Обеззараживание навоза

Разделение жидкого навоза на фракции

Чем вызвана необходимость разделения жидкого навоза на фракции? На крупных животноводческих комплексах применяют, как правило, гидравлические системы удаления навоза. Это всегда и особенно при смывной системе приводит к увеличению выхода навоза в 5…6 раз. При этом влажность его достигает 96…98 %.

Перевозить такой навоз в поле мобильным транспортом (средний радиус перевозки 5…6 км) экономически невыгодно. Транспортировать по трубам ненадежно из-за наличия твердых включений.

Применяют три метода разделения жидкого навоза на фракции:

– в отстойниках-накопителях,

– выпариванием,

– механическими средствами.

Разделение на фракции в отстойниках-накопителях требует строительства дорогих и в большом количестве отстойных сооружений.

Наиболее простой отстойник – это резервуар глубиной не менее 5м круглой или прямоугольной формы. Жидкий навоз вводится в отстойник по центральной трубе сверху вниз, попадает в нижнюю коническую часть отстойника. Взвешенные частицы оседают, а жидкая фракция медленно поднимаясь, сливается из отстойника. Сечение отстойника настолько велико, что скорость подъема жидкой фракции значительно меньше скорости оседания твердых частиц. Для свиного навоза скорость подъема должна быть меньше 0,7 мм/с, а продолжительность пребывания суспензии в отстойнике не менее 2 часов.

Влажность получаемого осадка составляет 93…94 %, что требует его дополнительного обезвоживания. Поэтому такие вертикальные отстойники используют как первичные с последующим машинным обезвоживанием. Использование вертикальных отстойников выгодно тем, что резко сокращается объем переработки твердой фракции: выход осадка составляет 20 % от исходного жидкого навоза влажностью 98 %.

Горизонтальный отстойник-накопитель – самостоятельное сооружение. Представляет собой прямоугольный бассейн размером 110х33х2,25м. Дно и стенки – бетонные. В дне сделаны дренажные лотки с перфорированными трубами или плитами, заполненные щебнем.

Бассейны заполняются жидким навозом, при этом дренаж не работает – закрыты задвижки дренажных линий.

Периодически по мере образования осадка осветляемая жидкость сливается с любого уровня через водосбросы шандорного типа. После заполнения накопителя осадком слоем 1,5…1,8 м подачу навоза переключают на следующий накопитель. Открываются дренажные задвижки и образовавшийся осадок обезвоживается с 90…92 % влажности до 80 % за счет испарения влаги и фильтрации через дренаж за два месяца летом и три-четыре месяца зимой.

Выгрузка твердого осадка осуществляется мобильными погрузчиками, которые заезжают с транспортными средствами в отстойник-накопитель по пандусам.

Наиболее эффективными для поточной технологии являются средства разделения на фракции с использованием активных методов. К ним относятся фильтрование с постоянным удалением осадка с фильтровальной перегородки (виброфильтры), фильтрование с повышенным давлением (фильтрпрессы), комбинации обоих факторов одновременно (центрифуги, вакуумфильтры).

Кривое сито – наиболее простая установка. Фильтрование происходит под действием сил гравитации, а очистка поверхности сита от твердых частиц – смывом вновь поступающих порций. Установка эффективна в работе. Влажность твердой фракции 86…88 %, ее требуется дополнительно обезвоживать. Поэтому кривое сито используется как первая ступень обезвоживания.

Динамический фильтр (вибросито) представляет собой цилиндрический бункер с коническим дном (конус вверх) из нержавеющей сетки с размером ячеек 1…3 мм. Бункер установлен на раме через цилиндрические пружины и приводится в движение мотор-вибратором.

Масса, поступающая в центр бункера, под действием вибрации растекается к периферии и фильтруется. Фильтрат стекает через нижний бункер, а твердый осадок удаляется через тангенциально установленные лотки. Производительность по исходной массе W= 97…98 % составляет 6…8 т/ч, влажность осадка – 80…90 %.

Вибросита работают ненадежно, так как забиваются твердой фракцией.

Виброгрохот ГИЛ-32 (52) представляет собой двухрядное сито, колеблющееся с коробом, совершая перемещения как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Исходная масса равномерным слоем попадает на верхнее сито и под действием инерционных сил продвигается к лотку для отвода твердой фракции. Профильтровавшаяся часть попадает на второе нижнее сито с меньшими отверстиями и фильтруется повторно.

	ГИЛ-32	ГИЛ-52
Производительность, м^3/ч
Влажность твердой фракции, %	82…85	88…91
Материал сит	провол. стальная, оцинкован.	капроновая нить
Размер ячеек, мм
- верхнее сито	2,8×2,8	1×1
- нижнее сито	2×2	0,7×0,7
Назначение	Для свиного	для КРС

Шнековый фильтр-пресс представляет собой литой шнек переменного шага, находящийся в перфорированном кожухе. В конце кожуха имеется нажимной конус для создания регулируемого противодавления. Отверстия перфорации конические диаметром 2 мм со стороны шнека и диаметром 4 мм снаружи. Влажность отжатой массы – 65…70 %.

Производительность по исходной массе влажностью 82…85 % - 20 т/ч.

