Современные системы удаления хранения и утилизации навоза

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 19.09.2024

Грамотно организованная утилизация отходов очень важна для успешного ведения конкурентоспособного хозяйства, к тому же эта сфера находится под пристальным государственным контролем. Тем не менее, хозяйств, оснащенных современными очистными сооружениями, в России единицы.

В последние несколько лет в нашей стране наблюдается резкий рост строительства и реконструкции животноводческих и птицеводческих комплексов. Практически все предприятия, построенные после 2000 года, стараются применять только новейшие технологии и современное оборудование для содержания животных. Но с переработкой навоза дело обстоит иначе.

Специалисты утверждают, что проблема отсутствия современных очистных сооружений на фермах стоит очень остро. Профессор кафедры электрификации и автоматизации МСХА им. Тимирязева Георгий Дектерев даже называет ее одной из вечных проблем отрасли. За последние несколько лет ситуация с внедрением современных технологий не сдвинулась с места, сетует он. На рынке появились новые материалы (например, лагуны из пленки с полной гидроизоляцией вместо ненадежных бетонных сооружений), но из-за дороговизны переоборудования предприятия их практически не используют.

В настоящее время в России действуют Нормы Технологического Проектирования (НТП 17-99). По словам экспертов, в большинстве случаев аграрии их соблюдают, однако сами нормы уже давно устарели. Существующие правила не предполагают использования новых технологий, поэтому при проектировании приходится пользоваться европейскими и американскими стандартами. Профессор Дектерев замечает, что современных очистных сооружений нет даже в Московской области, где за соблюдением экологических норм следят гораздо более внимательно.

Гидросмывом или скрепером?

Первое звено в цепи очистных сооружений – системы, отвечающие за удаление навоза из животноводческих помещений. По словам Перегудова, они делятся на два основных вида. Первый – механические системы. Как правило, они применяются на предприятиях по разведению крупного рогатого скота при беспривязном, стойловом и стойлово-пастбищном содержании животных, в родильных отделениях, телятниках, в домиках для телят и на открытых откормочных площадках. Также механические системы распространены на небольших свиноводческих предприятиях мощностью до 24 тыс. голов в год и свинокомплексах, использующих технологию холодного содержания животных в легких ангарах.

Также Перегудов выделяет гидравлические системы навозоудаления. Они, в свою очередь, делятся на два основных типа: самосплавные и гидросмывные. Самосплавные (самотечные) системы бывают периодического или непрерывного действия. Система периодического действия (вакуумная система) представляет собой цепь сообщающихся ванн с пробками. Она применяется при строительстве и реконструкции современных свинокомплексов при бесподстилочном содержании животных. Самосплавную систему навозоудаления непрерывного действия, как правило, применяют при бесподстилочном содержании животных или при использовании неглубокой подстилки в помещениях для КРС. По этой технологии смыв трубы или канала осуществляется жидкой фракцией навоза.

Гидросмывный способ навозо-удаления был особенно распространен в 1980-е годы при строительстве свиноводческих предприятий на 54 и более тысяч свиней в год. Сейчас технология считается устаревшей: затраты воды при этом методе увеличиваются в десять раз по сравнению с самосплавными системами, что крайне не экономично. Поэтому гидросмыв запрещено использовать при новом строительстве, за исключением особых случаев, согласованных с органами государственного экологического контроля, ветеринарного и санитарного надзора. Однако коммерческий директор Bauer Technics Group Андрей Ященко утверждает, что и по сей день на свиноводческих фермах чаще всего применяют систему гидросмыва.

По словам Перегудова, комплексы КРС, построенные по технологии холодного содержания, тоже оснащают механическими или гидравлическими системами навозоудаления. Отличительная особенность у таких помещений одна: при их проектировании делается поправка на глубину канала, который должен пролегать ниже уровня промерзания грунта, поясняет специалист. Ященко добавляет, что в зимние периоды, когда температура опускается ниже –15оC, уборку навоза осуществляют мини-тракторами, при этом на период сильных морозов временно убирают скреперы.

После удаления стоков с территории животноводческих помещений наступает процесс их переработки и утилизации. Этот процесс полностью контролируется нормами технического проектирования. Перегудов поясняет, что основными требованиями НТП 17-99 при проектировании, строительстве и реконструкции очистных сооружений для промышленных животноводческих комплексов являются: разделение стоков навоза на фракции; карантинирование всех видов навоза в течение 7 дней; компостирование твердой фракции и подстилочного навоза активным (7-8 дней) или пассивным (2 месяца в теплое время года и до 3 месяцев в холодное) способом для обеззараживания и дегельминтизации; обеззараживание жидкой фракции навоза в секционных прудах-накопителях от 4 до 8 месяцев в зависимости от вида животных; использование всех видов навоза и его фракций в качестве органических удобрений на полях.

