Сепарация – это разделение навоза любых животных, включая крупный рогатый скот (КРС), или помета птиц на твердую и жидкую фракции с помощью специальных устройств, которые называют сепараторами, прессами или пресс-сепараторами.
Кроме того, сепарацию применяют в тех случаях, когда необходимо снизить влажность твердой фракции экскрементов, чтобы сделать их пригодными для того или иного применения.
Содержание
Как происходит сепарация навоза и помета?
В основе процесса сепарации лежит разница в сжимаемости навоза/помета и разжижающей их воды. Ведь вода относится к несжимаемым веществам, тогда как кал животных и птиц обладает высокой сжимаемостью.
Для сжатия смеси используют два типа сепараторов:
- шнековые;
- вальцевые.
Шнековые механизмы работают по принципу мясорубки – тщательно подогнанный к диаметру трубы шнек перемещает смесь к выходному отверстию, на котором стоит лепестковый жиклер переменного сечения.
В нижней части трубы перед жиклером установлена съемная сетка (сито) с определенными диаметром отверстий. Когда шнек подает навозную жижу, то вся она не успевает проходить через жиклер, ведь производительность пресса заметно выше его пропускной способности.
Твердая фракция навоза уплотняется в промежутке между жиклером и шнеком, а выдавленная вода стекает через сито, благодаря чему через жиклер проходит уже отжатая смесь, влажность которой укладывается в диапазон 60–85%.
Вальцевые механизмы работают иначе – их основу составляют парные, прилегающие друг ко другу вальцы (барабаны), которые прижимаются с различным усилием. Как минимум один из вальцов оснащен специальным щеточками, которые захватывают жижу и проталкивают дальше, благодаря чему она проходит между стыком вальцов.
Сверху на них выливают навозную жижу, которая по мере приближения к стыку вальцов постепенно сжимается, а максимальный пик сжатия расположен в зоне контакта поверхностей вальцов. Один из барабанов весь покрыт отверстиями определенного диаметра, а также подключен к системе отвода жидкости.
Более подробно о сепараторах для навоза мы рассказывали здесь.
Характеристики твердой и жидкой фракций
Сепарированный навоз представляет собой массу, разделенную на две фракции:
- твердую;
- жидкую.
Твердая фракция представлена калом животных или птиц, содержащим помимо органических веществ множество бактерий, а также яйца и личинки гельминтов и сохранившие жизнеспособность семена различных сорняков. Жидкая фракция представлена не только мочой, но и жидкостью из каловых масс, поэтому она наполнена различными органическими и неорганическими веществами.
Твердую фракцию применяют так же, как навоз, а жидкую используют в качестве комплексного удобрения, для чего разводят водой (иногда обходятся без этого) и этим раствором поливают поля или посадки.
Для чего применяют разделение на фракции?
Такую переработку применяют для изменения характеристик навоза и его подготовки к следующим видам применения:
- гранулирование сухого удобрения;
- транспортировка навоза и помета на большие расстояния для последующей переработки;
- изготовление твердого топлива.
Для применения экскрементов любым из этих способов их необходимо не только отделить от мочи или смывных вод, но и снизить влажность твердой фракции. Отстаивание в лагунах разделяет экскременты на жидкую и твердую фракции, однако влажность твердой фракции нередко превышает 90%. Отходы жизнедеятельности, собранные в помещениях, оборудованных стоком для мочи, имеют влажность 75–90%, а у экскрементов, выдержанных полгода под скотом, этот параметр составляет 70–80%.
Если отходы жизнедеятельности превращают в гранулы для последующей продажи в качестве топлива или сухой основы для изготовления удобрений, то необходимо снизить содержание жидкости хотя бы до уровня 15–20% (лучше 5–10%).
Если жидкости будет больше, то бактерии смогут начать переработку экскрементов и, как минимум, разрушат сложные органические вещества, из-за чего материал потеряет часть химических элементов и его ценность упадет.
В тех случаях, когда навоз приходится для переработки возить на большие расстояния, его влажность становится одним из важнейших факторов. Ведь при влажности 99% (средняя влажность смывного навоза) масса твердых фрагментов составляет лишь 1%. Снижение влажности хотя бы до уровня 50% позволит при том же объеме перевезти в 2 раза больше ценного вещества и во столько же раз сократить траты на транспортировку воды.
При переработке в топливо оптимальная влажность составляет 50–70%, в таком состоянии смесь навоза с соломой все еще пластична и после лепки или прессования сохраняет свою форму. Если же влажность будет выше, то велика вероятность, что вылепленные кирпичи (брикеты) потеряют форму и растекутся.
Далеко не все способы переработки позволяют ждать несколько дней, в течение которых твердые и жидкие фракции самостоятельно разделятся в лагуне, после чего можно будет их поочередно выкачивать. Поэтому сепарация позволяет перерабатывать материал сразу же, не теряя времени, благодаря чему меньше полезных веществ будет разрушено обитающими в навозе/помете бактериями.
Видео по теме
На видео показано, как происходит сепарация навоза на комплексе 6000 голов скота:
Заключение
Сепарация навоза – это одна из операций, входящих в технологические циклы различных способов переработки навоза или помета. Сепарацию используют для снижения влажности массы до уровня 60–85%, что позволяет подготовить материал для последующей переработки или транспортировки, а также избавляет от необходимости ждать несколько дней для разделения на жидкие и твердые фракции естественным способом.
