Крупные фермы используют продукты жизнедеятельности животных, собираемый в больших количествах, в качестве органического удобрения. Однако чистый навоз не используется и требует специальной обработки. Навоз можно вносить в почву только после длительного периода созревания. Фермеры и садоводы используют экскременты лошадей и крупного рогатого скота для обогащения почвы полезными элементами. Конский навоз высоко ценится за свои свойства, но из-за сокращения количества ферм и их обитателей он встречается в меньших количествах. Важно перерабатывать навоз и повторно использовать его в качестве удобрения. В результате внесения навоза слой почвы разрыхляется, пропуская влагу и воздух, повышая температуру и снижая кислотность. Всхожесть семян хорошая, а взрослые растения дают много цветов и крупные плоды хорошего качества. Компост содержит такие элементы, как фосфор, азот, молибден, кальций, калий, медь и магний. Он обеспечивает благоприятные условия для здорового роста и развития растений и влияет на качество цветения и плодов. Бактерии, вызывающие заболевания, попадают в почву вместе с хорошими бактериями растений. Их необходимо удалить, а затем внести в почву обработанный компост.
Помимо полезных микро- и макроэлементов, в нем содержатся вредные для человека и скота бактерии и грибки, семена сорняков, химикаты, большое количество аммиака и живые яйца паразитов. Все эти факторы подавляют рост и развитие растительности и наносят вред жизни и здоровью человека и животных. Компосту необходимо время для созревания - от трех месяцев до одного года. Для того чтобы растения получили необходимое органическое вещество, бактерии должны разложить навоз на гумус, который затем можно использовать для выращивания садовых и огородных культур. Преимущества переработки включают улучшение качества и полезности навоза, борьбу с вредителями: грибками, микроорганизмами и сорняками, снижение уровня аммиака, предотвращение загрязнения почвы и грунтовых вод и повышение плодородия почвы.
Способы хранения навоза
Есть различные варианты хранения навоза:
· Плотное (холодное) – небольшие кучи складывают слоями в хранилища. Навоз уплотняется, внутри образование аммиака не происходит, температура резко не колеблется, лишний кислород уходит.
· Рыхлоплотное и рыхлое (биотермическое и анаэробное).
Оба метода основаны на поддержании температуры внутри кучи. Компост укладывается слоями (рыхлыми или уплотненными) на специально подготовленные участки и покрывается торфом и соломой. Это помогает уничтожить вредные семена и организмы. В среднем через шесть месяцев в результате процесса ферментации получается удобрение с высоким содержанием органических веществ, которое затем можно использовать для питания растений и улучшения структуры и свойств почвы.
Требования к производству и хранению органического удобрения
Целью утилизации навоза является получение чистого продукта в ветеринарном и гигиеническом плане.
Навозохранилища должны иметь достаточную вместимость, чтобы обеспечить хранение навоза в течение требуемого периода времени до его разбрасывания на земле. Методы хранения должны исключать перенос загрязняющих веществ в почву и водоемы и минимизировать выброс газов в атмосферу. В настоящее время компании обязаны разработать и утвердить технические условия на органические удобрения и правила их производства и использования.
Подготовка навоза к использованию Подготовка навоза без подстилки к использованию может осуществляться с разделением на жидкую и твердую фракции или без него. При разделении на фракции на выходе получаются два продукта, каждый из которых должен храниться и утилизироваться по-разному. Следует отметить, что методы сепарации увеличивают общую стоимость уборки навоза, как с точки зрения капитальных, так и эксплуатационных затрат. Сокращение количества отстойников для накопления жидких фракций не покрывает дополнительных затрат на оборудование для сепарации, площадки для сбора твердых фракций с твердым покрытием и резервуары для навозной жижи, а также оборудование для смешивания, обработки, транспортировки и внесения твердых фракций. Основным способом предотвращения распространения источников заболевания в окружающую среду является карантин сельскохозяйственных отходов и хранение их в навозохранилищах для дегельминтизации и борьбы с сорняками до выяснения статуса заболевания. Если эпидемия возникает среди скота во время карантина, навоз из зараженной секции обычно подвергается химическому обеззараживанию.
