Агропрофи » Blog Archive » Ценная органика
Регистрация

��������� - �������� ��������� �������

Ценная органика

Дария Харитонова

В России лишь треть ферм занимаются утилизацией навоза посредством компостирования. Между тем экономическая эффективность от использования компоста вместо минеральных удобрений позволяет сократить затраты в растениеводстве на 75–85%. Как получить компост из своей органики?

Только польза

По данным Союза животноводов России, органические отходы сельского хозяйства составляют около 600–700 млн т в год. При этом почти половина фермеров не вывозит навоз на поля из-за проблемы с оборотными средствами.

Как отмечает директор инжиниринговой компании, занимающейся строительством и реализацией оборудования для утилизации навоза «Биокомплекс» Сергей Перегудов, несмотря на ужесточение контроля за экологической ситуацией и утилизацией отходов в России, вопрос этот по-прежнему остается открытым.

– Самым старым и известным, а кроме того, и наиболее эффективным способом использования навоза в России является его вывоз на поля в качестве удобрений, – отмечает профессор кафедры автоматизации и электрификации сельского хозяйства РГАУ МСХА им. К.А. Тимирязева, доктор технических наук Георгий Дегтерев. – Таким образом, затраты на минеральные удобрения при выращивании кормовых и сельскохозяйственных культур снижаются как минимум вдвое.

Но, по его наблюдениям, около 30% сельхозтоваропроизводителей не занимаются внесением навоза на поля, притом что 20–30 т навоза на гектар в Нечерноземье дают прибавку урожайности в среднем на зерновых 6–7 ц/га, картофеле – 60–70 ц/га, силосных культурах – 150–200 ц/га.

Более того, действие этого удобрения «пролонгирует» повышение урожайности еще на несколько лет вперед, и каждая тонна внесенного в почву навоза дает за время его действия прибавку урожая сельскохозяйственных культур, равную 1 ц зерна.

Георгий Дегтерев напоминает, что внесение навоза в почву сразу из животноводческих помещений нормативами не предусмотрено, поскольку в нем может накапливаться патогенная микрофлора, семена сорняков, возбудители различных болезней. Поэтому в почву должен вноситься только подготовленный (обеззараженный) навоз. При этом наиболее эффективной формой считается компост, так как компостирование оказывает губительное воздействие на патогенную среду растительного или животного происхождения.

– На этапе компостирования уничтожаются болезнетворная микрофлора и возбудители тяжелых заболеваний (бруцеллез, туберкулез, холера, тиф и др.), яйца гельминтов, – подтверждает Сергей Перегудов.

Как объясняет руководитель проектов компании «Биокомплекс» Валерий Славинский, при компостировании создается благоприятная среда для развития аэробно-, мезо- и термофильных бактерий и микроорганизмов, ускоряющих естественный процесс разложения органики, в результате которого образуется похожий на перегной продукт, называемый компостом.

– Во всем мире компостирование – это наиболее распространенный метод обработки отходов животноводческого производства, – комментирует специалист коммерческого департамента ГК Abono («Абоно») Александр Лазарев. – Этот способ переработки отходов способен решать такие проблемы, как неприятный запах, скопление насекомых и сокращение количества болезнетворных микроорганизмов, улучшение плодородности почв и т.д.

В частности, как объясняет Валерий Славинский, питательные вещества (азот, фосфор, калий) переходят в легкодоступные формы, на 20–30% быстрее происходит их усвоение растениями, чем при внесении подготовленного, но некомпостированного навоза. Кроме того, в процессе компостирования удобрение становится сыпучим, что облегчает его внесение в почву.

По подсчетам Георгия Дегтерева, экономическая эффективность от использования компоста вместо минеральных удобрений позволяет сократить затраты в растениеводстве на 75–85%.

Однако в России более половины сельхозпредприятий относятся к навозу, как ко «злу», сопутствующему производству животноводческой продукции, и стремятся быстрее избавиться от него или накапливать в отвалах.

Без сепарации никуда

Компостированию можно подвергнуть только массу, содержащую 30–35% сухих веществ, поэтому жидкий навоз следует сначала разделить на фракции путем сепарирования и затем компостировать твердую фракцию в буртах или методами ускоренного компостирования.

По мнению Георгия Дегтерева, сейчас в нашей стране примерно равное количество комплексов КРС, где животные содержатся на глубокой подстилке (солома, опилки и т.д.) и на матах.

Однако заместитель директора по экологии компании «Сельхозпроект» Ирина Щеголева отмечает, что за последнее десятилетие наметилась тенденция увеличения бесподстилочных комплексов. А это означает, что навоз у таких комплексов будет в основном смесью твердых и жидких частиц.

