Меню Рубрики

Установки для утилизации отходов животноводства

Как происходит утилизации отходов животноводства?

Решение проблемы утилизации отходов животноводства и птицеводства является важным аспектом успешной работы сельскохозяйственного предприятия. Эти отходы оказывают сильное негативное влияние на экологическую среду.

Во многих странах разработаны специальные программы регионального и общегосударственного уровня, целью которых является снижение отрицательного влияния таких отходов на окружающую среду.

Специалисты Всероссийского научно-исследовательского и технологического института птицеводства подсчитали,, что одна птицефабрика емкостью 400 тысяч кур за год вырабатывает такое количество птичьего помета, что в процессе его разложения в атмосферу выделяется почти 700 тонн биологического газа, из которых 450 тонн составляет метан (65 процентов), 208 тонн – углекислый газ (30 процентов), и 35 тонн сероводорода, скатола, аммиака, индола, водорода и прочих соединений (5 процентов). Приблизительный экономический ущерб, который такой выброс наносит экосистеме, составляет 440 миллионов рублей. В связи с этим как никогда прежде остро встает вопрос о разработке альтернативных методик утилизации животноводческих отходов.

Способы утилизации отходов

В настоящее время существуют следующие способы такой утилизации:

  • ввоз нативного помета, стоков и навоза на поля;
  • компостирование;
  • переработка помета и навоза на корма;
  • биоэнергетические методы и инновационные технологии утилизации;
  • создание возле предприятий животноводческого комплекса рыбоводно-биологических прудов и так далее.

Вывоз на поля

В прошлые времена, когда сельское хозяйство развивалось экстенсивным путем, малопродуктивных в плане удоев коров содержали в основном с целью получения их навоза. Так как концентрация скота в пересчете на единицу пахотных земель была крайне низкой, то навоз просто либо накапливали возле фермы, либо сразу вывозили в поля, где он со временем становился перегноем.

В настоящее время использование такого метода сопряжено с целым рядом проблем.

Во-первых, транспортировка огромного количества стоков с содержанием сухого вещества от 2-х до 5-ти процентов весьма затратна. Во-вторых, при этом поверхностные и подземные воды, а также сами почвы подвергаются заражению токсическими, инфекционными и инвазионными веществами. И, наконец, в-третьих – такое заражение приводит к накоплению в травах, зерне и источниках воды цинка, меди и нитратов. Например, в некоторых штатах США запрещено применять нативный птичий помет для удобрения полей.

Компостирование

Для применения этого метода требуется организация специальных площадок, а также наличие специализированной техники и большого объема соломы, торфа и прочих влаговпитывающих материалов.

При правильном соблюдении технологического процесса можно получить биогумус достаточно хорошего качества, однако при этой методике от 30-ти до 40-ка процентов ценных питательных веществ улетучивается в газообразном виде.

Основные методы получения компоста рассмотрим на примере утилизации куриного помета.

На подготовленную площадку высыпается 30-40-сантиметровый слой торфяной крошки. При этом можно использовать различную технику: автосамосвалы, трактора с прицепами, погрузчики, разбрасыватели и др. Сверху слоя торфа разбрасывается помет. Если влажность помета составляет 75 процентов, а торфа – 65 процентов, то количество торфа и помета – 1:1. Затем оба слоя равномерно перемешиваются и бульдозером формируется бурт. Ширина такого бурта составляет от 3-х до 4-х метров, высота составляет 2 метра, а длина должна быть не меньше 6-ти – 8-ми метров. Поверх бурта сново укладывается слой торфа. В теплое время года такой компост держат в течении месяца, а в холодный период этот срок увеличивается до двух месяцев.

Каким образом перемешивается компост? Для этого существует специальная техника (например, смеситель СА-100). Технологический процесса заключается в цикличном смешивании полужидкого помета с торфом на наклонной чтороне бурта. Это позволяет добиться равномерности биотермического процесса. Такой способ дает возможность в два, а то и в три раза сократить срок компостирования, обеспечить надежное обеззараживание будущего удобрения и максимально уменьшить активность сорных семян.