Требования к полям для утилизации навоза
Чтобы внесение удобрений было экологически безопасным, поля должны быть достаточно большими для внесения рекомендуемых норм удобрений под культуры. Рельеф, гидрологические и гидрогеологические условия месторождения должны отвечать определенным требованиям. Использование органических удобрений запрещено в зонах охраны качества воды, санитарно-защитных зонах и зонах охраны источников воды. Натуральные удобрения можно вносить во все типы почв, кроме щебня, гравия, крупнозернистого песка и почв с высокой засоленностью.
Утилизация навоза на животноводческих предприятиях
Утилизация - это процесс, основной целью которого является предотвращение загрязнения окружающей среды и производство чистых природных удобрений. Это предполагает использование механического оборудования (конвейеров, трубопроводов, насосов) и внесение микроорганизмов в специально созданных условиях. Дигестат животных также может быть использован для производства биотоплива для использования на фермах.
Если вы посмотрите значение слова рециклинг в словаре, то обнаружите, что оно означает "восстановление (приведение в надлежащее состояние)". Этого принципа следует придерживаться и при переработке и использовании навоза, так как удобрения на органической основе могут быть выгодно использованы только при внесении их на поля. Получение органического удобрения из навоза домашнего скота - это только первый шаг в использовании навоза; следующий этап транспортировки и распределения его на поле требует больших затрат. Поэтому навоз можно эффективно использовать, т.е. применять, только при соблюдении рекомендованных норм и наличии достаточной земельной площади.
В животноводческих хозяйствах и на фермах в зависимости от типа стойла и первичной обработки отходов образуются различные виды навоза: жидкий, жидкая фракция после сепарации, твердая фракция после сепарации, подстилка и отходы биогазовой установки. Все эти виды требуют дальнейшей переработки и последующей утилизации земли при выращивании сельскохозяйственных культур. [1][2][3][5][6][7][8][10][11][12][13][14][15][16][17]
Способы удаления
Существует два способа удаления навоза из конюшен: гидравлический и механический.
В советское время было широко распространен гидросмыв. Сейчас он сохранился только на старых свинофермах. Гидросмыв предполагает разбавление отходов животноводства водой в 5-10 раз, при этом ежегодный объем навозных стоков составляет несколько миллионов кубометров.
Для удаления навоза используется механический способ с применением лопатных, шнековых транспортеров и различных типов бульдозеров. Этот метод является наиболее экономичным, так как минимизирует количество производимого органического вещества. Механическое удаление также возможно на небольших свинофермах. Большинство современных свиноферм оборудованы системами гравитационного дозирования, включающими резервуары для навоза, трубы для навозной жижи, запорную арматуру и насосное оборудование для перекачки в лагуну. Эта система обработки свиного навоза приводит к значительному снижению выбросов навоза по сравнению с гидроочисткой, так как меньше отходов очищенной воды.
Способы переработки
Результатом жизнедеятельности домашних птиц и животных, кроме ценной пищевой продукции, является большой объем отходов и помета. Это может стать большой проблемой для фермерских хозяйств, но также и хорошим источником дохода. Она обладает многими полезными свойствами, но при неправильном хранении может загрязнять грунтовые воды и быть источником инфекции. Этого можно избежать, используя несколько методов утилизации. По этой причине пищевые отходы редко используются, а навоз обрабатывается перед употреблением. Существует множество вариантов переработки навоза в полезный гумус, включая инъекции, различные виды компостирования, гранулы и микроорганизмы.
Компостирование
Это очень популярный метод утилизации отходов. Его используют от небольших ферм до огромных сельскохозяйственных комплексов. Его преимуществом является простота эксплуатации и низкая стоимость. Компостировать можно все виды отходов, включая свинину, говядину, овец и птицу. Навоз можно превратить в удобрение в компостных установках путем повышения температуры в процессе ферментации. При повышении температуры компостная масса обеззараживается и большинство вредителей погибает. В процессе разложения отходы можно нагревать до 60 °C. В среднем гумус хорошего качества получается через год.