– Решение проблемы разделения на фракции заключается в том, чтобы отделить твердые частицы прежде, чем их загрязняющие окружающую среду элементы растворятся в жидкости, – говорит Сергей Перегудов. – Для этого применяются специальные сепараторы, суть работы которых в разделении (сепарировании) стоков, содержащих до 12% сухих веществ с последующей переработкой отделенной твердой фракции в высококачественные удобрения, подстилку для КРС или топливо для пиролизных теплогенераторов.

Такое решение позволяет, во-первых, снизить в 2,5 раза объем хранилищ для навоза, а во-вторых, собственно, получить твердую фракцию для образования компоста, чем упростить технологию внесения, снизить сроки карантина, увеличить эффективность биологических очисток и минимизировать вредное влияние на окружающую среду.

К примеру, наиболее распространенные в России шнековые сепараторы навоза компании «Биокомплекс» представляют собой шнековый пресс, в котором производится выдавливание свободной жидкости из первоначально поступающей в него навозной жижи.

Сепараторы также бывают барабанными и вальцовыми. В отличие от шнековых они могут работать с жидкостями и навозом, имеющим длинные волокна и длинные куски соломы.

Кроме того, компания Abono предлагает экранный сепаратор навоза, рассчитанный специально для применения на фермах КРС, чтобы разделять на фракции навоз с большим количеством включений соломы и длинных волокон.

– Твердые составляющие навоза в результате сепарирования получаются пористыми и рассыпчатыми, – отмечает Валерий Славинский. – А полученная биомасса влажностью около 65% идеально подходит для компостирования в чистом виде.

Как поясняет Валерий Славинский, нормативами предусмотрено размещение полученной массы на площадках с твердым бетонным покрытием в буртах высотой 2,5–3 м, распложенных при фермах. При такой влажности аэробные, мезо- и термофильные бактерии будут работать в течение 2–3 месяцев, а с применением простейших ворошителей срок вызревания компоста составит 14–21 день. После этого готовый компост – высококачественное органическое удобрение – можно вносить на поля, фасовать в мешки или на его основе производить высококачественные грунтоматериалы.

На подстилку выгоднее

– В процессе микробиологического компостирования навоза участвуют более 2000 видов бактерий и не менее 50 видов грибов, причем биологические процессы с образованием гуминовых кислот, активизированные на начальной стадии, продолжаются еще несколько месяцев после внесения удобрений в почву, – объясняет Сергей Перегудов. – Это способствует восстановлению и развитию множества необходимых для грунта форм жизни уже непосредственно в почве. Полученные по технологии сепарирования удобрения имеют более высокую (в 6–9 раз), чем у аналогов, концентрацию активных веществ и микроэлементов.

Для ускоренного компостирования твердой фракции навоза КРС после сепарирования применяется обработка твердой фракции в специальном биореакторе – ферментере барабанного типа с механизированной системой подачи и распределения сырья по реактору, а также системой аэрации, обеспечивающей необходимые технологические параметры работы установки.

Как объясняет Валерий Славинский, обработка в таком реакторе применяется для подсушки и обеззараживания твердых составляющих посредством естественных биотермических процессов, поэтому затраты энергии здесь минимальны. Так как процесс компостирования проходит в аэробных условиях и сопровождается постоянно высокой температурой (до 72 °С), обработка поступающей биомассы происходит без дополнительных энергоносителей за одни сутки. Ежедневная мощность участка зависит от типа используемого биореактора и может составлять от 14 до 40 м3/сут. по готовому материалу подстилки. За счет применения утеплителя реактор может эксплуатироваться вне помещений даже в холодное время года.

– Перерабатываемая в нем твердая фракция может использоваться как компост, но экономически выгоднее ее применение в качестве подстилки для животных, – считает Валерий Славинский.

Таким образом, хозяйство сэкономит на приобретении, доставке и утилизации традиционных подстилочных материалов. Причем согласно подсчетам специалистов компании «Бикомплекс», экономия может составить до 3000 тыс. рублей на корову в год. А отработанную подстилку можно использовать или продать в качестве удобрения.

– В более сложном исполнении для переработки навоза или помета используются линии ускоренного микробиологического компостирования с использованием отдельных ферментирующих блоков, – продолжает Валерий Славинский. – В упрощенном варианте они монтируются на базе старых, не используемых складских построек. В более дорогостоящем ставятся современные системы с автоматизированной загрузкой сырья.

Стационарный ферментер

Подобная линия компостирования представляет собой несколько блоков с возможностью регулирования температуры и влажности внутри, куда загружается отсепарированная твердая фракция. Так, например, на племзаводе «За мир и труд» (Краснодарский край) при объеме стоков 300 м3 в сутки из цеха разделения, где установлены три сепаратора, жидкая фракция переправляется в лагуну, а твердая перевозится трактором в отсеки-ферментеры.