Чтобы получить препарат Фермвей (американская технология), необходимо загрузить в кирпичное здание смесь торфа с пометом (в пропорциях 1:1), которую заранее готовят на площадке с твердой поверхностью. После чего биомассу специально, в течении 5-7 суток, обдувают, что провоцирует бурное развитие бактерий термомезофильного типа. Для последующего повышения товарных качеств этого продукта его необходимо доработать на технологической линии дезинтегратор – дозатор – стерилизатор-обезвоживатель – гранулятор. Эта технологическая линия оборудована приборами контроля уровня влажности, температуры и содержания кислорода в среде аэрации. Фермвей применяется в американском сельском хозяйстве как в качестве органического удобрения, так и как подстилку для птиц и скота. Этот препарат также включается в откормочный рацион бычков.

Ускорить процесс переработки помета помогают штаммы специальных грибков или бактерий, которые называются “эффективные микроорганизмы”.

Большим спросом в мелких приусадебных и личных хозяйствах пользуется пудрет – высушенный помет кур.

Переработка навоза и помета на корма

Вследствие того, что около 40-ка процентов кормовых питательных веществ не успевает перевариться и выходит с пометом, появилась идея повторного использования его в качестве корма для птиц и животных.

Например, куриный помет обеззараживали с помощью высоких температур, затем убирали из него непереваренные семена сорняков, пух и перья. В полученном продукте содержалось от 20-ти до 30-ти процентов сырого протеина. Его смешивали с комбикормом и давали бычкам. Заменяя пудретом от 33-х до 50-ти процентов концентрата добивались суточного привеса от 870-ти до 896-ти грамм.

В Великобритании птичий помет сначала подвергают ферментации, затем подвергают обработке с помощью муравьиной кислоты и, добавив мелассу, используют в качестве корма для бычков. Фирма “ДеЛаваль” разработала для навоза более тридцати способов биологического обеззараживания. Например, навоз с помощью скребков и транспортера загружается в центрифугу, где отделяют от влаги до 95-ти процентов взвешенных частиц. Полученную твердую фракцию в течение трех месяцев выдерживают в специально оборудованном для этого хранилище, затем гранулируют. В смеси с силосом получается отличный корм для скота.

Навоз используется в приготовлении специальных видов силоса – навосаж и вестлаж.

Например, в США производятся такие смеси: 57 процентов коровьего навоза и 43 процента сена; или 40 процентов свиного навоза, 12 процентов кукурузного силоса и 42 процента дробленой кукурузы. Для откорма бычков также используется примерно полмиллиона тонн мочевины, которую можно частично заменить птичьим пометом – или в чистом виде, или в смеси с опилками. На корм козам и овцам идет вестлаж, состоящий из 40-ка процентов навоза КРС, 12-ти процентов кукурузной дробленки и 12-ти процентов сенной сечки. С помощью микробиологического метода в аэротенках жидкий навоз перерабатывают в одноклеточные белки, которые оседают на дно как активный ил.

Читайте также:  Установки для производства кислорода из воздуха

В Молдавии применяли такую технологию. Свиной навоз с уровнем влажности от 80-ти до 85-ти процентов подвергался кислотному гидролизу. Твердые фракции использовали в качестве удобрения, а жидкие – как сырье для кормовых дрожжей. Сама технология по их культивации не сложна, однако полученная жидкость имеет большое содержание сульфатов и хлоридов, избавится от которых довольно трудно. Гидро-баро-термическая методика энергетически затратна и нуждается в применения дорогого оборудования, изготовленного из нержавеющей стали. Все это делает такой метод нерентабельным.

В Канаде перед использованием навоза в качестве корма его сначала перемешивают с соломой, а затем засевают грибными спорами. В результате получается корм с высоким содержанием белка, который годится не только для жвачных, но и для прочих, даже моногастричных, животных. Для уменьшения уровня выделяемого фосфора и азота, в последние годы стали применять ферменты, которые повышают усвояемость и перевариваемость кормов.

Например, при добавлении фитазосодержащего фермента на каждые 100 килограмм сухого вещества позволяет дополнительно получить 2,85 килограмма питательных веществ, 2,81 килограмма сырого протеина, что дает на каждую 1000 килокалорий прибавку в 14,6 килокалорий, соответственно пропорционально уменьшается и их выброс в окружающую среду.

