Приготовление компостов с использованием смесителя СА-100
Украинским научно-исследовательским институтом механизации и электрификации сельского хозяйства разработана технология ускоренного приготовления компостов, включающая использование смесителя-аэратора СА-100.
Технология предусматривает цикличное приготовление смеси торфа с полужидким пометом на наклонной плоскости бурта, что позволяет обеспечить условия для проведения равномерного биотермического процесса непосредственно в буртах.
Предложенный способ позволяет в 2–3 раза уменьшить сроки компостирования, провести надежное обеззараживание микрофлоры и максимально уменьшить количество всхожих семян сорных растений.
Смеситель-аэратор состоит из рамы, установленной на четырех самоустанавливающихся колесах, в агрегате с трактором ДТ-75МВ. С правой стороны по ходу трактора на раме с помощью полиспаста и канатов установливается двухшнековый рабочий орган, с левой – противовес. Привод рабочего органа осуществляется от вала отбора мощности трактора. Для транспортирования смесителя-аэратора предусматривается его агрегатирование в положении, когда рабочий орган и противовес расположены по ходу трактора.
Работает смеситель-аэратор возвратно-поступательно со скоростью 0,33–0,6 км/ч вдоль предварительно сформированного в виде трехгранной призмы бурта торфа или помета с подстилкой (от напольного содержания). Перед каждым его ходом на грань бурта наносится максимальное количество помета (слой). Затем при движении рабочий орган срезает нанесенный слой помета и необходимый слой торфа или помета с подстилкой (в зависимости от рецептуры) – 6–10 см, перемешивает их и перемещает полученную массу на противоположную грань бурта. Операция продолжается на расстоянии от бурта, равном его ширине. Длина бурта может составлять 60–100 м.
Затем через 4–5 дней срезается слой смеси толщиной 0,6–0,8 м, что обеспечивает естественное насыщение смеси кислородом воздуха и равномерную биотермическую обработку всей компостной массы при температуре 50–60°С.
Технология предусматривает также цикличное послойное формирование буртов трапецеидальных форм, ранее приготовленных смесей, с помощью других средств механизации. Срок созревания компостов составляет 1,5–2 месяца.
Основные технические характеристики агрегата: Производительность, т/ч – не менее 66; рабочая скорость движения агрегата, км/ч – 0,33–0,6; транспортная скорость, км/ч – 10; угол наклона рабочего органа, градусы – 9–37; масса агрегата (без трактора), т – 4,0; обслуживающий персонал – один машинист; влажность смеси, % – 67–75; неравномерность распределения компонентов, 5 – 5,6.
Технология ускоренного приготовления компостов смесителем-аэратором может быть эффективно применена в районах, где имеются запасы торфа, лигнина, опилок при условии планирования производства пометных компостов на полевых центральных площадках, месторасположение которых ежегодно изменяется с учетом принятых севооборотов.
Получение «Фермвея»
Ученые Всероссийского научно-исследовательского института использования мелиорированных земель (г. Тверь) совместно с американской фирмой «Биоферм, Инк.» (штат Огайо) работают в области биоконверсии органического сырья (помет, навоз, торф и др.).
Биоконверсия имеет определенные преимущества перед другими технологиями, базирующимися на физических, химических, термических способах воздействия на перерабатываемую сырьевую массу, а именно: реакции и процессы протекают при невысоких температурах, без применения избыточного давления или вакуума, к тому же они безвредны для человека и окружающей среды; требуют значительно меньших энерго- и теплозатрат, технологическое оборудование и аппаратура сравнительно просты, их изготовление не требует дефицитных и дорогостоящих материалов; обслуживание биоконверсионных установок несложное и быстро осваивается обслуживающим персоналом. Биоконверсия незначительно зависит от климатических условий.
Биотехнология может привлечь внимание отдельных птицеводческих хозяйств, содержащих птицу на полу с использованием подстилки.
Технология переработки помета методом биологической ферментации основана на управлении ростом и развитием аэробных бактерий. В специальной камере – биоферментере – создаются оптимальные условия для интенсивного развития и количественного роста аэробных бактерий. Процесс длится 5–7 суток при температуре 60–75°С, в результате смешанная масса (помет и торф, помет и опилки или другие сочетания наполнителей с пометом), накапливая много питательных элементов, принимает темный цвет. Важно отметить, что в процессе ферментации происходит гибель патогенной микрофлоры, а семена сорных растений теряют всхожесть. Готовый продукт, получивший фирменное название «фермвей», используют в США как органическое удобрение или как подстилку для птицы и животных. Причем, многие фермеры в США используют его в рационах для кормления животных, особенно при откорме на мясо.