Как поясняет Валерий Славинский, ферментеры представляют собой восемь отсеков с бетонным полом, в который вмонтированы трубы со специальными воздушными форсунками. На заполнение каждого из них уходит примерно один день. Во всех отсеках установлены датчики температуры и вентиляционное оборудование. Когда трактор заполняет бункер полностью, его закрывают. Ускоренное компостирование происходит за счет деятельности термофильных бактерий, которые при продувке слоя твердой фракции воздухом нагревают биомассу до 60–70 0С.

– Для успешной работы участка необходимо обеспечить поступление на переработку твердой фракции навоза влажностью 60–70% и плотностью 0,4–06 кг/м3, исправные нагнетающие вентиляторы для продувки биомассы в закрытом помещении и хорошую вентиляцию. При этом вентиляционный поток частично может быть направлен для подмешивания в воздух, подаваемый на продувку, что позволит снизить затраты на поддержание необходимой температуры в зимнее время и уменьшить запахи, – объясняет Валерий Славинский. – Как только температура снижается до 60–65 0С, включаются нагнетающие вентиляторы. Подача воздуха увеличивает активность бактерий.

Процесс идет семь дней, таким образом, когда восьмой ферментер будет загружаться, из первого уже можно выгружать готовый компост – сухой порошок коричневого цвета без запаха и продавать или вносить на поля. Химический состав в абсолютно сухом веществе такого удобрения в зависимости от исходных материалов включает: N – 3,2–5; P – 3,4–3,9; K – 2,1–2,5. Баланс рН – 6,4–7,6. А продукция, получаемая по технологии ускоренного микробиологического компостирования, является экологически чистой и совместима с традиционными агротехнологиями.

Особенности подстилочного навоза

Если же в хозяйствах практикуется содержание животных на глубокой подстилке, то в соответствии с ветеринарно-санитарными правилами подстилочный навоз влажностью до 70% обеззараживают путем рыхлой укладки его в бурты высотой до 2,5 м, шириной по основанию до 3,5 м при этом длина бурта произвольная.

До формирования буртов на бетонированной площадке укладывают влагопоглощающие материалы (торф, измельченная солома, обеззараженный навоз и др.) слоем 35–40 см и ими же укрывают боковые поверхности бурта слоем 15–20 см. Время выдерживания навоза, объясняют в «Биокомплексе», и компоста в буртах при достижении им температуры 60 °С во всех частях должно быть не менее двух месяцев в теплый период года и не менее трех в холодный период года.

При компостировании навоза в смеси с корой и опилками продолжительность процесса увеличивается в 1,5–3 раза. К сожалению, отмечает Георгий Дегтерев, на практике навоз порой годами накапливается в хозяйстве.

Кроме того, как объясняет Ирина Щеголева, в сложенных на улице буртах процесс перегнивания происходит неравномерно, навоз спрессовывается, слеживается, минерализуется. В итоге теряет свою ценность.

– Для увеличения скорости и выравнивания процесса компостирования методом ускоренной ферментации подстилочный навоз, сложенный в буртах, необходимо постоянно обогащать кислородом, – отмечает Александр Лазарев. – Так как именно кислород необходим для жизнедеятельности аэробных, мезо- и термофильных микроорганизмов. Это в свою очередь приводит к повышению температуры внутри буртов и в итоге к дегельминтизации и дезодорации, а также потере всхожести семян сорняков.

Как поясняет Лазарев, кислород, влияющий на температурный режим в буртах и интенсивность биотермического процесса при компостировании смеси, подается с помощью периодической перебивки (ворошения) буртов. Для этого используется специальная техника – мобильный ворошитель буртов. При эксплуатации этих машин возможно сокращение срока компостирования до 10–15 дней.

Ворошители не для нас?

– Метод ускоренной ферментации при компостировании помета и навоза с помощью ворошителей буртов используется во всем мире, но в России таких примеров единицы – не более десятка, – огорчается Александр Лазарев. – Это связано в первую очередь с дороговизной оборудования. Так, стоимость машин в зависимости от ширины захвата (3–7 м) и функций составляет порядка 40–70 тыс. евро.

Ворошители могут быть прицепными и самоходными производительностью от 700 до 7000 м3/час, обладать функцией орошения навоза, возможностью перебрасывать бурты или пропускать их через себя. На российский рынок они поставляются в основном из-за рубежа такими компаниями как Backhus (Германия), Komptech Topturn (Австрия) и др.

– В перспективе на рынок выйдет российский образец, – прогнозирует Сергей Перегудов. – Это разработанная нами модель прицепного ворошителя ПТ32, которая сейчас проходит испытания.