Для сокращения выделения фосфора, азота и аммиака и улучшения уровня переваримости кормов, в европейских странах применяют кристаллические аминокислоты. С их помощью, например, на откорме свиней можно снизить содержание в комбикорме сырого протеина с 17,6 до 14,5 процентов. На откорме подсвинков с 25 до 55 килограмм применение аминокислот позволило сэкономить на каждом поросенке 2,2 килограмма сырого протеина, что привело к уменьшению количества выделяемого аммиака на 350 единиц. Улучшить переваримость и усвояемость кормов и аминокислот позволяет также повышение качества самих кормов и замена антибиотиков маннонолигосахарозой.

Биоэнергетические способы утилизации отходов

Применение таких методик помогают в решении сразу нескольких задач:

  • сбор и переработка отходов птицефабрик;
  • улавливание и нейтрализация вредных биологических газов;
  • выработка экологичных удобрений;
  • получение метана как топлива для мини-теплоэлектростанций;
  • получение газообразного топлива для автомобильной и тракторной техники;
  • бесфреоновое охлаждение;
  • производства “сухого” льда, соды и так далее.

Уже в 1998 году в европейских странах было построено больше восьмисот (из них – 24 крупных) биоэнергетических установок, которые работают на помете и навозе. А Индии, Китае других странах азиатского региона их уже построено более 3 миллионов.

Новые технологии утилизации

В США и Великобритании птицеводческие отходы, включая подстилку, активно используются как экологически чистое топливо для получения электричества и обогрева помещений.

Так как в США некоторые штаты запретили использовать птичий помет как удобрение, его стали перерабатывать в активированный уголь, который применяется применяемый как адсорбент в устройствах водоочистки на фермерских предприятиях, что особенно актуально для районов с неблагоприятной экологической обстановкой.

Технология TDP (термическая деполимеризация) дает возможность из животноводческих отходов получить твердое, жидкое и газообразное топливо, а также некоторые виды удобрений и химикатов.

С помощью этой технологии можно перерабатывать широкий спектр отходов: не только навоз, помет, остатки кормов, стоки и подстилку, но даже трупы павших птиц и животных. Первая стадия переработки проходит при температуре от 250-ти до 350-ти градусов Цельсия, вторая – при температуре от 500-т до 700-т градусов. Первая экспериментальная TDP-установка была построена еще в 1999 году и производила 7 тонн продукции в день. А первая коммерческая установка, пущенная в 2002 году, давала ежедневно уже 40 тонн продукции. Получаемая продукция аналогична дизтопливу с 8-20 атомами углерода, твердые фракции удобрений похожи на апатиты, а в жидких фракциях содержится от 25-ти до 28-ми процентов сульфата аммония.

Торговая марка «Гармони», предприятия которой расположены в штате Вирджиния, превращает в пеллетированные туки 65 тысяч тонн помета и подстилки. Получается отличное удобрение с пониженной подвижностью азота и лучшим соотношением N:P.

Российская фирма “Корина” разработала баротермовзрывную технологию переработки помета. Как считают ее разработчики, применение их технологии благотворно скажется на состоянии окружающей среды и предоставит возможность производить кормовые добавки и органо-минеральные премиксы. Но у технологии есть и недостатки. Во-первых, необходимо устраненить шумовые эффекты от выстрелов кавитационных пушек, а во-вторых – нужно еще убедиться в безвредности соединений, получающихся в процеесе при разложения веществ с дурным запахом.

Вермикультура

Использование для утилизации животноводческих отходов калифорнийского или другого земляного червя широко распространено в таких странах, как Япония, Италия, Канада, Великобритания и США.

Такая методика решает сразу три задачи:

  • утилизирует отходы;
  • вырабатывает кормовой белок;
  • повышает плодородие почвы.

Биомасса земляных червей – это прекрасный корм с высоким содержанием белка, который подходит для свиней и птиц. Однако, в этой биомассе могут накапливаться соли тяжелых металлов. Некоторые китайские и японские ученые считают эту биомассу пригодной и для человеческого питания.

