Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помёта
 Скачать 1.54 Mb.
|
|
РД - АПК 1.10.15.02-17 61 цев в теплый период года и не менее 3 месяцев в холодный период года. При компостировании навоза и помета в смеси с древесной корой и опилками продолжительность процесса компостирования увеличивается в 1,5-3 раза. При снижении температуры массы в бурте до С необходимо провести аэрацию смеси путем перемешивания слоев В зимнее время при температуре окружающей среды ниже С компостную смесь рекомендуется укладывать в один сплошной бурт высотой 1,0-2,5 м. При наступлении устойчивых положительных температур окружающей среды смесь аэрируется и укладывается в бурты соответствующих геометрических размеров. Технологический процесс компостирования активным способом предусматривает смешивание компонентов смеси, формирование буртов, выдерживание смеси в буртах, её периодическую аэрацию и хранение готового компоста. Срок выдерживания при компостировании активным способом сокращается до 50-70 суток. 9.6 Для сбора и отвода жидкости, атмосферных осадков на открытых гидроизолированных площадках приготовления компостной смеси, компостирования и хранения вла- гопоглощающих компонентов следует предусматривать жи- РД - АПК 1.10.15.02-17 62 жесборники . Сами площадки должны иметь уклон 0,002-0,003 в сторону жижесборников или отводные канавки (лотки, расположенные по всему периметру. 9.7 Разложение органических веществ в компосте сопровождается значительной потерей массы и переходом биогенных веществ в легкоусваиваемые растениями соединения. Потери биогенных веществ и скорость биотермического процесса зависят от плотности укладки компостной смеси. При рыхлой укладке с плотностью 600-700 кг/м 3 биотермический процесс протекает 2-3 месяца, при укладке плотностью 900 кг/м 3 – 4-6 месяцев, но при условии, что бурты не промерзают. 9.8 Потери органических и питательных веществ в период компостирования снижаются путем укрытия буртов готовым компостом, торфом или землей слоем 0,2-0,3 м. 9.9 Ускоренное компостирование (метод биологической ферментации) основан на управлении развитием аэробных микроорганизмов. Предварительно подготовленная компостная смесь (навозили помет с влагопоглощаю- щими наполнителями (торф, солома и др) и минеральными добавками) оптимальных агрохимических свойств (влажность, кислотность, соотношение углерода и азота) помещается в специальную камеру (биоферментатор или биореак- тор, в которой создаются определенные условия для интенсивного развития аэробных бактерий. РД - АПК 1.10.15.02-17 63 9.10 Технологический процесс ускоренного компостирования протекает в искусственных условиях при непрерывной аэрации компостной смеси путем принудительной подачи воздуха в слой смеси, находящейся в камере. Полезная высота слоя смеси 2 м. Компостная смесь на входе в камеру должна быть тщательно перемешана и иметь температуру не менее С. Удельный расход воздуха должен составлять не менее 0,6 мкг компостной смеси, температура подаваемого воздуха Св зависимости от температуры наружного воздуха. Продолжительность процесса биологической ферментации смеси – 7-8 суток. 9.11 По принципу работы биоферментаторы и биоре- акторы подразделяются на установки периодического и непрерывного действия. Установки периодического действия могут быть стационарными или с возможностью перемещения (контейнерного типа. Наиболее распространенной является технология ускоренного компостирования навоза (пом- та) в режиме периодического действия. Получаемый продукт компост многоцелевого назначения представляет собой однородную сыпучую массу ной влажности, темно -коричневого цвета без неприятного запаха. Биоферментатор представляет собой камеру из кирпича размером 5 мх10 мм) и высотой дом. В полка РД - АПК 1.10.15.02-17 64 меры вмонтированы восемь перфорированных труб, тупиковых с одного конца и объединенных с другого конца общим воздуховодом. На задней стене камеры (с наружной стороны) устанавливается вентилятор, подающий через соединительный рукав воздух в воздуховод и по трубам – в компостируе- мую смесь. Передняя часть камеры оборудуется двухсекционными металлическими воротами. Задняя стена биофермента- тора и ворота имеют отверстия для замера температуры и содержания кислорода в компостной смеси. После загрузки компостной смеси в биоферментатор газоанализатором