ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Изучение способов и средств разделения жидкого навоза выявляет возможности повышения эффективности процесса. Однако они не
предполагают существенного повышения эффективности, поэтому, наряду с совершенствованием существующих способов и средств,
необходимо продолжить поиск новых путей решения проблемы.
Способы и средства биологической обработки навоза
Для интенсификации процесса разложения и осаждения органической массы в исходном жидком навозе применяют системы
переработки, основанные на анаэробном процессе, действии микроорганизмов, использующих кислород и разлагающих органическое
вещество на углекислый газ и воду. По степени интенсивности окислительного процесса аэробные системы подразделяют на пруды с
естественной аэрацией, аэробные лагуны или биологические пруды с механической аэрацией, окислительные траншеи и аэротенки [63].
В результате окислительного процесса значительно ускоряется осаждение твердой фракции жидкого навоза и уменьшается
интенсивность запаха.
Окислительные каналы и траншеи получили распространение как у нас в стране, так и за рубежом [33, 63, 64, 65]. В системе
биохимической очистки окислительные каналы эффективнее аэротенков, особенно при обработке малых объемов навоза [22].
На животноводческих фермах и комплексах страны для биологической очистки жидкого навоза используют бетонные и
металлические аэротенки [37, 66, 67].
В Ростовской области В. П. Коваленко [64] исследован процесс аэробно-анаэробно биоферментации в заглубленном бетонном
реакторе. В реактор послойно загружают солому и навоз, герметично закрывают. Через 2-е суток температура поднимается до 323 ... 328
К.
В Тверской области [65], совместно с американской фирмой "Биоферм", применяют технологию переработки сырья на основе
биоконверсии компостной смеси в ферментаторах. Процесс ферментации массы длится 5 ... 7 суток при температуре 333 ... 343 К.
Основным недостатком этих способов является то, что для развития процесса необходимо иметь влажность исходного навоза меньше
55 %.
Система "Ликом" фирмы Альфа - Лаваль предназначена для переработки жидкого навоза в аэраторах и цилиндрическом баке,
благодаря насыщению кислородом, при этом сохраняются все питательные вещества [30].
Несмотря на распространение анаэробного разложения навоза в различных устройствах, этот способ имеет существенные
недостатки. При работе аэротенков образуются застойные зоны и требуются устройства для выгрузки ила, в северных районах необходимо
аэраторы размещать в отапливаемых помещениях [63]. Обработка жидкого навоза в аэротенках и окислительных каналах приводит к
потерям до 90 % азота и 5 ... 25 % углерода по одним источникам [37, 66], по другим уменьшение питательных веществ происходит в
9 ... 10 раз [41].
Процесс дегельминтизации при анаэробном разложении достигается на 94 ... 100 %. Из-за больших потерь питательных веществ,
значительных затрат электроэнергии имеются рекомендации по запрещению обработки навоза в аэротенках [36, 68].
В совхозе "Знамя Октября" Московской области с целью ускорения процесса окисления органической массы был испытан биофильтр
[69]. Из-за низкой производительности, сложности в изготовлении и эксплуатации биофильтры не нашли применения.
Анаэробное сбраживание навоза в метантенках является микробиологическим способом переработки навоза. В результате брожения
выделяется горючий газ и получается качественное удобрение без потерь азота, фосфора и калия [2, 10, 20, 67, 70, 71, 72, 73, 74, 75].
Процесс сбраживания навоза может осуществляться при мезофильном (температура 293 ... 313 К) и термофильном (температура 313
... 328 К) режимах. Для протекания процесса сбраживания температуру навозной массы поддерживают на постоянном уровне, на что
теряется до 50 % выделяемого газа, содержащего 55 ... 70 % метана, 27 ... 44 % углекислого газа с примесью сероводорода до 3 %,
калорийностью 5000 ... 5500 ккал/кг [67].
Для сбраживания необходим навоз влажностью 89 ... 94 %. При термофильном сбраживании скорость загрузки в 2 ... 3 раза выше,
чем при мезофильном и составляет 15 ... 20 и 2 ... 10 % соответственно [72], поэтому в первом случае образуется на 25 % газа больше и
теплотворная способность его повышается на 7 %
Переработка 10 % животноводческих стоков в стране позволит произвести 69,2 млн. м
3
газа в год, что эквивалентно условному
топливу 54,3 млн. т. Кроме того, получаемый газ можно переработать в кормовой белок для добавки в корм животным [74], а сброженный
навоз использовать как ценное органическое удобрение [2, 67].
В России и странах СНГ разработано и построено несколько биогазовых установок [75]. Промышленностью осваивается выпуск
комплекта оборудования для анаэробного сбраживания "Кобос" и К-Р-9-1, которые могут использоваться на фермах на 400 ... 800 голов
КРС, а также на 3 ... 6 тыс. голов свиней [20, 75, 76].
В настоящее время в мире используют биогазовые установки более чем в 55 странах, в том числе в крупных и промышленно
развитых странах - Китае [77], США [78], ФРГ [79], Франции [80], Англии, Японии [81], Швейцарии [82] и Чехословакии [83].
Биогазовые установки зарубежных стран отличаются от отечественных, в основном, конструкцией метантенков.
Существенные недостатки, которые не позволяют широко применять биогазовые установки в нашей стране следующие.
Необходимость подготовки для сбраживания навоза влажностью 89 ... 94 %, обеззараживание массы происходит при температуре 323 ...
328 К [84], поэтому от 30 до 100 % биогаза расходуется на поддержание процесса [75, 78], не решает проблемы утилизации иловой воды,
полученной в результате сбраживания [85], теряется от 5 до 12 % азота и до 25 % углерода, несовершенство конструкции метантенков,
жесткие режимы процесса (поддержание постоянной температуры и влажности), большие капитальные и эксплуатационные затраты [67],
отсутствие объективных методик оценки эффективности такой технологии [86].
Распространенными способами обработки жидкого навоза перед использованием являются гомогенизация и компостирование [10,
22, 32, 33, 35, 36, 87].
Навозохранилища-гомогенизаторы являются дорогостоящими, громоздкими сооружениями, потребляют много энергии, при
длительном хранении и перемешивании жидкого навоза потери азота составляют до 50 %, сухого вещества до 14 % [11, 16]. Кроме того
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »
