Обеззараживание и хранение навоза

 

В технологическом процессе удаления и использования навоза особое место занимает его обеззараживание и хранение. При этом в первую очередь необходимо учитывать ветеринарные и медико-санитарные правила, так как патогенные микроорганизмы, яйца и личинки гельминтов сохраняют свою жизнедеятельность в необработанном навозе в течение года.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды возбудителями инфекционных и инвазионных болезней система обработки навоза на животноводческих фермах и комплексах должна обеспечивать карантинирование (выдерживание навоза в течение определенного времени с целью выявления инфекции), а в случае необходимости - дезинфекцию и дегельминтизацию навоза.

Для обеззараживания и утилизации навоза аа животноводческих фермах и комплексах разработано довольно большое число технологических схем, многие из которых применяются пока лишь в опытных хозяйствах.

Наиболее широкое распространение на животноводческих фермах и комплексах получили следующие технологические схемы:

-компостирование твердого и полужидкого навоза;

-гомогенизация полужидкого и жидкого навоза;

-разделение жидкого навоза на фракции в отстойниках-накопителях (при этом применяется полная или частичная биологическая обработка жидкой фракции) или механическими средствами.

Это связано с тем, что навоз имеет следующие патогенные свойства:

1. Внесенный на поля навоз, содержащий патогенные микроорганизмы, летом высыхает и, превращаясь в пыль, инфицирует обширную территорию и расположенные на ней водоемы. Навоз защищает микроорганизмы от инсоляции, действия дезинфицирующих веществ и т.д. В высушенном или замороженном навозе возбудители консервируются и сохраняются в течение длительного времени.

2. При обработке лугов и пастбищ жидким необеззараженным навозом происходит загрязнение растений различными микроорганизмами. Пробы травы, взятые через 3 недели после орошения, в 84% случаев содержали сальмонеллы, а в сене с заливных лугов сальмонеллы были обнаружены через 8 месяцев, а по некоторым данным, даже через 11 месяцев.

3. Даже в благополучных хозяйствах, среди животных имеет место сальмонеллоносительство. Поэтому животноводческие стоки могут явиться одним из факторов распространения инфекционных заболеваний.

При использовании всех схем навоз сначала проходит карантирование, затем его обеззараживают, после чего проводят обработку (выделяют примеси, перемешивают навоз, разделяют его на фракции и др.)

Карантинирование твердого и полужидкого навоза при компостировании проводят в секциях карантинных емкостей, которые имеют бетонированные дно и стенки, исключающие фильтрацию жидкой фракции навоза через почву. Секций должно быть не менее двух, их размещают рядом с компостными площадками. Навоз в секциях выдерживают в течение шести суток, при обнаружении инфекции механическими средствами вносят химические реагенты и перемешивают их с навозом.

Карантинирование гомогенизированного полужидкого и жидкого навоза проводят в хранилищах-гомогенизаторах секционного типа, оборудованных устройствами для периодического смешивания выдерживаемого навоза, чтобы исключить расслоение его на фракции. Эти же устройства обеспечивают качественное смешивание инфицированного навоза с химическими реагентами при обеззараживании.

Карантинирование жидкого навоза при разделении механическими средствами проводят отдельно для твердой и жидкой фракций. Жидкую фракцию выдерживают в секционных накопителях в течение шести суток, обеззараживают химическими реагентами, после чего секции разгружают. Так же караитинируют и твердую фракцию.

Карантинирование жидкого навоза комплексов по выращиванию и откорму 54 и 108 тыс. свиней в год при комбинированной его обработке проводят в сооружениях по обработке жидкого навоза, если период обработки составляет не менее шести суток. При меньшем времени обработки устанавливают дополнительные сек­ционные емкости, рассчитанные на шестидневное карантинирование.

Обеззараживание навоза проводят

-биотермическим

-химическим

-термическим

-физическим способами.

Биотермическое обеззараживание инфицированного навоза или его твердой фракции при компостироваиии проводят, при хранении на площадках с твердым покрытием. При этом в штабелях навоза или компоста под влиянием жизнедеятельности термогенных микроорганизмов возникает высокая температура, губительно действующая на возбудителей инфекционных и инвазионных болезней животных. Для размножения термогенных микроорганизмов необходимы определенная влажность навоза или компоста (не выше 70 %) и поступление воздуха, что достигается благодаря рыхлой укладке штабеля. Уложенный в штабеля компост выдерживают не менее одного месяца в теплый период и не менее двух месяцев - в холодный. Началом срока обеззараживания считают день подъема температуры в штабеле не менее чем до 60 °С.

Химическое обеззараживание жидкого навоза проводят в карантинных емкостях, оборудованных перемешивающими устройствами. Для обеззараживания применяют формалин, формальдегид и другие вещества. Расход химических реагентов и длительность обработки зависит от вида инфекции.

Термическое обеззараживание навоза включает в себя следующие способы: двухстадийное упаривание с предварительным разделением навоза на фракции, вакуумную сушку в реакторно-смесительных аппаратах, термоббеззараживание в реакторах при давлении 1,2 МПа и температуре 180 °С, многостадийную дистилляцию после обработки в реакторах с абсорбцией парогазовой смеси и сушкой твердой фракции в барабанных или трубчатых сушилках.

Физические способы обеззараживания навоза (обработка УФ-облучение) находятся в стадии эксперимента и на практике пока не применяются.

Современные способы обработки навоза отличаются тем, что в технологические схемы включаются операции, цель которых получить из навоза высококачественное удобрение и чистую воду. Вот, например, один из таких способов. Навоз сначала разделяют на твердую и жидкую фракции при помощи механических средств (центрифуг, виброгрохотов или прессов). Затем твердую фракцию высушивают и она поступает в компост, а жидкую обрабатывают по одной из следующих схем; первая - жидкая фракция поступает на электрокоагуляцию, озонирование, биологическую доочистку и используется для орошения; вторая - жидкая фракция поступает на биологическую доочистку и сбрасывается в канализационную сеть.

