Переработка навоза: способы, оборудование, виды удобрений

Одним из побочных продуктов сельскохозяйственной и животноводческой деятельности является навоз, который образуется в местах массового скопления животных. Помёт занимает большую площадь и должен своевременно удаляться для поддержания гигиенической безопасности в зонах, где находятся сотрудники и животные. Обработанный навоз можно полностью повторно использовать на ферме, поэтому компании и фермеры практикуют его для снижения затрат и достижения производственных целей.

Преимущества удобрений навоза

Сфера применения навоза ограничена той же сферой, в которой он образуется: сельское хозяйство и животноводство. Это связано с естественными циклами естественных процессов, при которых объем навозообразования не превышает возможного расхода удобрений. Это также связано с тем, что навоз обычно используется на том же хозяйстве, где он был образован — это снижает расходы на транспортировку.

[зеленый] Предприятия и фермеры используют навозную жижу для обработки верхнего слоя почвы, чтобы повысить плодородие, продуктивность и другие свойства земли. [/ зеленый]

Состав

Улучшение плодородия или продуктивности связано с составом навоза, в зависимости от рациона животного (поголовье плюс влажность, птицы — сухой корм), подстилки (солома, гранулы) и способа сбора помета. Пропорция содержащихся веществ различается у животных, но сами компоненты являются общими для всех:

Зависимость характеристик от способа удаления

Регулировка пропорции содержания компонентов возможна при выборе способа удаления навоза с места его возникновения. [/ block] Существует 4 метода удаления навоза:

• руководство по эксплуатации;
• механик;
• смыв унитаза;
• строгость.

На частных фермах обычен ручной труд, поэтому навоз убирается вручную лопатками с большими потерями воды, но с более высоким процентным содержанием органических веществ из-за улавливания подстилки. На крупных фермах и животноводческих фермах используются автоматические гравитационные установки, удаляющие экскременты в местах скопления. Самый высокий уровень влажности достигается проволочным методом.

Правила и способы хранения навоза

Предприятия и фермы обязаны своевременно убирать образующийся навоз, чтобы обеспечить соблюдение гигиенических требований к помещению.

Для сбора и хранения навоз вносится слоями, различающимися по температуре: чем выше температура, тем больше потеря питательных веществ [/ block]. Чтобы полностью сохранить все полезные компоненты, горячий навоз охлаждают. Всего используется 3 метода накопления навоза в зависимости от наличия техники:

Необходимость обработки навоза

Естественные процессы опорожнения животных приводят к образованию больших объемов экскрементов. В первоначальном жидком виде они бесполезны для сельского хозяйства, а также могут нанести вред по двум причинам:

• большой занятый объем необработанного навоза становится благоприятной средой для развития вредных микроорганизмов и насекомых;
• экскременты выделяют углекислый газ.

[красный] Для устранения этих факторов навоз следует подвергнуть дальнейшей обработке: сушке, засыпке соломой или торфом, опрыскиванию фосфатами или другими добавками. [/ red]

Использование свежей массы

Использование свежего навоза возможно только при смешивании с другими компонентами. Обычно необработанный помет используется для повышения температуры почвы для ускорения процесса в начале сезона посадки. Это возможно потому, что в горячем виде образуется помет животных, который может сохраняться не менее недели.

Свежий навоз вносится в почву двумя способами:

• твердый, при котором его помещают в вырытую яму, а затем засыпают слоем земли;
• периодический, когда навоз разбрасывается по поверхности, а затем разрыхляется для перемешивания.

Методы обработки и удаления навоза

Выбор метода переработки навоза, который влияет на свойства перерабатываемого продукта, зависит от потребностей сельского хозяйства или животноводства. Применяются несколько методов:

• компостирование (простое, ферментативное, вермикомпостирование);
• грануляция;
• сушка;
• насекомые;
• настой;
• производство энергии, топлива или газа (био, пиролиз);
• превращение в картон или бумагу.

Обычное компостирование

Самый простой и распространенный способ избавиться от навоза — это компостирование. Для этого навозную массу смешивают с примитивными добавками: травой, золой, органическими отходами, торфом, стружкой. Готовится многослойная конструкция высотой 2-4 метра, в которой каждый слой поливается и прижимается.