замеряется количество кислорода в смеси и устанавливается продолжительность вентилирования. При закладке смеси влажностью 55-65% с начальной температурой около С температура смеси через 10-12 ч поднимается до С, а затем до С. Падение температуры в смеси до С свидетельствует об окончании процесса ферментации. Биоферментатор может возводиться также из железобетона и других материалов. В зависимости от объема производства компоста из биоферментаторов могут возводиться модули из любого числа секций. РД - АПК 1.10.15.02-17 65 Компоненты компостной смеси загружаются в био- ферментатор навозоразбрасывателем, а выгрузка готового компоста осуществляется фронтальным погрузчиком на открытую площадку хранения компоста. 9.12 На животноводческих фермах мощностью до 1 тыс. условных голов рекомендуется использовать технологии ускоренного компостирования на базе машины для приготовления компостных смесей, укладки их в бурты, аэрации в вертикальной компостирующей установке и последующем созревании компоста в буртах. Предлагаемая технология производства высококачественных органических удобрений заключается в подготовке компостной смеси специальной машиной, предварительном компостировании смеси в буртах в течение 7-10 суток, био- термическим сбраживании смеси в вертикальной компости- рующей установке за 5-7 суток при температуре Си последующем созревании компоста в буртах в течение 14- 21 суток. Полный цикл производства органических удобрений составляет 26-38 суток. 9.13 При больших объемах переработки навоза и помета ускоренным компостированием используют биотраншеи, состоящие из проездной дороги, траншеи и ферментатора. Для ускоренного компостирования навоза (помета) в крестьянских (фермерских) хозяйствах следует использовать РД - АПК 1.10.15.02-17 66 ферментатор, сконструированный на базе прицепа- навозоразбрасывателя 9.14 Установками непрерывного действия получения биогумуса из навоза и помета являются биореакторы барабанного типа различной конструкции (разработки ИАЭП, ВНИИОУ и др. Биореактор барабанного типа представляет собой камеру цилиндрической формы, установленную на опорные катки с приводом для осевого вращения с целью перемешивания и равномерного аэрирования перерабатываемой смеси на внутренней стенке барабана вмонтированы перфорированные трубы, тупиковые с одного конца и объединённые с другого конца общим воздуховодом на задней стенке барабана (с наружной стороны) устанавливается вентилятор, подающий через соединительную муфту воздух в воздуховод и по трубам – в органическую смесь. При закладке компостной смеси 55-65% с начальной температурой около С температура смеси через 10-12 ч поднимается до С, а затем до С. Для оптимального режима работы установки непрерывного действия (барабанного типа) её заполнение исходной смесью составляет 80% от общего объёма. Ежедневно происходят выгрузка из камеры 1/3 полученного биоудобрения и загрузка вне исходной смеси. РД - АПК 1.10.15.02-17 67 9.15 Для получения из навоза и помета компостов заданных свойств, сбалансированных по элементам питания и составу удобрений, усиления микробиологических процессов, протекающих при компостировании, и уменьшения потерь питательных веществ в компостную смесь целесообразно включать минеральные добавки (фосфоритную муку, фосфо- гипс, порошковидный суперфосфат и др, а также использовать микробные закваски (ассоциаций из группы активных термофильных микроорганизмов. При рН исходного навоза и помета в пределах 7,0 и при рН торфа до 5,0 в компостную смесь следует добавлять фосфоритную муку или фосфогипс, при рН торфа более 5,0 – суперфосфат в количестве 15-30 кг на 1 т смеси. Примечание – Целесообразность, сроки смешивания и виды минеральных удобрений, подлежащих добавлению в компостную смесь, устанавливают соответствующие службы в зависимости от конкретных условий производства. 