Так как затраты на эксплуатацию систем по переработке и вносу навоза на поля напрямую влияют на рентабельность и себестоимость продукции животноводства, на предприятии необходимо использовать энергосберегающие и низкозатратные технологии утилизации и переработки навоза в органические удобрения, советует Перегудов.

По словам Закревского, удаление навоза из навозосборного канала происходит следующим образом.

В канале устанавливают электрический погружной миксер и центробежный насос. Миксер обеспечивает качественное перемешивание навоза в однородную массу, а центробежный насос, который опускают на дно канала, передает сырье в герметичный пластиковый трубопровод, устойчивый к промерзанию и протеканиям. Под землей этот трубопровод входит в навозохранилище.

Но перед внесением удобрения на поля его нужно повторно перемешать, напоминает Закревский. Для этого существуют стационарные миксеры лопастного типа, работающие от привода вала трактора. В лагуне объемом 6 тыс. куб. м (максимальный объем, который возможно создать из одного куска пленки) перемешивание занимает 12 часов. После этого для распределения навоза по полю используют самоотсасывающие вакуумные бочки объемом около 11-15 куб. м. Позади такой бочки установлен инжектор (культиватор), помогающий внести навоз подпочвенно, сохранив содержащийся там азот. Инжекторы обладают шириной захвата около 6 м и равномерно распределяют навоз по полю. Вакуумные насосы, которые установлены на бочке, имеют два режима вращения: они способны как всасывать, так и выталкивать навоз из бочки. Насосы создают внутри бочки избыточное давление, и навоз быстрее вытекает на поле. Так экономится время на подпочвенном внесении, вся бочка опорожняется за 3-4 минуты. Весной и осенью, когда проходят такие работы, навозохранилища полностью опустошаются и заполняются вновь.

Рассчитать примерную стоимость такого комплекса оборудования непросто, так как все проекты уникальны, говорит Закревский, но добавляет, что одна лагуна в комплекте с миксером, насосом и трубопроводом может стоить около €100 тыс. Также необходимо понимать, что для установки такого комплекта оборудования нужна полная реконструкция зданий и изменение концепции самой фермы, напоминает специалист. Основным достоинством этой технологии, по его словам, является то, что при ее использовании отпадает необходимость приобретения азотных удобрений. Ценнейшее удобрение – азот – вносится в почву вместе с жидким навозом. Закревский утверждает, что благодаря отказу от покупки азотных удобрений в хозяйстве на 800 голов КРС данная технология окупится менее чем через 1,5 года.

По мнению Перегудова, наиболее современной и экономичной системой по утилизации и переработке навоза является технология разделения (сепарирования) стоков с последующей переработкой отделенной твердой фракции в высококачественные удобрения, подстилку для КРС или топливо для пиролизных теплогенераторов.

Можно сказать, что все хозяйства в той или иной степени занимаются утилизацией навоза. Но только одни применяют современное оборудование и технику, чтобы использовать навоз в качестве удобрения согласно агрономическим нормам, а другие осуществляют бесконтрольный вывоз на поля в обход всяких правил. Причем последних предприятий большинство. По словам экспертов, отдельной статистики по оснащенности ферм современными очистными сооружениями не ведется, но доля этих предприятий крайне мала.

Однако есть и такие хозяйства, построенные более 20 лет назад, которые, несмотря на устаревшее оборудование, стараются осуществлять утилизацию навоза с соблюдением всех норм, а по возможности и постепенно обновляют оборудование и парк машин.

Также, по словам Перегудова, некоторые фермы КРС молочного направления перерабатывают стоки навоза сепараторами и биореакторами в подстилку для коров.

К сожалению, таких хозяйств единицы, сетует специалист, хотя данная технология уже более 10 лет эффективно используется фермерами в Европе.

Вы не можете посетить текущую страницу по причине:

просроченная закладка/избранное
поисковый механизм, у которого просрочен список для этого сайта
пропущен адрес
у вас нет права доступа на эту страницу
Запрашиваемый ресурс не найден.
В процессе обработки вашего запроса произошла ошибка.

Пожалуйста, перейдите на одну из следующих страниц:

Если проблемы продолжатся, пожалуйста, обратитесь к системному администратору сайта и сообщите об ошибке, описание которой приведено ниже..