В 1992 г. Государственный племптицезавод «Конкурсный» (Московская область) приступил к изготовлению этого нового вида органического удобрения по технологии фирмы «Биоферм, Инк.».
Сущность технологии биоферментации заключается в следующем. В специальную камеру (50 м3), представляющую собой не что иное как кирпичное здание, загружается торфо-пометная смесь (1:1). Смесь предварительно готовится на площадке с твердым покрытием, расположенной вблизи ферментационной камеры. После загрузки массы, производится ее обдув через специальные отверстия, размещенные в нижней части камеры. Благодаря наличию воздуха в массе начинается бурное развитие термомезофильных микроорганизмов. Микробная масса быстро увеличивается в объеме за счет ассимиляции углеводов, соединений азота, фосфора. Процесс длится 5–7 дней. Одна такая установка может переработать 6 тыс. тонн птичьего помета в год.
Широкое внедрение данной технологии переработки помета на птицефабриках не представляет особой сложности, причем птицефабрики могут заметно оздоровить экологическое состояние своих территорий, получая значительный экономический эффект.
Для того, чтобы распределить подачу воздуха в органическую смесь (с целью обеспечения ее эффективной аэрации) и тем самым ускорить процесс развития мезофильных и термофильных микроорганизмов, – используется вентилятор В‑Ц14–46–2–01А, мощность двигателя которого составляет 2,2 кВт.
Для улучшения товарных качеств нового вида органических удобрений производится его доработка специальным комплектом оборудования: дезинтегратором, дозатором, стерилизатором-обезвоживателем, гранулятором (шнековым прессом). В технологической линии имеются приборы контроля температуры, влажности и содержания кислорода в воздушной среде аэрации.
Затраты труда на получение 1 тонны нового вида органического удобрения с содержанием азота, фосфора, калия (NPK) – 45 кг/т. составляют 0,4–1,0 чел.∙ч., электроэнергии – 4,5–4,8 кВт/ч.
Учитывая, что в данной технологии используются, в основном, серийные машины и оборудование с незначительными доработками, то такой способ утилизации птичьего помета может найти широкое распространение на птицефабриках различных климатических зон Российской Федерации.
Производство биокомпостов
Коллектив ученых Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института химизации сельского хозяйства (ВНИПТИХИМ) под руководством кандидата технических наук В.И. Зеникова разработал новую технологию производства биокомпостов на основе птичьего помета.
Для государственного племптицезавода «Птичное» (Московская область) был разработан проект опытно-промышленного комплекса по производству высокоэффективных органических удобрений. До разработки проекта технология прошла производственную проверку на Вельской птицефабрике (Архангельская область). Производительность проектируемой технологической линии – 20 тонн биокомпоста в сутки с возможностью потенциального увеличения производства до 100 тонн в сутки и выше. Принципиальная схема расстановки основного оборудования аналогична рис. 6.14.
Прием и дозированная подача помета в смеситель осуществляется с помощью переоборудованной машины (ПРТ-10–1) для внесения твердых органических удобрений 1. Смешивание помета с объемными компонентами (торф, помет с подстилкой, солома, опилки и др.) происходит в переоборудованном для этих целей смесителе РСП-10, поз. 2 .Загрузка компонентов в смеситель, органической смеси – в ферменторы 5 и выгрузка с доставкой готового удобрения на фасовку или склад производится электропогрузчиком ЭП-103, поз. 4.
Приготовление микробиологических препаратов (добавок) и дозированная подача их в органическую смесь производится специальной установкой УФК-Ф-1. Для дозирования и подачи известковой или доломитовой муки, нейтрализующей кислотность компонентов (торфа), используется переоборудованный агрегат 1РМГ-4 с транспортером выгрузки.
Управление технологическим процессом – автоматическое, осуществляется с помощью электромеханического реле РПТ-0,5 (включение и выключение вентиляторов, 6).
Технологии ВНИИМЗ
Сотрудники Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственного использования мелиорированных земель под руководством академика РАСХН Ковалева Н.Г. и заведующего отделом Малинина Б.М. разработали ряд технологий переработки различных видов органического сырья (навоз, помет, торф, солома, опилки и др.) методом биоферментации: в специальных сооружениях при активной аэрации органической массы и на открытых или закрытых площадках способом пассивной аэрации.
Ниже расматриваются основные технологические операции производства биологически активного удобрения – компоста многоцелевого назначения (КМН), используемого в земледелии.