Оборудование

Любая качественная переработка навоза или помета невозможна без использования соответствующего оборудования.

Зачастую конечный результат, а также количество физических усилий и финансовых затрат зависит от правильности подбора оборудования для переработки навоза, а также его умелого использования.

Использование неподходящего оборудования, не предназначенного для работы со столь агрессивным материалом, нередко ведет к его поломке. Поэтому собираясь заняться переработкой навоза или помета, необходимо четко понимать, какое оборудование предназначено для тех или иных операций.

Оборудование для разных способов переработки навоза

Вот основные способы переработки навоза:

• перегнивание;
• получение сапропеля и жидких минеральных удобрений;
• изготовление сухих брикетов или гранул;
• получение биогаза;
• получение спирта;
• изготовление стройматериалов.

Перегнивание

Для такого способа переработки экскременты сваливают в кучу на специально отведенной площадке. Этот способ переработки хорошо подходит для навоза/помета низкой влажности, в том числе подстилочного.

Из-за низкой влажности такие экскременты сложно транспортировать по трубам, поэтому для перевозки используют различную технику, в том числе трактора и прицепы.

На площадке перегнивание обеспечивают аэробные бактерии, которые наиболее активны в верхних слоях материала. Чтобы обеспечить равномерное перегнивание, кучу ворошат с помощью специальных ворошителей, устанавливаемых на сельскохозяйственные трактора.

Если гноище, то есть площадка для перегнивания, расположена далеко, то влажность навоза снижают с помощью сепараторов, которые работают по принципу пресса и выдавливают из пометной или навозной массы лишнюю воду. Если материал после доставки оказался слишком сухим, то его поливают обычной водой из шланга, благодаря чему влажность восстанавливается до оптимального значения.

Получение сапропеля и жидких минеральных удобрений

Несмотря на то, что этот способ переработки также осуществляют с помощью аэробных бактерий, конечный результат и необходимое оборудование сильно отличаются.

Благодаря высокой влажности этот материал хорошо подходит для транспортировки по трубам, а значит, доставка даже на большие расстояния не вызывает затруднений, хотя и требует во много раз больше капитальных вложений.

Ведь дальность передвижения по трубам, уложенным без оптимального уклона, зависит от мощности насоса, который перекачивает навозную или пометную жижу. Если же мощности насоса не хватает, то необходимо строить накопительную емкость, из которой материал с помощью другого насоса будет направлен в лагуну.

В процессе перегнивания содержимое лагуны разделяется на твердую и жидкую фракцию, а после окончания процесса органика превращается в сапропель, то есть донный ил и оседает на дно.

Поэтому требования к лагуне гораздо выше, чем к гноищу, ведь она не только должна без повреждений переносить долговременный контакт с агрессивным содержимым, но и обладать возможностью выполнения следующих операций:

• отвода лишней воды;
• перемешивания содержимого;
• сбора и удаления сапропеля.

Второй и третий пункты обеспечивают постоянную работу лагуны в режиме регулярного поступления навозной/пометной жижи.

Ведь содержание органики в смывных экскрементах невелико, а большую часть объема составляет вода, поэтому после разделения фракций излишки жидкости нужно сливать, а после перегнивания удалять сапропель без опустошения лагуны.

Сливаемая с лагуны вода является ценным минеральным удобрением, ведь в ней много как органических, так и неорганических веществ. Ее используют в качестве корневой и листовой подкормки.

Изготовление сухих брикетов или гранул

Такую переработку производят в тех случаях, когда:

• навоз/помет необходимо транспортировать на большие расстояния, чтобы затем получать из него перегной;
• сушеный материал используют в качестве топлива.

В обоих случаях технология и оборудование полностью идентичны:

• свежую или жидкую навозную/пометную массу отжимают с помощью сепаратора;
• сушат с помощью барабанной печи или вакуумной установки;
• формуют прессом или гранулятором.