Навоз без переработки начинает занимать много места, выделяя огромное количество углекислого газа и вредных веществ. Поэтому фермеры, которые занимаются разведением сельскохозяйственных животных и птицы, стараются уделять внимание правильной его утилизации. Безотходное производство выгодно и с экономической точки зрения. Навоз можно использовать в разных целях.

Из биомассы получают удобрения, газ, прочие продукты — и обогащают почву. Вот что пишет форумчанин Benn1:

При выборе метода утилизации обычно учитываются потребности собственного участка, а также тип навоза, его особенности. Пользователь форума Emer пишет следующее:

Больше информации о методах переработки биоматериала — поможет избежать проблем с органами сельскохозяйственного надзора, обеспечить чистоту участка и выполнить современные экологические требования.

Содержание

Состав навоза
Что можно получить после переработки?
Навоз КРС
Навоз свиной
Конский навоз
Птичий навоз
Биогаз и пиролизный газ

Состав навоза

Чтобы понимать, как лучше утилизировать отходы сельскохозяйственных животных и птицы, можно узнать состав этой биомассы. Он зависит от материала подстилки, способа уборки и отвода жидкости, а также вида животных. Стандартно навоз включает следующие компоненты:

органику (25-35%);
воду (до 80%);
азот;
минералы и микроэлементы.

Больше всего воды содержится в экскрементах коров, но на этот показатель влияет метод отвода. Количество органики зависит от подстилки и корма, которым питались животные, их породы. Самое высокое содержание этих веществ в курином помете, а наименьшее — в продуктах жизнедеятельности КРС (крупного рогатого скота).

Минералы представлены в составе в виде окислов и кислот. Это может быть кальций, железо, хлор, фосфор, магний и прочие вещества. Массовая доля минералов не превышает 1,5%.

Разлагаясь в естественных условиях, навоз образует ил, гумус, выделяет углекислый газ, метан, аммиак, азот. Если в ходе этого процесса определяется избыток воды, метана будет выделяться больше, а органика превратится в ил. При попадании в биомассу фрагментов растений, грунта, после процесса разложения образуется гумус.

Газы, выделяющиеся в процессе протекания реакций, попадают в атмосферу, нарушая экологический баланс. Только при проведении утилизации можно получить на выходе материал, максимально пригодный для дальнейшего использования.

Что можно получить после переработки?

Стоит учесть, что выделение газов в атмосферу, прочих побочных продуктов не устраняется полностью. Просто на выходе получается более полезный продукт, которым может быть следующее:

перегной;
сухие удобрения;
биогаз;
твердые брикеты, использующиеся в качестве топлива;
газ для пиролизных котлов;
утеплитель.

Какой путь для утилизации выбрать, хозяева участка решают самостоятельно. Важно знать подробности проведения подобных процессов, чтобы не допустить ошибки. При неправильном протекании процесса разложения появляются проблемы. Вот что пишет пользователь форума Avtodoctor:

В случае форумчанина лучше для старта добавлять свежий коровий навоз, а уже потом перепилиный, предварительно разбавленный водой и немного настоявшийся. Птичий помет, считают многие опытные хозяева, требует гидролиз.

Навоз КРС

В экскрементах коров и прочего КРС мало азота и органики. Этот материал имеет высокую влажность. Эти особенности делают подобные отходы пригодными для производства перегноя. А для производства топливных брикетов коровий навоз подходит мало. Придется тратить много энергии на процесс сушки. Также не подходит этот тип экскрементов для производства пиролизного и биогаза, производства утеплителя.

Чтобы получить перегной, биомассу сваливают в кучу, обрабатывают специальными составами с бифидобактериями. Микроорганизмы активно перерабатывают материал. В ходе этого процесса навоз нагревается до 40-60°С. Желательно, чтобы подстилка была на основе измельченных растений. Это компенсирует недостаток органики, а готовый перегной будет лучше рыхлить грунт.

Навоз свиной

В этом биоматериале много азота и органики. Влажность же, наоборот, невысокая. Это делает свиной навоз универсальным для проведения любых типов утилизации. Даже естественным путем экскременты быстро теряют влагу, которая уходит в почву (об этом нельзя забывать при проведении переработки).

Недостатком этой биомассы является большее содержание гельминтов, чем в других видах навоза. Нельзя бесконтрольно хранить эти экскременты, допускать их разлитие или попадание в почву.