Компостирование навоза происходит в несколько этапов. Сначала отходы собираются в кучу и складируются на высоте 2-4 м. К органическому веществу добавляются сухие вещества, такие как солома, опилки и древесные стружки. Они улучшают качество гумуса. Тип и количество добавок зависит от типа органического вещества. Свойства различных видов отходов значительно отличаются друг от друга. Например, навоз крупного рогатого скота довольно плотный и содержит много питательных веществ. В компостную яму следует добавлять дигестаты (стружку и опилки). Свиной навоз относительно жидкий. Добавьте опилки или торф, чтобы сделать его более плотным. Утилизация путем компостирования не требует специального оборудования. Эту работу выполняют специальные микроорганизмы, производимые в природе. [4]
Пример компостера для навоза
Компостирование также известно как метод хранения гумуса свободной плотности. В первом слое рыхло откладывается помет животных и птиц. В таком состоянии комья естественным образом разлагаются, а температура постепенно повышается. Уже разложившийся компост укладывается более плотно, что позволяет экономить азот. Использование торфа и опилок препятствует доступу кислорода к компостным комкам. Происходит ферментация. Компост перерабатывается так быстро, что в течение двух-трех месяцев превращается в перегной.
Метод компостирования считается традиционным и широко распространенным. С развитием сельского хозяйства появились новые и эффективные методы преобразования отходов в гумус. К ним относятся сушка навоза, гранулирование и брикетирование навоза, переработка в биореакторах и вермикомпостирование.
Вермикомпостирование
Тип компостирования, при котором навоз крупного рогатого скота перерабатывается с помощью специально выведенных дождевых червей. Этот метод чаще всего используется на фермах. Дождевые черви не только перерабатывают навоз до состояния, пригодного для использования в качестве удобрения, но и разрыхляют почву после внесения, обогащая ее кислородом и делая более плодородной и доступной для внешних жидкостей и питательных веществ. Перед внесением дождевых червей смешайте удобрение с известью или костной мукой для достижения нужной кислотности. [18]
Метод внесения бактерий
Конечные продукты пищеварения животных могут быть переработаны привнесенными бактериями. Создаются и поддерживаются условия, подходящие для развития и роста микроорганизмов. В результате образуется богатая питательными веществами плодородная масса.
Технология получения гранул из навоза, содержащих высокую концентрацию органических соединений, микро- и макроэлементов. Простота в использовании, низкий расход и легкая растворимость в воде. Популярная и удобная форма для садоводов. Без вредителей. Богат органическими веществами. Длительный срок хранения. Легко растворяется в воде. [19]
Применение биопрепаратов для переработки навоза
Биогенные препараты предназначены для ускорения переработки навоза в удобрение и содержат бактерии для обработки навоза крупного рогатого и другого домашнего скота. При выборе препарата важно учитывать тип обрабатываемого навоза и направленность самого продукта, так как не все продукты имеют одинаковый эффект. Agrostar, Biolatic и Biohlev хорошо известны и широко используются в сельскохозяйственном секторе. Способы применения, условия хранения и реализации, а также спектр действия указаны на упаковке продукта. Молочнокислые бактерии, споровые бактерии и дрожжи добавляются в навозные баки крупного рогатого скота или свиней для подавления выработки аммиака и расщепления белков и сложных углеводов. Необходимо также учитывать влажность воздуха в помещении. Если влажность не является оптимальной (ни слишком высокой, ни слишком низкой), бактерии перестанут расти и погибнут. Для достижения максимальной эффективности необходимо позаботиться о поддержании благоприятных условий. Это позволит быстро и качественно утилизировать навоз, уничтожить токсичные вещества и повысить положительные свойства отходов животноводства. [20]
Состав биопрепаратов для переработки навоза
К основным компонентам биологических препаратов относятся ферменты - белковые молекулы, способствующие протеканию химических реакций. Они разрушают нежелательные органические вещества в фекалиях и производят углерод и азот. Дрожжи, одноклеточный грибок, являются ценным биопродуктом, богатым витаминами, минералами и белками. Он содержит большое количество железа. Дрожжи активно участвуют в утилизации навоза и помета крупного рогатого скота и в формировании плодородного верхнего слоя почвы. Молочнокислые бактерии. Они отвечают за производство молочной кислоты и ее преобразование в субстрат, а также замедляют развитие и заболевание вредителей. Компост - это естественный источник питания для животных, богатый органическими веществами. Специальная подготовка повышает эффективность использования навоза на ферме. Следует рассмотреть детали переработки и использования компоста и соблюдать правила его применения. Это помогает повысить урожайность и плодородие почвы.