[зеленый] Образуется среда с температурой 60 ° C, которая предотвращает развитие вредных микроорганизмов и способствует сохранению полезных свойств навоза. Полученной массой удобряют плодородный слой [земли]

Ферментативное компостирование

Для повышения удобрительных свойств компоста в массу добавляют ферменты. Благодаря им улучшается течение биологических реакций, ускоряется созревание почвы. Ферментное компостирование увеличивает долю перегноя при добавлении компоста в почву. Без биологических добавок компост чрезмерно минерализуется, что приводит к постепенному снижению плодородия. Добавки:

• лактобациллы;
• дрожжи;
• гуматы (натрий или калий).

[зеленый] Благодаря добавкам навоз обеззараживается и устраняет неприятные запахи. [/ зеленый]

Вермикомпостирование

Достижение необходимых свойств перегноя возможно за счет добавления червей в массу после завершения брожения.

[зеленый] Активность червей в ферментированном навозе в течение нескольких месяцев способствует формированию благоприятной среды для поддержания плодородия почвы. [/ green] Ограничения на использование червей связаны с составом навоза:

• перед добавлением червей необходимо дождаться удаления из состава азота и метана — это происходит при брожении;
• черви не выживают в массе с высоким процентным содержанием белковых веществ (характерно для коровьего навоза), поэтому для обработки этого объема необходимо использовать другие методы.

Метод гранулирования

Гранулы навоза решают проблему транспортировки, которая серьезно ограничивает продажу вторичных продуктов за пределами вашей фермы. Для гранулирования лучше всего подходит навоз с минимальной влажностью — конский или куриный. Низкое содержание влаги упрощает обращение: сбор, сушку и разделение гранул.

Это один из самых дорогих способов переработки, потому что для реализации требуется дополнительное оборудование — сушилки, грануляторы. [/ block] Из-за этого на рынке наблюдается дефицит гранул: вторичная продукция продается с большой наценкой, что позволяет быстро окупить затраты.

Термический метод (сушка)

Чтобы исключить благоприятную среду для бактерий, навоз сушат. Для этого воду удаляют со всей массы одним из следующих способов:

• естественный (испарение при хранении на открытом воздухе);
• термический (путем нагрева массы до температуры 100-150 ° С или создания среды с высокой температурой);
• отжимать (надавливание и отжим аналогично губке).

[зеленый] Чтобы сохранить полезные свойства навоза во время сушки, в него добавляются новые компоненты, регулирующие кислотность или другие характеристики. [/ green]

Обработка от личинок мух

Помимо червей, для обработки навоза используются и другие насекомые — мухи. Именно они, в отличие от червей, способны обогащать белковую массу и делать это в богатой белком среде, характерной для бычьих экскрементов. Для обработки навоз и личинки загружаются в специальную емкость, в которой они взаимодействуют изолированно от внешней среды.

Настоянный на воде

Получение необходимого уровня воды в навозе происходит путем настаивания. Для этого навоз в определенном соотношении заливается водой, и уже через неделю на солнце масса начинает бродить. Выбор соотношения зависит от пропорции содержания воды в экскрементах: например, в курином помете меньше воды, поэтому наливается 15-кратная масса экскрементов. Для других видов навоза соотношение добавляемой воды ниже, а соотношение 1: 2 минимально.

Производство энергии

Навоз используется для выработки энергии: твердого топлива, энергии сгорания, газа. Для этого используются методы обработки, аналогичные тем, которые используются при производстве удобрений.

Основная задача при использовании навоза в качестве энергетического ресурса — удалить всю влагу. [/ block] За счет этого можно будет получить максимальную отдачу. Все 3 продукта переработки навоза используются для производства энергии:

• брикеты или гранулы;
• биогаз;
• пиролизный газ.

Изготовление топливных брикетов или пеллет

При высыхании навоза теряется более половины массы, а остальные органические соединения имеют меньшую теплопроводность, чем, например, древесина. Однако образовавшихся экскрементов достаточно для обогрева сельскохозяйственных построек.

[зеленый] Для этого массу сушат, разрезают на гранулы или брикеты, которые добавляют в печь для сжигания. [/ green] Метод хорош, потому что используется то же оборудование, что и при производстве гранул удобрений. Владельцу остается только выбрать сферу использования гранул или брикетов.

