические отходы, траву, солому). Подключаются бактерии для переработки свиного навоза или любого другого, содержащиеся в некоторых компонентах будущего перегноя. Слои органики перегнивают и преют в среднем 1 год, после чего компост может использоваться в качестве натурального удобрительного средства.

Вермикомпостирование

Разновидность компостирования, при которой переработка навоза КРС (крупного рогатого скота) происходит при помощи специально разведенных червей. Наиболее часто прибегают к такому способу на фермах. Черви не только перерабатывают навозное сырье до состояния, пригодного к использованию в качестве удобрения, но и продолжают рыхлить почву после внесения подкормки, обогащая ее кислородом и делая плодородной, доступной для поступления жидкости и питательных веществ извне.

Перед внесением червей навоз смешивается с известью или костной мукой для создания подходящей кислотности.

Метод внесения бактерий

Конечные продукты пищеварения животных могут перерабатываться вносимыми бактериями. Создаются и поддерживаются условия, благоприятные для развития и размножения микроорганизмов. Впоследствии образуется богатая полезными веществами, плодородная масса.

Гранулирование

Техника, по которой из навоза получаются гранулы с высокой концентрацией органических соединений, микро- и макроэлементов. Они просты в использовании, имеют небольшой расход и быстро растворяются в воде.

Преимущества гранул:

• популярная среди садоводов и удобная форма;
• отсутствие опасных организмов;
• обилие органических веществ;
• длительность хранения;
• водорастворимость.

Какое оборудование используется при производстве гранул?

Перед формированием гранул навоз необходимо избавить от влаги. Данная процедура проводится в специализированных машинах для сушки. Это дорогое, но не электроэнергоемкое оборудование. Затем массу прогоняют через измельчительный аппарат (размер частичек может варьироваться). Конечный этап – поступление биоматериала в гранулятор и получение гранул – универсального удобрения, подходящего для любого растения и типа почвы.

Применение биопрепаратов для переработки навоза

Препараты биологического происхождения, имеющие целью ускоренное преобразование навозного сырья в удобрение, содержат бактерии для переработки навоза КРС и других сельскохозяйственных животных.

При выборе микробиологических препаратов важно учитывать, навоз какого животного необходимо переработать, а также направленность самих средств, поскольку не все действуют одинаково.

Наиболее известные и используемые в сельском хозяйстве: Агростар, Biolatic и Биохлев. Способы применения, условия хранения и реализации, спектр действия указаны на упаковке препарата. Ценным средством также является Агробриз – специально созданные молочнокислые и спорообразующие бактерии, дрожжевые грибы, задерживающие выделение аммиака и разлагающие белки, сложные углеводы, входящие в состав навоза.

Биологические препараты:

1. добавляются в емкость, содержащую навозные массы крупного рогатого скота (коров, быков и др.) или свиней;
2. используются для обработки и очистки подстилки животных, уничтожения запаха;
3. не требуют предварительной подготовки перед использованием;
4. имеют довольно низкую цену.

Необходимо следить за влажностью воздуха в помещении: она должна быть оптимальной (не высокой, но и не низкой), поскольку в противном случае бактерии перестают размножаться и погибают.

Для достижения максимального эффекта нужно следить за благоприятностью среды. Это способствует быстрой и качественной переработке навоза, уничтожению вредных веществ, повышению положительных свойств отходов пищеварения животных.

Состав биопрепаратов для переработки навоза

К основным компонентам, содержащимся в препаратах биологического происхождения, относятся:

1. Ферменты – белковые молекулы, ускоряющие химические реакции. Они уничтожают ненужную органику, находящуюся в каловых массах, под влиянием которой образуются углерод и азот.
2. Дрожжи – одноклеточные грибы, ценный биопродукт, обогащенный витаминами, минералами, белками. Они содержат большое количество железа. Дрожжи активно участвуют в утилизации свиного навоза и каловых масс КРС, формировании плодородного слоя почвы.
3. Молочнокислые бактерии. Они отвечают за образование молочной кислоты и преобразование ее в субстрат, а также играют роль в замедлении формирования бактерий-вредителей и протекания патологических процессов.

Навоз – естественный источник питательных элементов животного происхождения, богатый органическими веществами. Специальные препараты повышают эффективность при использовании навозных масс в хозяйстве. Нужно учитывать специфику переработки и утилизации навоза, а также соблюдать правила его применения: это будет способствовать повышению урожайности культур и плодородности почв.