Способы переработки жидких видов навоза
Для обеспечения карантина навоз можно хранить только в отдельных навозохранилищах (лагунах). Дегельминтизация непереваренного навоза или навозной фракции проводится после выдержки навоза в лагунах, а также может быть проведена путем добавления биологического ингибирующего стимулятора (изготовленного из побегов ноктилука). Утверждается, что использование эффективных микроэлементов (ЭМ) также надежно убивает гельминтов, однако этот метод не отражен в нормативных документах. Способ производства биогаза в метантенках не связан со способом использования навоза, так как объем получаемого фильтрата почти не уменьшается по сравнению с первоначальным объемом органического вещества. Однако следует отметить, что анаэробное сбраживание можно рассматривать как метод подготовки свежего компоста для последующего использования, поскольку оно способствует дезодорации и обеззараживанию.
Биогазовые установки являются капиталоемкими и имеют длительный период окупаемости. Для повышения эффективности процесса необходимо дальнейшее использование отходов мясной промышленности и растениеводства. [9]
Утилизация навоза в жидком виде
Большая часть навоза в животноводстве сбрасывается в жидком виде без сепарации. Полученный навоз имеет относительно низкую концентрацию питательных веществ. Нет существенной разницы в методах утилизации навоза до сепарации и жидкой фракции после сепарации. В обоих случаях необходимо перемешивать содержимое отстойника для утилизации, чтобы предотвратить накопление осадка. В жидкой фракции количество внесенного навоза лишь на 20-30 % выше, чем в неразделенном навозе, из-за снижения общего азота. Для средних и крупных хозяйств, получающих большие объемы навозной жижи, целесообразно использовать гидромеханические устройства, такие как насосы и трубопроводы. Такой способ транспортировки и внесения удобрений экономически, агротехнически и экологически предпочтительнее использования мобильного транспорта - тракторов с цистернами.
Применение шланговых систем
Шланговые системы могут работать с жидкими удобрениями с содержанием воды 94% и более. Более высокое содержание воды в перекачиваемом материале несколько увеличивает производительность системы за счет снижения его вязкости. Существует два типа шланговых систем: тянущийся шланг и самоходный распределитель с катушкой.
Шланговая система с самоходным распределителем шлангов: насосная станция, шлангопровод для транспортировки, шлангопровод для распределения и самоходный распределитель шлангов. Этот вариант шланговой системы не получил широкого распространения в нашей стране из-за высокой цены оборудования. В области удобрения почвы в нашей стране в настоящее время лидируют шланговые системы с затяжными шлангами. Производительность этих систем отвечает потребностям средних и крупных животноводческих хозяйств с современными системами навозоудаления.
Использование шлангов большого диаметра увеличивает пропускную способность системы. Однако для удаления навоза из отстойников глубиной до 6 м при высокой скорости потока необходимо использовать подходящие дизельные насосные станции. Принцип работы системы заключается в том, что шланг волочения движется зигзагообразно по полю за трактором, оснащенным распределителем. Удобрения распределяются по полю, как в почве, так и на поверхности. Для шланговых систем длиной до 4-5 км используется одна главная насосная станция, а для более длинных шланговых систем - дополнительная бустерная насосная станция.
Использование тракторов с баками оправдано при небольших объемах, в этом случае капитальные затраты на оборудование минимальны. Современные цистерны для навозной жижи оснащены различными инструментами для разбрасывания: для разбрасывания близко к почве с помощью распределителя, оснащенного шлангом, или для разбрасывания в почву. Для снижения давления на почву используются шины с регулировкой давления. Однако стоимость этих машин значительно выше. Мобильный транспорт может использоваться в сочетании со шланговыми системами в местах, где прокладка шлангов затруднена, на удаленных участках небольшой площади и на полях с неглубоким контуром. Другой метод - использование мобильного транспортного средства, которое забирает навоз, закачанный в бак на поле, и вносит его на поле.
Способы переработки твердых видов навоза
Твердые частицы (подстилка и твердые частицы в навозе без подстилки) обеззараживаются путем биологического нагрева в куче или в установке ускоренного компостирования. Для компостирования органические вещества должны иметь влажность менее 75 %. Если этого не происходит, следует добавить влагопоглощающие материалы, такие как солома или опилки. Полуразложившийся навоз, который потерял большую часть питательных веществ и не полностью разложился, является наиболее ценным удобрением для сельскохозяйственных культур. Метод вермикомпостирования является дорогостоящим и не имеет смысла, поскольку не повышает ценность удобрения при использовании в растениеводстве. Это еще более опасно с точки зрения гигиены, так как в результате удаления навоза черви могут быть переносчиками инфекционных заболеваний и паразитов. Завод по гранулированию имеет смысл только в том случае, если есть надежный рынок сбыта навоза в качестве удобрения для овощей. Следует отметить, что современное законодательство требует государственной регистрации пестицидов (включая удобрения) для продажи внешним покупателям.