Производство биогаза

Получение газообразного топлива возможно с внедрением усовершенствованной системы сбора экскрементов, в которой они будут поступать непосредственно в реактор. Дополнительным требованием к сооружению для сбора является увлажнение недостаточно влажного помета (например, куриного помета). В реакторе жидкий навоз начинает бродить под действием микроорганизмов и выделяет три газа:

• углекислый;
• сероводород;
• метан.

[зеленый] При прохождении через фильтры углекислый газ и сероводород очищаются и выбрасываются в атмосферу. Оставшийся метан сбрасывается в баллоны. [/ green] Метан — это источник энергии с более высокой теплопроводностью. Хранение в баллонах позволяет продавать газ за пределами той экономики, в которой он был произведен.

Производство пиролизного газа

Для собственных нужд предприятия достаточно пиролизной установки, в которую вносится сухой навоз. Разница между этим газом и биогазом заключается в сложности накопления излишков, поэтому пиролизный газ используется только в той экономике, в которой он был произведен. Пиролизный газ получают путем сжигания в печи, из которой откачивается весь кислород.

[зеленый] Помимо газа продуктом пиролиза является зола, которую можно использовать в качестве удобрения. [/ green]

Картон и вторичная переработка бумаги

Последним из разработанных методов переработки навоза является производство картона или бумаги. В России этот метод пока не применяется, но в мире он более распространен в Индии, потому что для него наиболее подходит слоновий навоз. Помимо слонов подойдет также конский и коровий помет.

[зеленый] Применение метода возможно благодаря наличию в навозе целлюлозы, основы для производства картона и бумаги. [/ green] Для получения продуктов отходы проходят две стадии очистки соединениями натрия:

• гидроксид для разрушения вредных компонентов (белков, вымерших клеток, лигнина);
• гипохлорит для отбеливания и дезинфекции.

Использовать как изолятор

Пониженная теплопроводность фекалий позволяет использовать их в качестве обогревателя сельскохозяйственных помещений (из-за запаха только для них). Для этого вся масса просушивается, а затем ею покрываются стены. Для устойчивости конструкции в подготовленные ячейки добавляют навоз, чтобы он не растекался и не опадал. Для закаливания сухой навоз смешивают с соломой. В качестве внешнего слоя используется гипс.

Переработка различных видов навоза

Способ обработки экскрементов и их состав зависят от вида животного. Это связано с разным рационом и образом жизни разных видов животных. [/ Block] На основании этих данных предприятия или фермы регулируют основные характеристики во время обработки: добавляют воду или сушат, удаляют органические вещества или включают новые добавки.

Лечебное оборудование

Одна из особенностей области переработки навоза в том, что нет смысла устанавливать оборудование на отдельном этапе производства, необходимо оборудовать всю линию. Применение методов обработки зависит от технологий, используемых при сборе и хранении навоза. Например, когда навоз собирают вручную (лопатой), предприятие или ферма лишаются возможности производить биогаз. Для обработки обычно используются следующие виды оборудования:

• сушилки;
• нажать;
• вращающиеся шнеки для перемешивания;
• камеры сжигания или выработки электроэнергии;
• грануляторы.

Кроме того, используются транспортные механизмы — трубы или конвейерные ленты для перемещения сырья.

Виды получаемой продукции

Вторичные продукты переработки навоза делятся на два направления:

• удобрения;
• энергетические ресурсы.

[зеленый] В качестве удобрения используется переработанный навоз: перегной, сапропель, гранулы, жидкий или минеральный корм. [/ green] Это увеличивает плодородие и продуктивность почв. Для такого внесения необходимо не засыпать навозом поверхность, а перемешать с верхним слоем почвы. Навоз используется как энергетический ресурс в одном из двух состояний: твердом и газообразном. Твердое топливо получают путем сушки всей массы с последующим разделением на гранулы или брикеты. Кроме того, можно прилепить к сельскохозяйственным постройкам и покрыть их штукатуркой. Газ — это продукт, получаемый при термической обработке в специальных камерах, оборудованных фильтрами и аккумуляторами.