Рыбоводно-биологические пруды

Разработанная Всероссийским научно-исследовательским институтом животноводства система рыбоводно-биологических прудов из четырех качкадов дает возможность получить на выходе очищенную воду для технических нужд, а также свежую рыбу.

Суть методики такоа: животноводческие стоки направляются в пруды-накопители первой ступени, которые выполняют функцию отстойников. Твердая фракция, полученная в них, используется как удобрение, а жидкую разлагает специально подобранный зоопланктон. Это и есть первая стадия очистки. Во втором пруду стоки продолжают очищаться при помощи разных видов водорослей, которые еще и насыщают их кислородом. Лишние водоросли убираются из пруда и добавляются в корма для птиц и животных.

Читайте также:  Установка магнето на мотороллер муравей чертежи

Также водоросли из второго пруда служат пищей для зоопланктона третьей части каскада (разного рода рачков, насекомых и червей). Зоопланктон третьего пруда служит кормом малькам рыб последнего пруда. На четвертой ступени каскада при совместном выращивании толстолобика и карпа можно получить от 60-ти до 100 центнеров свежей рыбы с одного гектара поверхности воды.

Для повышения экономической эффективности можно разводитбь не только рыбу, но и водоплавающих птиц. Однако использование такой системы очистки под силу лишь крупным предприятиям. Например, для утилизации отходов свинокомплекса на 108 тысяч голов потребуется только под пруды-накопители потребуется 25 гектар земельных угодий. Для остальных прудов каскада подходят и бросовые земли.

К животноводческим отходам надо относиться не как к загрязняющим вредным выбросам, а как к ценному сырью, которое может помочь восстановлению земельного плодородия, повысить урожайность, а также способно помочь в получении пищевого белка (в виде тех же рыб) и кормового белка (зоопланктон, личинки, водоросли, черви).

источник

Утилизация отходов животноводства

Понятие утилизации отходов животноводства в последнее время трактуется как превращение навоза из отхода в органическое удобрение. И если это имеет смысл по отношению к переработке отходов в органическое удобрение для последующей реализации в пакетированном виде, то при наличии огромных объемов животноводческих отходов и переименовании их после соответствующей подготовки (переработки) в органическое удобрение просто язык не поворачивается заявлять, что произошла утилизация навоза, так как это процесс использования, употребления с пользой, а не только переработки его в удобрение. Наше мнение таково: говорить об утилизации можно только тогда, когда навоз будет доставлен и внесен на сельскохозяйственные земли, причем в соответствии с рекомендуемыми нормами. А для этого необходимо наличие достаточной площади удобряемой земли, а также технических средств, которые обеспечат перевозку на необходимое расстояние с производительностью, соответствующей объемам отходов.

Отход или агрохимикат?

В ответ на возмущение производителей животноводческой продукции Минприроды РФ дало разъяснение об отсутствии необходимости получения лицензии на обращение с таким видом отходов как навоз при условии оформлении документов для перевода отходов в продукцию – органические удобрения в соответствии с действующим законодательством России. Для этого необходимо разработать технические условия и технологические регламенты производства удобрений – переработки навоза.

Но тут возникают еще новые проблемы – на данный момент органические удобрения относятся к агрохимикатам. Дело дошло до того, что по Общероссийскому классификатору продукции по видам экономической деятельности производство удобрений животного происхождения отнесли к химической промышленности.

На органическое удобрение (навоз) предприятия должны получать комплексную токсиколого-гигиеническую оценку (экспертизу). Может потребоваться еще государственная регистрация удобрения как агрохимиката, а эта процедура недешевая и длительная по времени. При регистрации ведь еще необходимо доказательство, что навоз положительно влияет на урожай – тысячелетия удобрения им не в счёт.

Государственная регистрация органических удобрений для производителей с целью их продажи сторонним покупателям является обязательной. А распространение этого требования для предприятий животноводства, использующих навоз в качестве удобрения для своих земель, остается открытым.

Переработка отходов животноводства

Переработкой навоза в целях получения органических удобрений называется процедура его подготовки к внесению на сельскохозяйственные земли.

Подготовка может производиться одним из двух способов: с переработкой материала на твердую и жидкую фракции путем сепарации либо без разделения на фракции.