Какое оборудование используется при производстве гранул?
Перед производством гранул навоз должен быть обезвожен. Это делается в специальной сушильной машине. Это дорогая машина, но она не энергоемкая. Затем он проходит через дробилку (в которой частицы могут быть разного размера). Наконец, он дозируется в гранулятор, где из него делают гранулы - универсальное удобрение, подходящее для всех растений и почв. [21]
Утилизация навоза в твердом виде
Методы уборки навоза включают погрузку на складе, транспортировку к месту разбрасывания и разбрасывание по поверхности поля. Существует два основных метода внесения удобрений: прямой посев и перевалка.
Прямое разбрасывание осуществляется с помощью специальных транспортных средств, называемых бодиспредерами. Разбрасыватель оснащен весовым устройством для регулировки нормы внесения. Метод перегрузки заключается в транспортировке органического вещества на поле в течение года, его равномерном размещении на навозных кучах и разбрасывании с помощью разбрасывателя в то время года, когда оно лучше разбрасывается. Обработка и утилизация навоза должна осуществляться комплексно, начиная с очистки в загонах для скота и заканчивая внесением органических удобрений на поля.
Лучшим удобрением для выращивания сельскохозяйственных культур является компост, который содержит питательные вещества, влияющие на плодородие почвы. Некоторые культуры истощают почву и снижают ее плодородие. Минеральные удобрения также не всегда обогащают почву до необходимого уровня. В таких случаях компост можно переработать и использовать в качестве дополнительного удобрения. Что в нем находится? Можно выделить два основных типа: один состоит из подстилки, смешанной с жидкими или твердыми экскрементами скота. Качество и количество этого органического удобрения зависит от следующих факторов. Корм для скота и птиц Вид скота Количество подстилки На качество компоста в основном влияет вид скота. Например, фекалии свиней обычно жидкие, потому что их моча в два раза плотнее, чем твердые фекалии. Иначе обстоит дело с крупным рогатым скотом, где твердые отходы встречаются в 2,5 раза чаще, чем жидкие. Жидкие органические удобрения концентрируют азот и калий, а твердые удобрения - фосфор. Это достаточно ортодоксальный дистрибутив.
Вторым фактором, влияющим на качество гумуса, является субстрат корма. Если в рационе преобладают сочные или жидкие компоненты, то, естественно, увеличивается выделение мочи и повышается концентрация калия в отходах. При использовании кормов фосфор и азот концентрируются в навозе.
Краткие итоги
Преимущества гранулированного удобрения: отсутствуют вредные микроорганизмы, сбалансированное количество минеральных веществ, длительный срок хранения, возможность внесения в почву механизированным способом.
Подстилочный навоз перерабатывают в топливные брикеты. Для этого его измельчают с применением роторной дробилки и кладут в смесительное устройство для стерилизации и перемешивания. В результате образуется гомогенная масса, которую отжимают и уплотняют. Из полученного материала формируют брикеты. Их сушат в естественных условиях на солнце или принудительно в сушке. Брикеты используют для отопления помещений в газогенераторных установках.
Бактерии в утилизации отходов: с помощью бактерии для переработки навоза получают полезное биологическое удобрение, содержащее необходимое количество энзимов. Технология утилизации навоза и помета с помощью бактерий, применяется прямо на животноводческих комплексах, обустроенных системой смыва отходов водой. Используют бактерии для навоза, которые сохраняют в нем азот.
При размещении животноводческих отходов в больших 2-4 метровых буртах применяют бактерии для переработки свиного навоза, которые приводят к разложению целлюлозы и лигнина. Пример бактериального препарата для переработки навоза российского производства Утилизация свиного навоза предусматривает использование бактериологических средств. Например, препарата «Водогрей». Это средство разводят, соблюдая пропорции 100 грамм на 5 л. воды, и дают настояться. Килограмм сухого препарата используется на 50 м. куб. отходов. Используют для переработки отходов биореактор. В результате применения такой установки получают биогаз и концентрат удобрения. Биогаз используют для отопления жилых помещений и хозяйственных построек, а также работы газового оборудования.