11 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИНИИ ОБРАБОТКИ НАВОЗА
Применение различных технологий содержания животных на предприятиях страны обусловило получение как жидких, так и твердых отходов в виде жидкого, полужидкого, твердого навоза, а также сточных вод. Поиск безопасных для здоровья населения и не загрязняющих окружающую среду способов их обработки представляет собой одну из сложнейший первоочередных проблем. К обработке отходов животноводства предъявляют определенные требования, выполнение которых обеспечит охрану окружающей среды от загрязнения. Так, сточные воды, сбрасываемые в водоемы, должны иметь степень очистки, учитывающую самоочищающую способность водоемов. Отходы животноводства, используемые в качестве органического удобрения, не должны содержать семена сорняков, яйца и личинки гельминтов, патогенную микрофлору.
В связи с изложенным, технологии, применяемые для подготовки навоза к использованию в качестве удобрения, с одной стороны, должны обеспечивать максимальную сохранность питательных веществ в навозе, а с другой – необходимую степень очистки от указанных загрязнений в целях обеспечения охраны окружающей среды.
Применяют аэробные и анаэробные способы обработки навоза. Аэробные способы более надежны, стабильны, лучше изучены. Вместе с тем, при анаэробном сбраживании органических материалов потери органического вещества и элементов питания растений минимальны.
Принципиально аэробные и анаэробные процессы разделяют на твердофазные и жидкофазные. Жидкофазной ферментации подвергают полужидкий (влажностью 88–92 %), жидкий (влажностью свыше 92 до 97 %) навоз и навозные стоки влажностью свыше 97 %. Твердофазной ферментации в аэробных и анаэробных условиях могут быть подвергнуты подстилочный навоз при влажности 60–70 % и осадки навозных стоков, полученные при разделении жидкого навоза с помощью различных технических средств.
В мировой практике применяют следующие способы обработки отходов животноводчества:
‒ компостирование (аэробная ферментация) подстилочного навоза;
‒ анаэробное сбраживание подстилочного и бесподстилочного навоза;
‒ раздельное сбраживание жидкой и твердой фракций, полученных при обработке бесподстилочного навоза.
11.1 Компостирование подстилочного навоза
| Исходные данные | |
|---|---|
| Количество коров на ферме, гол. | 800 |
| Количество телят до 66-месячного возраста, гол. | 290 |
| Количество телят 6–12-месячного возраста, гол. | 110 |
| Выход экскрементов, кг/гол.·сут | |
| коровы | 55,0 |
| телята до 6-месячного возраста | 7,5 |
| телята 6–12-месячного возраста | 14,0 |
| Расход подстилки, кг/гол.·сут | |
| коровы | 5,0 |
| телята до 6-месячного возраста | 3,0 |
| телята 6–12-месячного возраста | 3,0 |
| Влажность экскрементов, % | |
| коровы | 88,4 |
| телята до 6-месячного возраста | 87,4 |
| телята 6–12-месячного возраста | 87,2 |
| Длительность стойлового периода, сут | 210 |
| Влажность соломенной подстилки, % | 15 |
| Влажность компостируемой навозо-соломенной смеси, % | 75 |
| Плотность экскрементов крупного рогатого скота, кг/м3 | 1020 |
| Объемная плотность соломы в карантинной емкости, кг/м3 | 50 |
| Продолжительность карантинирования навоза, сут | 6,0 |
| Расстояние от навозоприемника к пункту компостирования, м | 1500 |
| Подача погрузчика навоза, т/ч | 30,0 |
Обоснование технологии компостирования подстилочного навоза
Компостирование – это экзотермический процесс (с выделением тепла) биологического окисления, в котором органическое вещество подвергается аэробной деструкции смешанной популяцией микроорганизмов в условиях определенной темпе-
ратуры и влажности. Получаемый продукт (компост) п редставляет ценность как органическое удобрение и средст в о, улучшающее структуру почвы.
Процесс компостирования представляет собой сложное взаимодействие между органическими отходами, м и кроорганизмами, влагой и кислородом. Кроме кислорода и воды микроорганизмы для роста и размножения нуждаются в источниках углерода, азота, фосфора, калия и определенных мик р оэлементов. Эти потребности обеспечиваются веществами, со д ержащимися в навозе. Потребляя навоз как пищевой субстрат, м икроорганизмы размножаются и продуцируют воду, диоксид у глерода, органические соединения и энергию. Часть энергии, получаемой при биологическом окислении углерода, расходуется в метаболических процессах, остальная выделяется в виде теплоты. Конечный продукт – компост содержит наиболее ст а бильные органические соединения, продукты распада, биомассу мертвых и живых микроорганизмов, а также продукты хи м ического взаимодействия этих компонентов.
Технология компостирования подстилочного навоза включает следующие операции: послойную укладку соломы и на в оза в карантинные емкости; карантинирование исходных ком п онентов; выгрузку, смешивание компонентов и укладку смеси в штабели; аэробную ферментацию смеси на площадках компостиро в ания.
Схема сооружений для компостирования подстило ч ного навоза представлена на рисунке 11.1.
1 – карантинные емкости; 2 – жижесборники; 3 – площадки для х ранения соломы; 4 – площадка компостирования