В процессе ферментации исходный навоз в установке разделяется на три фазы: газообразную, жидкую и твердую.

Газообразная фаза - биогаз, содержащий 60...70 % метана, окись углерода и 2...5 % других газов. Биогаз имеет теплотворную способность 21...25 тыс. кДж и может быть использован как топливо: 1 м³ биогаза эквивалентен 0,6... 0,8 кг условного топлива.

Жидкая фаза (стоки, получаемые после разделения отфермен-тированного навоза) представляет собой обеззараженную жидкость с содержанием сухого вещества 2... 2,5 %. Стоки содержат азот, окиси фосфора и калия, что позволяет использовать их в качестве жидких удобрений.

Твердая фаза — навоз без запаха, влажностью 65...70 %, представляющий собой высококонцентрированное обеззараженное органическое удобрение.

Процесс анаэробной ферментации, проходящий в основном аппарате установки - ферментаторе, представляет собой сложную цепь биохимических реакций расхода органических веществ под действием анаэробных микроорганизмов (метаногенных бактерий). Процесс протекает непрерывно по следующей схеме. Навоз и жижа при помощи скребков и воды направляются в сборник, откуда насосом подаются в подогреватель с мешалкой. Здесь сырье подогревается до температуры ферментации и насосом подается в ферментатор, а затем переливается в отстойник. Затем масса самотеком попадает в центрифугу, где разделяется на твердый осадок и жидкие стоки. Выделяющийся в ферментаторе биогаз поступает в накопитель-газгольдер, а затем в котел для получения пара. Пар используется для приготовления кормов, обогрева помещений свинофермы, а также в подогревателе и ферментаторе установки.

В механизированных навозохранилищах, которые размещают на открытых площадках или под навесами, происходит естественное обеззараживание твердого навоза. Наличие навозохранилища - одно из важнейших условий правильного хранения и использования навоза.

В соответствии со способом содержания скота и технологией удаления навоза из помещений, навозохранилища подразделяют на наземные и заглубленные (котлованные). Дно и стенки навозохранилищ, как правило, выполняют бетонными или облицовывают панелями. Дно и стенки котлованного навозохранилища иногда покрывают слоем утрамбованной глины на щебеночном основании толщиной 20 см. Навозохранилище оборудуют жижесборником.

Навозохранилище состоит из нескольких секций, каждая из которых рассчитана на 1...3 (в южных зонах) и на 2...6 (в средней полосе страны) месяцев хранения, в течение которых проходит самообеззараживанне навоза. Навозохранилища оборудуют жижесборниками, а также средствами механизированной выгрузки (кранбалками и мостовыми кранами с грейферными погрузчиками, скреперными установками и другими механизмами). Для удобства вывозки навоза из котлованного навозохранилища устраивают пандусы для въезда и выезда транспорта.

Навозохранилища и очистные сооружения фермы ограждают и обеспечивают подъездными путями с твердым (бетонным или асфальтобетонным) покрытием. Ширину подъездных принимают не менее 3,5 м. По периметру очистных сооружений высаживают высокорастущие деревья на полосе шириной не менее 10 м, а всю территорию комплекса или фермы, включая очистные сооружения, подъездные и переходные пути, озеленяют.

В районах с холодной продолжительной зимой рекомендуется устраивать закрытые навозохранилища, которые сооружают в виде пристроек к животноводческим помещениям, в виде отдельных построек или траншей под полом помещения.

Подпольные навозохранилища все шире применяются на фермах и комплексах. Промышленность наладила выпуск установок УВН-800 для выгрузки навоза из таких хранилищ длиной до 110 м и погрузки его в транспортные средства. УВН-800 состоит из насоса НЖН-200 и стационарной скреперной установки. Насос выкачивает из навозохранилища и подает в транспортные средства навоз влажностью 87... 98 %, а скреперная установка выгружает оставшийся навоз влажностью менее 87 % и грузит его в транспортные средства.

Отстойники-накопители горизонтального и вертикального типов также находят широкое применение. В них навоз разделяется на твердую и жидкую фракции.

В отстойниках навоз расслаивается на твердую и жидкую фракции. Твердая фракция выпадает в осадок, жидкая через систему труб подается на станцию перекачки, а оттуда распределяется по полам. Когда слой осадка в отстойнике достигает 1,5... 1,8 м, закрывают задвижку на впускных трубах, а оставшуюся жидкую фракцию в верхнем слое сбрасывают через шандорный водосброс. В отстойнике остается навоз (осадок) и незначи-|чэеяьное количество жидкости.. Для подсушивания осадка открывают задвижки на дренажной системе. Обезвоживание длится 35... 45 дней.

Подсушенный •осадок, влажность которого равна 75... 78 %, подают погрузчиком в автомобили и вывозят на поля.

Жидкая фракция навоза со станции перекачки поступает на земледельческие поля орошения и распределяется по поливным бороздам через выводные борозды или по полиэтиленовым трубам. На полях орошения выращивают однолетние и многолетние травы, силосные культуры, картофель, подсолнечник.

Схема-разделения навоза на твердую и жидкую фракции (обез­воживание) все шире внедряется в производство. Разделение осуществляется на прессах, центрифугах, виброгрохотах. Применение обезвоживающих установок позволяет сократить объем навозохранилищ в 30... 40 раз за счет уменьшения объема твердой фракции и времени ее хранения.

В некоторых хозяйствах после добавки в сухой навоз минеральных удобрений смесь прессуют под давлением 10... 12 МПа. В таком состоянии навоз можно хранить длительное время.