Фильтрующая центрифуга представляет собой перфорированный ротор с отверстиями 0,7…1,2 мм, вращающийся со скоростью 500 мин^-1. Образующийся на нем твердый осадок непрерывно срезается капроновым ножом и попадает на шнек с переменным шагом, помещенным в перфорированный кожух на одном валу с ротором. Здесь производится дополнительное обезвоживание осадка.

Производительность по исходной массе при W = 94…96 % составляет, т/ч – 60…80, при W = 97…98 % – 100…120, влажность осадка- 73…75 %.

Осадительная центрифуга ОГШ-502К-4 представляет собой размещенные соосно ротор и конический шнек, посаженный на полый вал. Суспензия вводится через полый вал. Под действием центробежных сил прижимается к периферии ротора, где происходит разделение: твердая более тяжелая фракция прижимается к ротору и непрерывно образовывающийся слой снимается витками шнека и перемещается в суживающуюся коническую часть, где дополнительно отпрессовывается.

Осветленная жидкость вновь поступает порциями суспензии. Шнек вращается на 1,5…2 % медленнее ротора в ту же сторону.

Производительность по исходной массе при W=91…94 % - 20…25т/ч.

Влажность твердой фракции – 67…70 %.

Диаметр ротора – 500 мм.

Частота вращения, мин^-1 – 2000; 2300; 2650.

Разделение навоза на фракции можно производить в гидроциклонах.

Уничтожение гельминтов и инфекционных бактерий в навозе перед использованием его в качестве удобрения, особенно на полях, предназначенных для овощных и кормовых культур, и пастбищах – обязательное профилактическое мероприятие.

Лучшим средством борьбы с болезнетворными микробами, вирусами, яйцами гельминтов является дезинфекция. Твердый навоз влажностью до 79 % обеззараживают биотермическим методом. Для этого его укладывают в штабеля шириной до 7 и высотой более 2м. Под действием микроорганизмов температура в штабеле повышается до 50…60⁰С, в результате чего яйца большинства гельминтов и болезнетворные микробы погибают в течение одного-двух месяцев. Следует иметь в виду, что наружный слой штабеля не прогревается, т.е. не обеззараживается, поэтому его укладывают в штабель вторично.

При влажности зараженного навоза более 75 % для лучшего самосогревания его компостируют с торфом, соломой и другими сухими наполнителями.

В жидком навозе процесс самосогревания не происходит, и в нем долго живут возбудители заразных болезней. Если после карантинной выдержи (6…8 суток) в жидком навозе обнаруживается инфекция, навоз обеззараживается одним из следующих способов:

– химическим

– термическим

– биологическим

— физическим.

Химический способ обеззараживания осуществляется путем добавления серной кислоты или едкого натрия. Добавление химических веществ также для уничтожения неприятного запаха сероводорода и производных азота. Например, в Швеции применяют для этого сульфат аммония в количестве 14 кг/м³. В Финляндии используют препарат "Дуодор", состоящий из сульфата железа, бисульфата кальция и гидрокалийного метансульфата. "Дуодор" разбавляют водой и заливают в навозохранилище из расчета 1 л на 5 м³ навоза и перемешивают. Стоимость химического способа обработки очень высокая.

Термический способ состоит в нагревании жидкого навоза до t=95⁰С. Стоимость энергии (электрической, топлива) очень высока, поэтому его не применяют.

Биологический способ состоит в активизации деятельности микроорганизмов навоза, которые под действием вырабатываемых ими ферментов разлагают белки, жиры и углеводы инфицирующих микробов и используют их для роста собственной биомассы. Различают аэробные и анаэробные методы обработки в зависимости от того, какие микроорганизмы преобладают.

Аэробные методы протекают при постоянном наличии в жидком навозе растворенного кислорода. Для этого жидкую навозную массу постоянно перемешивают и продувают через нее воздух. Если температура массы будет находиться в пределах 20…30 ⁰С, процесс называется мезофильным (мезофильные аэробы преобладают), если при t = 30…40 ⁰С – термофильным (преобладают термофильные аэробы).

При отсутствии в массе кислорода происходит аэробное брожение, которое называют метановым. Здесь также процесс может происходить при преобладании мезофильных анаэробов (30…35⁰С) и термофильных (50…55⁰С).

Преобладание тех или иных микроорганизмов зависит от вышеназванных оптимальных условий. При понижении температуры до 10⁰С процесс замедляется в два-три раза, но не останавливается. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходимо соблюдать еще ряд условий: наличие питательной среды, биогенных элементов (N, S, P, K, Mg, Ca, Na, Cb, Fe), микроэлементов (Mn, Ni, Co, Cu), витаминов, оптимальной кислотности (6,5…8,5).

Анаэробное брожение используют для получения биогаза (60…65 % метан, 35…40 % углекислый газ). Выход – из 1 т навоза 50 м³ биогаза. Производство биогаза выгодно в южных районах, где не требуется специального подогрева массы для поддержания оптимальной температуры.

Физический способ обеззараживания состоит в обработке массы различными физическими воздействиями: ионизирующим излучением, быстрыми электронами, электрическими разрядами, постоянным током. При этом основная масса болезнетворных микробов погибает.

Дата добавления: 2014-01-20