Выбор одной из двух вышеупомянутых технологий обработки определяется характеристиками объекта, а также методами последующей подготовки и применении полученных фракций. При этом целесообразно проводить технико-экономическое обоснование технологии разделения будущего удобрения на фракции, с учётом достоинств и недостатков всех вариантов.

На молочных комплексах и фермах выбор технологии обработки навоза – с сепарацией или без – может зависеть от таких факторов, как: возможность использования переработанной твердой фракции в качестве подстилки для сельскохозяйственных животных и нанесение жидкой фракции на многолетние растения, идущие на корм скоту.

Подготовка материала перед подачей на участки нужна, прежде всего, для недопущения распространения источников инфекционных и инвазивных болезней животных.

Самым распространенным способом подготовки неразделенного навоза и жидкой фракции после сепарации является выдерживание в навозохранилищах (лагунах). Этот способ оправдан, так как получаемые огромные объемы навоза физическими, химическими способами обеззараживать экономически нецелесообразно.

Твердая фракция обеззараживается также как и подстилочный навоз при выдерживании в буртах или методами ускоренного компостирования.

Одним из способов переработки является получение биогаза. При этом говорить о том, что произошла утилизация отходов, не приходится, но стоит упомянуть, что использование метантенков может служить для обеззараживания и дезодорации навоза в процессе удобрения. Распространение этой технологии утилизации отходов животноводства сдерживают большие капитальные вложения и длительный срок окупаемости. Кроме того, применение только навоза без добавок (отходов растениеводства и мясной промышленности) малопродуктивно.

Методы внесения и транспортировки жидких удобрений

Способ утилизации жидких отходов с применением мобильных транспортных средств (специальный трактор с цистерной) – это давно используемый метод. Он экономически целесообразен лишь на мелких предприятиях животноводства и при малой удалённости удобряемого участка от фермы.

Также для этой цели используются специализированная самоходная техника, называемая террагаторами для внесения жидкого навоза в почву с подвозом к ним материала в цистернах для обеспечения бесперебойной работы. Эти машины применяются для подкормки озимых культурных и многолетних травянистых растений, но этот метод довольно дорогой и сложный в плане логистики.

Читайте также:  Установка лебедки на уаз буханка под капотом

На крупных и средних предприятиях экономически выгодно применение гидромеханического оборудования в целях транспортировки и подачи жидких переработанных отходов на поля – насосов и трубопроводов или шлангов.

Во времена СССР, когда на свинокомплексах использовалась гидросмывная технология навозоудаления и годовые объемы исчислялись миллионами кубов в год, решением задачи послужило сооружение специализированных систем орошения для поливов жидкой фракцией навоза совместно с природной водой. По состоянию дел на 1991 год было сооружено 230 таких комплексов, на которые поступало порядка 60 млн. кубометров навозных стоков.

На данный момент применение дождевальных агрегатов для подачи навозных стоков не так актуально в связи с уменьшением объема выхода отходов из-за сокращения расходов технологической воды. Причиной этому послужили изменённые системы навозоудаления из помещений на фермах и комплексах, а также появление современных шланговых систем для транспортировки и подачи жидкого навоза. Кроме того использование дождевания навозными стоками имеет ряд недостатков с экологической точки зрения: повышенные выбросы загрязняющих веществ в земную атмосферу, возрастание потенциальной угрозы загрязнения грунтовых вод при увеличении поливных норм за счет разбавления водой.

На сегодняшний в России на первый план выходят шланговые системы. Благодаря своей производительности и размерам норм подачи они являются оптимальным вариантом для удобрений, получаемых из отходов при самотечной системе навозоудаления. Стоит заметить, что такая система удаления навоза сегодня используется на большинстве ферм и животноводческих комплексов.

Шланговые системы

Для транспортировки с помощью насосов и шлангов подходит перемешанный жидкий навоз с размерами твердых частиц до 50-75 мм влажностью 94% и более. В противном случае добиться нужной влажности можно путем сепарации или разбавления его водой. Но, как показывает опыт, расход технологической воды, попадающей в навоз, на всех животноводческих фермах приводит к установлению его влажности более 94%.

