5.4 Технологии, машины и оборудование для подготовки навоза к использованию
На фермах с подстилочным содержанием животных и механической системой уборки навоза его влажность не превышает 75 %. Подстилочный навоз обеззараживают методом самонагревания в буртах. Подготовленный навоз весной и осенью вывозят на поля и с помощью разбрасывателей органических удобрений вносят в почву. Такая технология утилизации проста, не требует какой-либо дополнительной обработки навозной массы и не представляет опасности загрязнения и заражения окружающей среды.
Однако из-за попадания в каналы технологически неизбежных стоков, а также добавления технической воды, необходимой для гидроудаления навоза из помещений, получают огромные массы жидкого навоза влажностью 90...98 %. Возникает проблема их утилизации.
Существует несколько направлений по использованию и обработке жидкого навоза, предусматривающих разные цели:
- обработку для использования всего полученного объема навоза в растениеводстве;
- подготовку жидкой фракции и ее сброс в открытые водоемы или повторное применение для технических нужд - на рециркуляцию (при этом твердую фракцию используют как органическое удобрение);
- использование питательных веществ, содержащихся в навозе, как кормовых добавок.
При обработке жидкого навоза для использования в агрономических целях необходимо учитывать, что чем больше в навозе будет содержаться органических веществ и биогенных элементов, тем большую ценность он будет представлять как органическое удобрение. При выборе технологии и средств обработки жидкого навоза нужно обеспечить максимальное сохранение питательных веществ, содержащихся в нем, и уничтожение лишь семян сорных трав и болезнетворных микробов (если навоз получен от больных инфекционными заболеваниями животных).
В практике определяют два главных направления обработки жидкого навоза при использовании его как органического удобрения (рис.40): обработка не разделенного на фракции навоза и с разделением на жидкую и твердую фракции.
Рис.40. Классификация основных видов обработки жидкого навоза для получения органического удобрения.
5.4.1 Обработка неразделенного безподстилочного навоза
Неразделенный жидкий (полужидкий) навоз обрабатывают двумя способами - гомогенизацией и компостированием.
Гомогенизация навоза - обработка жидкого и полужидкого навоза, получаемого на крупных животноводческих фермах (комплексах) при самотечных системах его уборки. Этот процесс включает в себя:
- выделение грубодисперсных механических включений из навоза;
- выдерживание в секционных карантинных емкостях с целью выявления эпизоотии;
- обеззараживание при обнаружении инфекций; измельчение, подачу и перемешивание неинфицированного навоза.
Карантинные емкости установлены между приемными навозосборниками и основными навозохранилищами и должны быть приспособлены для дезинфекционной, химической или термической обработки навоза.
Число карантинных навозосборников, заполняемых поочередно, должно быть не меньше двух. Вместимость каждого навозосборника равна десятидневному поступлению навоза при двух, пятидневному - при четырех навозосборниках. При таких условиях достигаются семидневный карантинный срок выдержки навоза и дополнительный резерв на проведение в случае необходимости дезинфицирующей обработки навоза.
В случае возникновения эпизоотии или обнаружения в навозе, который находится в карантинных емкостях, возбудителей особо опасных заболеваний, его рекомендуется обеззараживать химическим, биологическим или термическим способом. К химическим веществам, которыми можно обеззараживать навоз, относятся формальдегид, аммиак, хлор, гипохлорит натрия.
Из биологических методов обеззараживания жидкого навоза эффективны интенсивное окисление и термофильное сбраживание в метантанках. При термофильном сбраживании наряду с обеззараживанием навозной массы получают ценное органическое удобрение.
Технологический процесс рассматриваемого способа обработки безподстилочного навоза заключается в следующем. Из животноводческих помещений навоз направляют на отделитель механических включений, который выделяет из него крупные частицы кормовых компонентов, продуктов разрушения навозоуборочных каналов, полов и других включений. Прошедший через отделитель навоз отводят в приемный резервуар насосной станции, откуда фекальными насосами его подают в карантинные емкости, где выдерживают 6...7 суток для выявления инфекции и при необходимости обеззараживают химическими реагентами. Последние, смешивают с навозом с помощью насосов, установленных в насосной станции. Они же ежедневно перемешивают (гомогенизируют) навозную массу, чтобы она не расслаивалась при длительном выдерживании.