9.16 Для получения на основе навоза или помёта экологически чистого, высококачественного удобрения в виде биогумуса используют технологии вермикомпостирования. Подготовку исходной смеси (субстрата) для заселения червями следует осуществлять аналогично подготовке компостной смеси. РД - АПК 1.10.15.02-17 68 Приготовленная смесь укладывается на гидроизоли- рованную площадку с уплотненным грунтовым или твердым покрытием в бурт высотой 1,5-2 м. Длина бурта зависит от объема производства биогумуса. Для создания более однородной структуры базового субстрата бурт необходимо подвергать не менее чем трехразовой перебивке. После того как температура внутри бурта снижается, процесс разложения прекращается, полученный субстрат используется в качестве корма для червей. Исходная смесь для вермикомпостирования должна быть однородной, рыхлой, без посторонних включений и иметь - влажность – 75-85%; - рН – 6,8-7,2; - соотношение C: N – 20:1; - содержание минеральных веществ – до 10%; - содержание сырого протеина – не более 25%; - содержание аммиака не более 0,5% (не ощущается запах- отсутствие значительного количества сероводорода не ощущается запах - достаточную насыщенность кислородом (необходима регулярная аэрация. Параметры конечного продукта – био- гумуса должны иметь - влажность – 70%; РД - АПК 1.10.15.02-17 69 - рН – 6,5-7,5; - азот общий (N) – 1,2% а.с.в. (абсолютно сухого вещества- калий (КО) – 0,84 а.с.в.; - фосфор (РО ) – 1,1% а.с.в.; - органические вещества – 52% а.с.в.; - уровень общей микробной контаминации КОЕ/г не более 3,5 х КОЕ – колониообразующие единицы - отсутствие патогенной микрофлоры, яиц и личинок гельминтов Вермикомпостирование подготовленного субстрата следует проводить круглогодично в закрытых отапливаемых помещениях на стеллажах, в теплое время сезонно при температуре Си выше) в тех же помещениях без отопления Ширину стеллажей следует принимать дом, длину – произвольно толщина слоя субстрата 15-20 см. Удельную производительность стеллажей помещений вермикомпостирования следует принимать по исходному субстрату – 1,5 т/м 2 , готовому биогумусу – 0,3 т/м 2 , по биомассе вермикультуры – 22 кг/м 2 в год. Склад для хранения готовой продукции (биогумуса) изолируют капитальной стеной от помещения по производству биогумуса, а в местах сообщения оборудуют дезковрики. РД - АПК 1.10.15.02-17 70 9.18 Готовый компост следует размещать на подготовленных полевых площадках. Полевые площадки следует размещать в непосредственной близости от полей, на которые планируется внесение компоста на расстоянии не менее 500 мот ближайших жилых строений. Укладку в штабеля следует производить тракторами с фронтальными погрузчиками. В зимнее время закладку каждого штабеля необходимо завершать за 1-2 дня, чтобы не допускать промерзания компостной смеси. Количество и размеры компостных штабелей согласуются с площадями полей и планируемыми дозами внесения. Размер штабеля на полевой площадке должен вмещать не менее 100 т смеси. Штабели укладываются рядами, расстояние между штабелями должно быть равно длине рабочего хода навозоразбрасывателя. Высота штабелям, ширина 4-6 м, длина – произвольная. 10 АНАЭРОБНАЯ ПЕРЕРАБОТКА НАВОЗА И ПОМЕТА 10.1 Анаэробной переработке следует подвергать бесподстилочный навоз и помет, смесь осадков отстойников и других продуктов переработки и очистки навозных стоков. Анаэробную переработку массы следует осуществлять путем сбраживания в биоэнергетических установках сельскохозяйственного назначения. РД - АПК 1.10.15.02-17 71 Анаэробное сбраживание обеспечивает дегельминтизацию, девитализацию, подавление патогенных форм микроорганизмов, повышение удобрительной ценности обрабатываемого продукта и получение биогаза. Примечание – При необходимости анаэробной переработки подстилочного помета в метантенках его предварительно подвергают измельчению и доводят влажность массы до 88-92%. 10.2 К технологическому процессу подготовки бесподсти- лочного навоза, помёта и продуктов переработки и очистки навозных и пометных стоков к анаэробному сбраживанию предъявляются следующие требования - подготовленная масса должна быть свежей с максимальным содержанием органического вещества, иметь максимально возможную температуру - масса должна быть гидравлически транспортабельной, гомогенной по составу, однородной по концентрации твердых и взвешенных веществ и равномерно поступать на сбраживание Она не должна содержать включения размером более 30 мм и твердые частицы, плотность которых существенно превышает плотность жидкости (бетон, глина, песок и др. посторонние включения - параметры массы для анаэробного сбраживания а) влажность – 90-96%; РД - АПК 1.10.15.02-17 72 б) зольность – 15-16%; в) рН – 6,9 - 8,0; г) содержание летучих жирных кислот – 600-2000 мг/л; д) щелочность – 1500-3000 мг СаСО 3 /л; е) соотношение C:N – (10-18):1. Для обеспечения оптимального соотношения C:N и получения большого количества биогаза допускается добавлять в сбраживаемую массу другие органические отходы отходы боен, жом, силос, измельчённое зерно и т.