Шланговая система включает в себя главную дизельную насосную станцию (в случае длинной системы устанавливается дополнительная бустерная станция), распределяющий механизм, линии буксируемых и транспортирующих шлангов.

У работы насосов в таких системах есть следующий нюанс: они функционируют при изменяющихся уровнях напора и расхода, зависящих от длины шланговой трассы.

Навоз, прошедший гомогенизацию, подается с применением насосной станции по трубопроводу в центр специализированной площадки на удобряемое поле. В этом месте к нему подсоединяется буксируемый шланг. В процессе движения по ломаной траектории этот шланг волочится за трактором, осуществляя бесперебойную подачу жидкого переработанного навоза к распределительному устройству, которое вносит в почву нужное количество удобрения.

Для подачи отходов на поле используются инжекторы для внутрипочвенного внесения либо аппликаторы в случае поверхностного. Выбор типа устройства распределения должен учитывать нормы защиты атмосферы от загрязняющих выбросов, водоёмов и водотоков от загрязнённого стока с поверхности полей, а также агротехнических требований. На участках земли, располагающихся вблизи жилых либо водоохранных зон, предпочтение отдаётся внутрипочвенному внесению.

Кроме того, в некоторых регионах Российской Федерации на законодательном уровне допускается исключительно внутрипочвенное внесение переработанного продукта.

Норма подачи регулируется скоростью перемещения агрегата с учетом расхода, определяемого по показаниям расходомера, и ширины захвата при распределении материала по поверхности почвы.

По окончании работы производится очистка шлангов от загрязнений с использованием продувочной арматуры и компрессора.

У шланговых систем есть некоторые экологические и агротехнические преимущества по сравнению с обычным транспортом (цистернами):

материал распределяется равномерно;

вносится необходимое количество удобрения;

отсутствует почвенное уплотнение;

нет загрузки дорог и шума при проезде техники через населённые пункты.

Стандартной, имеющей наибольшее распространение в России, является комплектация шланговых систем насосом Cornell 4NHTB, транспортирующими шлангами диаметрами 6 дюймов и буксируемыми шлангами 5 дюймов.

Для увеличения производительности системы начинают применяться большие диаметры шлангов – транспортирующие 8 дюймов и буксируемые 6 дюймов. При этом для обеспечения забора навоза из лагун рекомендуется и смена насоса в дизельной насосной станции на 6NHTB-19, который обеспечивает при увеличенных расходах требуемую высоту всасывания без применения погружного насоса. Такая комплектация шланговой системы позволяет увеличить производительность вдвое.

Насос 4NHTB при увеличенных диаметрах шлангов целесообразно применять при заборе материала из наземных навозохранилищ, когда ограничения по высоте всасывания отсутствуют. При этом производительность ниже примерно на 10% в сравнении с применением более мощной дизельной насосной станции с насосом 6NHTB-19.

Подведение итогов

Отходы, которые образуются на предприятиях животноводства, являются составляющей круговорота веществ в природе и могут случить удобрением для сельскохозяйственных земель.

Переработка этого материала и получение всех документов по безопасности данного продукта не гарантируют обеспечение безопасности окружающей среды.

Чтобы сделать процесс утилизации отходов животноводства безопасным для экологии, требуются достаточно большие площади земель для внесения удобрений и наличие технического оборудования для осуществления работ. Из экономических соображений удобряемые участки почвы должны находиться как можно ближе к лагунам. При выборе полей, на которые впоследствии будут вноситься удобрения, необходимо учитывать, что они не должны находиться на территории санитарно-защитных и водоохраны зон, а также зон охраны источников водоснабжения.

Для нужд современных предприятий лучшим вариантом является использование шланговых систем, которые могут справляться с большим количеством жидкого навоза. Данная технология утилизации животноводческих отходов направлена на увеличение производства растениеводческой продукции, предупреждение возможного негативного влияния на окружающую среду предприятий животноводства. С экономической точки зрения эта разработка имеет преимущества для средних и крупных животноводческих комплексов и ферм, если сравнивать с мобильным транспортом.

© Все права защищены.
Любое использование материалов, размещенных на сайте, допускается только с согласия администрации.

источник