Получение биогаза

Для получения биогаза используют следующую технологию:

• смесь экскрементов, подстилочного материала и воды подают в измельчитель, где все крупные фрагменты рубят на небольшие кусочки;
• измельченный материал заливают в биореактор;
• внутри биореактора смесь перерабатывается бактериями без доступа воздуха в биогаз, то есть смесь метана, сероводорода и других газов;
• с помощью очистных устройств из биогаза удаляют углекислый газ и сероводород, благодаря чему возрастает концентрация метана;
• собранный метан в газообразном или жидком состоянии закачивают в газгольдеры, затем раздают потребителям.

Побочными продуктами при производстве биогаза являются жидкие минеральные удобрения и сапропель.

Получение спирта

Технология переработки навоза/помета в спирт состоит из следующих этапов:

• расщепление сложных органических веществ кислотой на простые сахара;
• добавление дрожжей;
• сбраживание;
• дистилляция и ректификация с помощью ректификационной колонны.

Побочными продуктами получения спирта являются:

• метиловый и другие спирты;
• органические кислоты;
• эфиры и альдегиды;
• углекислый газ;
• навозная барда.

Изготовление стройматериалов

Такой способ переработки популярен там, где слишком сложно или невозможно завести нормальные строительные материалы, но нет проблем со сбором экскрементов животных и растительных волокон.

Собранные солому и навоз/помет сваливают в заранее подготовленную яму и перемешивают ногами.

Туда же добавляют глину, а при необходимости и песок, после чего продолжают перемешивать до полной готовности. Затем смесь либо намазывают на стены (утепление), либо используют для изготовления блоков (саман).

Универсальные установки

К универсальному оборудованию относят все те механизмы, которые можно применять для различных операций или в разных способах переработки.

Вот список этого оборудования:

• биореакторы (применяют для получения биогаза, жидких удобрений и сапропеля);
• сепараторы (применяют в разных способах переработки навоза/помета, требующих снижения влажности сырья);
• грануляторы (применяют для изготовления топлива и сухого навоза/помета, пригодного для последующего превращения в перегной).

Биореакторы

Эти устройства (биореакторы или метантенки) изготавливают из железобетона или нержавеющей стали. Преимущество бетонных конструкций в том, что материалы для возведения даже очень больших реакторов можно везти на обычных грузовиках.

Малогабаритные нержавеющие метантенки везут на грузовиках или прицепах/полуприцепах в собранном состоянии, а крупногабаритные устройства транспортируют только в разобранном состоянии. После доставки на место их собирают и герметизируют.

Основным преимуществом стальных конструкций является быстрое возведение, ведь от подготовки площадки до подключения коммуникаций редко проходит больше десяти дней, тогда как для изготовления бетонных конструкций необходимо не менее полугода.

Кроме того, стальные конструкции проще герметизировать и ремонтировать.

Чтобы содержимое быстро перегнивало, его необходимо регулярно перемешивать, для чего применяют как механическое воздействие, так и особые системы подачи свежего материала.

Чтобы новый материал эффективно перемешал содержимое, его необходимо влить снизу вверх под определенным углом и под довольно большим значением, чтобы он смог создать циркуляцию содержимого.

Поэтому такие системы эффективны лишь там, где объем вливаемого материала превышает 5–10% объема вещества в реакторе.

Механические способы перемешивания применяют там, где невозможно создать струю достаточного объема и скорости.

Чтобы биореактор не переполнялся, в нем предусматривают отвод технической воды (ее используют в качестве хорошего минерального удобрения) и удаление оседающего на дно сапропеля (его также используют в качестве удобрения, аналогичного перегною).

Более подробную информацию по типам биореакторов и особенностях их применения вы найдете тут.

Сепараторы

Для снижения влажности помета/навоза используют два вида сепараторов:

• шнековые;
• барабанные.

Шнековые сепараторы работают подобно мясорубке. Их основой являются тщательно подогнанные друг ко другу шнек и корпус в форме трубы.