д.; - сбраживаемая масса не должна содержать веществ, подавляющих жизнедеятельность метанообразующих микроорганизмов и ингибирующих (сдерживающих) технологический процесс анаэробного сбраживания. К таким веществам относятся различные формы азота и большинство тяжелых, щелочных, щелочноземельных металлов, сульфидов, кислород, антибиотики, дезинфицирующие средства и другие вещества Хранение исходного продукта перед сбраживанием не должно превышать 24-48 ч. 10.3 В качестве основных параметров технологического процесса анаэробного сбраживания жидкого навоза и бес- подстилочного помета следует принимать температуру и продолжительность сбраживания. РД - АПК 1.10.15.02-17 73 Температура сбраживания должна задаваться исходя из принятого режима сбраживания жидкого навоза или бес- подстилочного помета. 10.4 Выбор режима сбраживания следует производить на основании технико-экономических расчетов с учетом природно -климатических условий, ветеринарного состояния животноводческой фермы, комплекса или птицеводческого предприятия, количественно-качественных параметров навоза или помета, санитарно-гигиенических характеристики требований к использованию сброженного навоза или помета, наличия площадей и состояния сельскохозяйственных угодий, вида культур, состояния и типа почв и других условий. 10.5 Для анаэробного сбраживания жидкого навоза и бесподстилочного помета следует принимать два режима - мезофильный с диапазоном температур – С - термофильный с диапазоном температур – С. Для районов с умеренным климатом предпочтение следует отдавать мезофильному режиму анаэробного сбраживания Термофильный режим анаэробного сбраживания жидкого навоза и бесподстилочного помета должен назначаться преимущественно по указанию ветеринарной службы в случаях, предусмотренных в разделе 15 настоящих методических рекомендаций. РД - АПК 1.10.15.02-17 74 10.6 Продолжительность анаэробного сбраживания жидкого навоза и бесподстилочного помета в метантенках следует назначать в пределах 5 - 20 суток с учетом - величины дозы загрузки сбраживаемой массы - принятой температуры сбраживаемой массы - скорости реакции, зависящей от вида сбраживаемой массы - степени разложения органического вещества - требований к качеству сброженного навоза и помета и др. 10.7 В процессе анаэробной переработки происходит разложение органического вещества навоза и помета с выделением биогаза с теплотворной способностью не менее 23 МДж/м 3 (5500 ккал/м 3 ). При анаэробной переработке 1 кг беззольного сухого органического вещества получается дом биогаза плотностью от 0,8 кг/м 3 , содержащего до 65 - 80 % метана. 10.8 Количество образуемого биогаза зависит от вида и состава подвергшегося анаэробной переработке навоза и помета, продолжительности сбраживания, степени распада беззольного органического вещества и других факторов. При дозе загрузки метантенков 10% и степени разложения беззольного органического вещества до 40% ориентировочное количество выделяемого биогаза с 1 кг загруженно- РД - АПК 1.10.15.02-17 75 го беззольного органического вещества бесподстилочного навоза и помета при термофильном режиме сбраживания составляет - навоза КРС – 300 л - свиного навоза – 400 л - помета птиц – 500 л. Метантенки следует проектировать металлическими или железобетонными. 10.9 Количество метантенков должно быть не менее двух, обеспечивающих оптимальные условия анаэробной ферментации и позволяющих при вспышке инфекционных болезней перевести работу метантенков с проточного на цикличный режим Объем метантенков следует определять в зависимости от влажности поступающей массы посуточной дозе загрузки по таблице 59 СП 32.13330. Для жидкого навоза и бесподстилочного помета эти данные следует определять экспериментально Оптимальная суточная доза загрузки массы при влажности навоза 90 - 95 % составляет в среднем 15 %, что соответствует продолжительности сбраживания в течение 7 суток. Объем метантенка следует определять с учетом коэффициента расширения сбраживаемой массы. 10.11 Загрузку сбраживаемой массы в метантенк следует предусматривать равномерными дозами в течение суток. |