Обеззараженный навоз подают насосами в хранилища-гомогенизаторы, где его выдерживают в течение 6...7 мес. для дегельминтизации и периодически гомогенизируют с целью дезодорации и исключения образования на дне плотного осадка. При перемешивании (гомогенизации) навоз получается более однородным, удобным для механической погрузки в мобильные транспортные средства (или для подачи по трубопроводу) и для равномерного распределения питательных веществ при внесении в почву.
После выдерживания в хранилищах-гомогенизаторах навоз выгружают из них и используют в качестве органических удобрений.
В рассмотренном технологическом процессе обработки жидкого навоза применяют следующие технические средства: отделитель механических включений ОМВ-200, установку УТН-10 для транспортировки навозной массы в навозохранилище или насос НЖН-200А; установку для гомогенизации навоза УГН-Ф-500.
Отделитель ОМВ-200 предназначен для выделения из жидкого навоза грубых механических включений, последующей их транспортировки и выгрузки. Отделитель представляет собой стационарную установку транспортерного типа и состоит из рамы, ведущего и ведомого барабанов, подвижной металлической решетки и электропривода.
Основной рабочий орган - подвижная решетка. Она состоит из тяговых круглозвенных цепей, к которым специальными скобами крепят оси с насаженными на них свободно вращающимися граблинами, которыми устанавливают необходимые зазоры.
Граблины, выполненные из прутковой стали, опираются на последующую ось, благодаря чему обеспечивается жесткость решетки. В верхней и нижней частях, граблины опираются на ведущие и ведомые барабаны. Это дает возможность в верхней части сбрасывать транспортирующиеся граблинами грубые механические включения, а в нижней подбирать в приямке выпадающие в осадок или плавающие крупные примеси. Отделитель улавливает частицы размером более 30 мм. Его пропускная способность 200 м3/ч.
Установка УГН-Ф-500 предназначена для перемешивания навоза в хранилищах открытого типа. Она закреплена на фундаменте у края навозохранилища. Навоз гомогенизируется за счет ударной силы напорной струи. Жидкий навоз с помощью стационарных или мобильных насосов по напорному трубопроводу подается в установку, которая посредством сменных наконечников формирует струю диаметром 40, 60 или 80 мм. Подача установки 500 м/ч.
Для перемешивания навоза используют гидравлические, механические, пневматические и комбинированные устройства.
Компостирование навоза - один из наиболее перспективных и экономичных методов обработки, хранения и обеззараживания навоза.
Для компостирования используют твердый навоз (при подстилочном содержании скота) влажностью около 65%, жидкий неразделенный навоз влажностью 90...92% и твердую фракцию после разделения навоза влажностью до 75 %.
Исходными материалами для приготовления компостов служат торф, навоз, резаная солома, навозная жижа, древесная листва и др.
Компосты приготавливают следующим образом. Из мест складирования, компостируемый материал погрузчиком подают в транспортное средство, которым доставляют его на накопительную примыкающую к секционному карантинному навозохранилищу площадку. Перед подачей навоза в секции навозохранилища компостируемый материал сталкивают бульдозером (погрузчиком-бульдозером) и равномерно распределяют по площади секции в количестве, необходимом для получения смеси нужной влажности. Одновременно компостируемый материал загружают во вторую секцию, а в первой его выдерживают в течение 6 сут. для выявления инфекции. Неинфицированный или обеззараженный навоз тщательно перемешивают с компостируемым материалом путем многократного уплотнения и перемещения бульдозером. При этом следят за влажностью смеси и при необходимости добавляют в нее компостируемый материал. Влажность смеси не должна превышать 70...75%, так как при большем ее значении невозможно надежное биотермическое обеззараживание.
В процессе компостирования навоза с торфом и соломой в органической массе создается температура до 65°С, что обеспечивает обеззараживание большинства видов патогенной микрофлоры, уничтожение яиц гельминтов и потерю всхожести семян сорных трав. В органической массе повышается содержание доступных растениям элементов питания (азота, фосфора, калия и др.). При компостировании навоза с торфом и соломой аммиак полностью удерживается в торфонавозном компосте. По удобрительным свойствам компосты не уступают навозу, а некоторые из них (например, торфонавозные с фосфоритной мукой) превосходят его. В результате компостирования навозная масса становится сыпучей, что дает возможность полностью механизировать все процессы, связанные с погрузкой, транспортировкой и внесением компоста на поля серийно выпускаемыми средствами.