Благодаря минимальному зазору между шнеком и трубой, во время вращения шнека пометно-навозная жижа продвигается к выходу, где установлен жиклер переменного сечения. Чем меньше сечение жиклера, тем выше давление материала перед ним.

Рядом с жиклером, в нижней части корпуса, установлено сито с отверстиями определенного диаметра. Чем меньше диаметр отверстий сита, тем медленней уходит через них выдавленная из жижи вода, поэтому подбирая диаметр отверстий сита и сечение жиклера удается в больших пределах менять влажность отжатой смеси. Для подавляющего большинства сепараторов этот параметр составляет 60–80%.

Все соприкасающиеся с пометной или навозной жижей детали шнековых сепараторов изготовлены из нержавеющей стали, а главным преимуществом перед барабанными аналогами является простота конструкции и относительно низкая цена.

В барабанных (вальцовых) сепараторах удаление лишней влаги происходит благодаря давлению, создаваемому расположенными вплотную друг ко другу барабанами (вальцами).

Один из вальцов подключен к системе отвода отжатой жидкости, а его поверхность покрыта отверстиями определенного диаметра.

Поверхность второго вальца покрыта специальными щеточками, которые улучшают сцепление с экскрементами и облегчают их затягивание к стыку вальцов.

Попав на барабан с щеточками, навозно-пометная жижа продвигается к месту стыка вальцов, постепенно уплотняясь, из-за чего сильно возрастает давление на нее. Благодаря тому, что вода под давлением не сжимается, излишняя влага выходит наружу и через отверстия проникает внутрь второго барабана, откуда по системе отвода поступает в подготовленную для нее емкость.

Барабанные устройства сложней и дороже шнековых, однако лучше подходят для подачи готового материала в кузов грузовика или накопительную площадку. Ведь из шнекового устройства обезвоженные экскременты выходят в форме колбасы, поэтому без дополнительных усилий их невозможно плотно уложить, а из барабанного устройства отжатый материал выходит в форме небольших хлопьев, благодаря чему плотней заполняет кузов или площадку.

Все детали барабанного сепаратора изготовлены из нержавеющей стали, а поверхность вальцов для дополнительной защиты покрыта полиуретаном.

После обработки экскрементов сепаратором этого типа их влажность снижается до уровня 60–80%, то есть по этому показателю они полностью идентичны шнековым устройствам.

Более подробную информацию по сепараторам и особенностям их применения, вы найдете в этой статье Сепаратор.

Грануляторы

По своей конструкции грануляторы похожи на шнековые сепараторы, отличие же заключается в том, что у них нет сита для слива жидкости, а вместо жиклера изменяемого сечения на них ставят матрицы с определенным диаметром отверстий сложной формы.

С наружной стороны матрицы диаметр отверстий равен диаметру готовых гранул, но с внутренней стороны диаметр отверстий заметно больше, а сами они сделаны в виде конуса, постепенно сужающегося до диаметра выходного отверстия.

Благодаря такой форме отверстий повышается эффективность формирования гранул.

Давление перед матрицей настолько велико, что экскременты разогреваются до температуры 90–150 градусов без внешнего нагрева.

Это оказывает дезинфицирующий эффект, убивая яйца глистов и возбудителей болезней, а также семена сорняков. После выхода из матрицы заготовки гранул режут с помощью вращающегося ножа, благодаря чему все гранулы получаются одного размера. Меняя скорость вращения ножа регулируют длину готового продукта.

Все детали гранулятора изготавливают из нержавеющей стали, это заметно увеличивает стоимость устройства по сравнению с грануляторами кормов и другими аналогичными аппаратами. Более подробную информацию об этих устройствах вы найдете тут.

Заключение

Экскременты животных и птиц являются очень агрессивным веществом, поэтому для их переработки необходимо использовать специальное оборудование, способное не только выполнить задачу, но не получить повреждений от долговременного контакта с навозом или пометом.

Кроме того, очень важно использовать правильную технологическую цепочку, потому что каждый вид такого оборудования рассчитан только на работу с материалом, обладающим определенными свойствами.