Отходы животных опасны для окружающей среды и здоровья человека, но они же являются ценным сырьём для производства вторичных ресурсов, например, топлива. Давайте поразмышляем, смогут ли животноводы вытеснить крупнейшие компании по добыче природных энергоресурсов и выгодно ли фермерам производить биоуголь?
Внесём ясность: зачем утилизировать отходы животных?
При производстве растительной и мясной продукции в окружающую среду попадает огромная масса органических отходов, которые с ростом производства становится всё сложнее утилизировать без вреда природе. Растениеводам повезло: растительную органику несложно переработать в удобрения или корма, если она не поражена болезнями.
Совсем иначе обстоят дела с отходами животных, которые могут содержать опасные микроорганизмы, имеют высокую влажность и неприятный запах, что затрудняет переработку. Неграмотная утилизация животноводческих отходов может привести к эпидемии среди скота и людей, заражая их через бытовой контакт, по цепи питания или при загрязнении источников водоснабжения.
Отходы животных опасны не только из-за их микробной активности: они могут загрязнять атмосферу, почву и воду химическими соединениями в чрезмерных количествах, вызывая острые и хронические заболевания.
Легализация навоза: куда девать отходы с фермы, не нарушая закон
Мотивации добавит государство
В последнее время Правительство России стремится упорядочить правила обращения с отходами животных. Так, с 1 марта 2023 года вступит в силу нашумевший ФЗ «О побочных продуктах животноводства». Появление подобных законопроектов – шаг в направлении экологизации и безопасности в сельском хозяйстве. Но куда девать те 100 млн тонн навоза и помёта, которые ежегодно образуются в России? Конечно, из таких отходов можно производить удобрения, соблюдая все непростые санитарные нормы производства. Но найдётся ли покупатель на такое количество почвоулучшителей и есть ли у фермеров другие способы получить прибыль, не нарываясь на крупный штраф?
Производство биоугля – перспективное дело
Отходы животных нужно грамотно утилизировать, но ещё лучше – продавать. При термической обработке навоза и помёта получают ценный энергоресурс, который можно сбыть по хорошей цене. Для примера рассмотрим калорийность природных углей в сравнении с биоуглём:
Удельная теплота сгорания биоугля может сильно варьироваться. Это зависит от изначального состава отходов, например, от количества примесей растительных волокон (соломы, древесной стружки, кормовых смесей и др.). Так, известно, что из куриного помёта в смеси с подстилкой получается менее калорийный биоуголь, чем без неё.
Тем не менее, при средней калорийности такое топливо стоит довольно дорого – около 3,5 тысяч рублей за тонну. К тому же, возможность продажи биоугля становится более привлекательной, если вспомнить, что продавать необработанные навоз и помёт, не нарвавшись на штраф, скоро станет невозможно.
Также важно отметить, что при сгорании биоугля в атмосферу попадает меньше выбросов, ухудшающих качество воздуха. Сейчас существует два основных способа производства топлива из отходов животноводства, один из которых требует минимальных вложений, а второй позволяет произвести биоуголь с высокой теплотой сгорания. Оба способа можно применять в зависимости от масштабов фермы, климатических условий территории и объёма финансовых вложений в производство.
Способ первый: естественная сушка
Самый простой способ переработки – это сушка навоза в естественных условиях. Этот метод давно применяют в некоторых странах, испытывающих нужду в топливных ресурсах. Например, кочевые народы Центральной Азии в условиях дефицита древесины до сих пор отапливают свои жилища кизяком – высушенными навозными лепёшками или брикетами из навоза.
У этого способа есть недостатки, связанные с соблюдением санитарных норм. К тому же, редкий фермер станет заниматься открытой сушкой навоза и помёта на своей территории, а климатические условия в большей части России сильно усложняют этот процесс. Крупным животноводческим фермам также нерентабельно обрабатывать отходы животных этим способом: маржинальность такого топлива невелика, поскольку его калорийность составляет всего 10-15 МДж/кг.
Способ второй: карбонизация
Более современный и технологичный способ переработки навоза и помёта в биоуголь – это карбонизация, процесс, при котором отходы подвергают температурам 150-350°С без открытого горения. В результате карбонизации за короткое время органические отходы обогащаются углеродом так же, как при образовании ископаемого топлива в природе. Для этого применяют специальные установки, работающие от электросети.
Весь процесс карбонизации отходов животных занимает от часа до полусуток в зависимости от температурного режима. На выходе получается топливо с высокой калорийностью до 30 МДж\кг. Оптимальными условиями карбонизации считается температура около 300°С, при времени выдержки один-два часа. Точная калорийность полученного биоугля напрямую зависит от вида отходов, а также от температуры и времени их выдержки, но она всегда значительно выше, чем у высушенных на воздухе навоза и помёта.
Нет необходимости специально подготавливать отходы к карбонизации. Этот способ позволяет получить биоуголь даже из стоков, образующихся при смыве помёта из клеток или, например, коровника. Кроме того, высокая температура обработки позволяет обеззаразить отходы скота.
Есть ли будущее у биоугля?
Получение топлива из органических отходов решает сразу две крупнейшие проблемы XXI века: позволяет избавляться от побочных продуктов производства и получать энергию без использования ограниченных запасов природного топлива.
Для широкого применения такой технологии обработки отходов общество должно иметь высокий уровень экологической осознанности. В России это осложняется особенностями страны: обширной территорией, расположением крупнейших месторождений газа, нефти, угля, а также огромными запасами древесины. Сейчас производство биоугля наиболее актуально для стран-импортёров топлива, особенно обеспокоенных состоянием окружающей среды.
И всё же, последние законодательные изменения вынуждают фермеров искать новые способы обращения с отходами животноводства. Производство биоугля может принести хозяйствам хороший доход при налаженных каналах сбыта продукции и технических возможностях его сжигания для отопления помещений.
Современные тенденции указывают, что в последующие годы на рынке будет появляться всё больше разнообразного оборудования для производства биоугля как для небольших хозяйств, так и для крупных предприятий. Поэтому в ближайшие десятилетия фермы будут производить не только продовольственные товары, но и смогут стать индустриальными центрами производства топлива.
Если все-таки вы не хотите заниматься биоуглем, а навоз девать куда-то надо - берите пример с якутского фермера и откройте в себе талант скульптора! О его оригинальном новогоднем поздравлении мы писали немного раньше.
Читайте также:
Биофильтры из бактерий уничтожат на фермах неприятный навозный запах.
Легализация навоза: куда девать отходы с фермы, не нарушая закон
Полмиллиарда на червях: как французы и известный актер пытаются накормить нас насекомыми?