Часто из свиных экскрементов делают сухие удобрения. После переработки в материале не остается паразитов, возбудителей болезней. Поэтому хранить такой материал можно практически в любом месте участка (хоть рядом со скважиной питьевой воды). В готовом удобрении сохраняется исходное количество азота и микроэлементов, что способствует правильному развитию многих видов садово-огородных культур.

Недостатком сухого удобрения является потребность в обильном поливе. В воду добавляют бифидобактерии. Процесс получения сухого удобрения выглядит так:

собранный навоз отжимают в сепараторе;
в биомассу добавляют регуляторы кислотности;
материал проходит термическую обработку, в ходе которой гельминты, болезнетворные бактерии погибают;
высушенная масса перемалывается в муку на мельнице;
гранулятором формируют фракции нужного размера.

Готовый материал фасуется в пакеты или мешки. Этот процесс требует использования спецтехники. Ее приобретение постепенно окупается.

Конский навоз

В составе много азота, а влаги относительно мало. Но для переработки в гранулы этот материал не подходит. Воды в нем все же больше, чем нужно для подобного способа утилизации. Органики в биомассе хоть и больше, чем в экскрементах КРС, но все же недостаточно для получения газа.

Конский навоз подходит для приготовления перегноя и утеплительных материалов. После высыхания экскременты становятся легким, рассыпчатым веществом, которое отличается высоким показателем теплоизоляции. По этому параметру навоз превосходит древесные опилки, уступая минеральной вате и пенопласту.

Изготовить утеплитель можно из конских отходов на подстилке из сена, опилок, прочих измельченных материалов растительного происхождения.

Навоз сушат естественным путем в течение 2-4 недель. Затем им отделывают стену, укладывая материал между планками обрешетки. Сверху его накрывают штукатурной сеткой. Можно не использовать бруски. В этом случае штукатурная сетка фиксируется дюбелями к стене постройки.

Больше подобный утеплитель подходит для отделки стен постройки, где содержат животных. Во влажный период биоматериал начинает выделять легкий специфический запах. Поэтому для жилого дома использовать подобную теплоизоляцию нельзя. Зато при отделке хозяйственных построек использование биоматериала позволяет заметно сэкономить.

В отличие от искусственной теплоизоляции это паропроницаемый утеплитель. Поэтому внутри помещения для содержания животных будет сухо.

Птичий навоз

Биомасса содержит меньше влаги, чем другие разновидности, но его сложно разделить на жидкую и твердую часть. Этот тип экскрементов агрессивнее воздействует на землю, поэтому для перегноя его используют редко.

Куриный помет подходит для изготовления газообразного, твердого топлива. Это объясняется высоким содержанием органических компонентов. Также этот тип экскрементов подходит для создания утепления.

Больше ценится помет на соломенной подстилке. В нем содержится больше органики. После высыхания такой материал отличается меньшей теплопроводностью. Сушить помет лучше в специальных печах, чтобы убить паразитов и болезнетворные микроорганизмы. Хранить такой навоз нужно осторожно, не допуская его попадания в почву.

Биогаз и пиролизный газ

Биогаз получается в результате накопления продуктов жизнедеятельности анаэробных (не нуждающихся в кислороде) бактерий. Они питаются органикой, выделяя метан. В его состав входит также немного сероводорода, летучие вещества. Это объясняет сильный запах.

Чтобы получить биогаз, навоз кладут в биореактор. Это конструкция в виде бочки, которую нужно герметично закрыть. Процессы протекают при минимальном количестве кислорода. Вместе с навозом нужно заложить внутрь бифидобактерии.

Биореактор похож на термос. Внутреннее пространство имеет слой теплоизоляции. Это позволяет быстро нагреть содержимое внутреннего контейнера. Повышение температуры происходит за счет продуктов жизнедеятельности бифидобактерий. Они хорошо работают при условии достаточного количества влаги и органики.

После процесса утилизации появляется биогаз, техническая вода, ил. Если объем биомассы был большим, реакция протекает быстрее. Газ скапливается вверху биореактора, немного повышая давление. Это способствует улучшению работы бифидобактерий.

Когда давление внутри камеры возрастет до заданного уровня, клапан откроется, а газ начнет поступать по газопроводу. Горючее применяется для отопления, работы газовых генераторов. Оборудование для получения биотоплива можно купить или изготовить самостоятельно.

Процесс получения пиролизного газа протекает без участия кислорода. Готовят сухой помет, который подается в топку. Часть пиролизного газа поступает в печь, где в процессе горения, выделяется необходимое количество энергии.

Навоз относится к отходам, но его применение может решить не одну задачу.