5. Современные технологии переработки отходов животноводства

Для разработки систем утилизации отходов необходимо знать их характеристики. Для более концентрированных животноводческих отходов пригодна биохимическая очистка (жидкие отходы), промышленная переработка, компостирование, внесение в почву, высушивание и т. д. (твердые отходы).

5.1. Утилизация отходов свиноферм

Запах кала свиней обусловлен в основном конечными продуктами бактериального гниения белков. Из органических компонентов в состав кала входят аминокислоты, липоиды, высшие и низшие жирные кислоты, скатол, индол, фенолы, меркаптаны, ферменты и др. При этом содержится: вода 55—75%, газы (СО2, H2S, СН4), макро- и микроэлементы.

В России около 3600 крупных свинооткормочных комплексов. На одном комплексе (108 тыс. голов) ежегодно получают 1 млн. м3 стоков, а всего в России ежегодно образуется до 1,5 млрд. т, причем большая часть отходов из-за отсутствия рациональных технологий не перерабатывается.

Во ВНИИСХМ (С-Петербург) профессором И. А. Архипченко разработана технология переработки отходов свинокомплексов в биоудобрения Бамил (биомасса микроорганизмов ила). Бамил получают, выращивая аэробные микроорганизмы на стоках. Это удобрение обладает стимулирующим действием на растения и не содержит вредных примесей (сероводорода, меркаптана, жирных кислот). Оно не имеет аналогов и более эффективно, чем биоудобрения, полученные на основе анаэробных микроорганизмов (сбраживания в метантенках).

Технология получения Бамила. Сточные воды из приемного резервуара направляются на виброгрохот, где разделяются на жидкую и твердую фракции. Жидкая фракция проходит через систему аэротенков; образовавшийся активный ил используется для изготовления удобрения Бамил. Твердая фракция, прошедшая санацию, вывозится на поля в качестве органических удобрений. В другом варианте твердая фракция влажностью 70 ... 80% смешивается с минеральными и биологически активными добавками и направляется в биореактор, где в течение 6 ... 8 сут при температуре 60 ... 70°С и выше происходит превращение смеси в стабилизированный продукт влажностью 45...50%.

В Голландии (Дурикс, Клайпек, 2000) получила развитие интегрированная аэробно-анаэробная обработка жидкой фракции навозных стоков, с предварительной фильтрацией и разделением жидкой и твердой фракций. Профильтрованный и затем сброженный жидкий навозный сток свиноферм, содержащий значительные количества азота (3 кг/м3) и фосфора, подвергается двустадийной системе очистки (нитрификации — денитрификации — дефосфотации). Применение двустадийной схемы позволяет практически на 100% удалить как азот, так и фосфор.

Биологическая переработка сбраживаемого свиного навоза постоянно совершенствуется и модифицируется. Для удаления NH4+-N используют цеолиты, керамзит, биофильтры или создают труднорастворимый осадок струвит — MgNH₄PO₄ (Некрасова, Ножевникова, 2000). После этого свиной навоз приобретает иные агрохимические и микробиологические характеристики. Микробный состав его изобилует агрономически полезными группами микроорганизмов.

Северо-западный НИИМЭСХ предлагает использование биореактора в виде медленно вращающегося барабана для биотермической переработки отходов.

Применяется технология активной ферментации компостной смеси на площадках (Афанасьев, 2000). Перспективной машиной для этих целей является двушнековый смеситель-аэратор, обеспечивающий смешивание компонентов, укладку смеси в бурт и ее периодическое перемешивание. Такая технология ускоряет ход биотермических процессов, на 30 ... 40% снижает потери питательных веществ.

ВНИИКОМЖ (Пузанков, Мхитарян, 1999) разработал модульные установки для экспресс-компостирования отходов животноводства. Мощность комплекса может составлять до 50 м3/сут. Приготовление компостной смеси из навоза или помета с органическим сорбентом (торф, солома, опилки и др.) обусловливает активную микробиологическую ферментацию смеси уже в пусковой период разогрева. Эффективность биохимического процесса, протекающего в установке, в основном зависит от скорости роста аэробных микроорганизмов.