Как замечает Александр Лазарев, применение таких машин даже зимой при температуре

-25 0С показало, что готовый компост можно получить из подстилочного навоза уже в течение 7–8 недель.

– Частота проходов ворошителя зависит от консистенции навоза, его влажности и температуры окружающей среды, – говорит специалист ГК «Абоно». – В процессе получения компоста необходимо следить за соотношением азота (65%), влажностью (70%) и температурой (около 60 0С). Показателем готовности компоста является снижение рН. Так, на входе значение рН составляет порядка 8, а при готовом компосте оно уменьшается до равного земле – 5,5–5,6.

Подстилочный навоз также может проходить экспресс-компостирование в модульных ферментационных установках непрерывного действия.

Живой компост

Кроме того, существует малораспространенная в России технология переработки навоза в биогумус с участием живых организмов – червей. Как утверждает Георгий Дегтерев, дождевые черви способны производить порядка полутора тонн биогумуса с каждого квадратного метра в год.

К примеру, компания «Грин-ПИКъ» предлагает технологию утилизации органических отходов на основе компоста из навоза КРС с помощью элитной промышленной линии дождевых червей «Старатель». Как отмечают в компании, продолжительность их жизни составляет от 4 до 16 лет, так как культивируемые черви не болеют и не подвергаются эпидемиям.

Максимальная выработка биогумуса и наивысшая половая активность червей («Старатель», калифорнийский красный и др.) происходит при температуре субстрата от 18 до 22 0С. Чрезмерный холод – ниже 0 0С и сильная жара – от 40 0С отрицательно влияют на жизнь червя, при этих критических температурах он погибает. Для производства биогумуса с помощью живых организмов в хозяйстве можно использовать любое отапливаемое помещение, где можно разместить бурты. Желательно, чтобы при этом в качестве подстилки у коров использовалась солома, так как применение опилочной подстилки плохо влияет на жизнедеятельность микроорганизмов.

По мнению Дегтерева, относительно малое распространение подобной практики в России объясняется необходимостью наличия довольно больших отапливаемых площадей, что делает такой вид переработки навоза более затратным, нежели простое буртование и складирование.

Комментарии практиков

Агрофирма «Дмитрова гора» (Московская обл.)

Денис Дородных, исполнительный директор:

– Для утилизации навоза с 2007 года на ферме установлен сепаратор компании «Биокомплекс». Твердую фракцию, получаемую в результате сепарирования, мы сразу же вносим на поля, жидкую после накопления и отставания в лагунах также используем как удобрение для кормовых культур.

Мы просчитывали экономическую эффективность от переработки твердой фракции в подстилку для коров и решили дополнительно не покупать сушильный барабан, а вносить твердую фракцию на поля в качестве удобрений. Тем более что твердая отсепарированная фракция представляет собой уже готовый компост. При внесении его в почву повышается урожайность культур, а экономия на удобрениях составляет 10–20%.

Складированием компоста в летне-осенне-весенний период мы не занимаемся. После накопления твердой фракции в резервуаре сепаратора в течение 3–4 дней отгружаем такой компост в обычные цистерны с аппликаторами и отвозим на поля, как правило, паровые, и сразу запахиваем. Полученную в зимний период твердую фракцию складируем до весны.

Что касается животных, содержащихся на глубокой подстилке (в нашем случае это молодняк), то подстилку убираем из коровника трактором раз в полгода и сразу же разбрасываем ее на поля, из тракторного прицепа.

Агрофирма «Красная пойма» (Московская обл.)

Анатолий Анисимов, директор:

– В хозяйстве есть и сепаратор производства «Биокомплекс», и биогазовая установка, но все это оборудование стоит законсервированным. У нас практикуется бесподстилочное содержание. Жидкий навоз из предлагуны, где накапливается 500 тонн ежедневно, каждый день выкачиваем фекальными насосами ИЖН 200 в обычные прицепные цистерны с распылителями и вывозим на поля под кормовые травы. Летом часть скота содержится на выгоне, и мы частично избавлены от необходимости гонять трактор на поле.

Сепарированием навоза мы занимались в течение 1,5 лет. Изначально планировалось использовать остающуюся твердую фракцию как подстилку, но слишком большая влажность (около 70–80%) этой массы не позволяла нам класть ее сразу под животных. Показатель влажности мы пытались довести хотя бы до 50%, но у нас не получилось. Для подсушки требуется специальный сушильный барабан (биореактор), однако его стоимость превышает 12–15 млн руб., тогда как сам сепаратор стоил порядка 1 млн руб.

Пробовали твердую фракцию продавать в качестве компоста, буртовали, складировали, паковали в мешки, получили даже сертификат на торговлю. Но спроса на свой товар не нашли. На рынке уже существуют более совершенные минеральные удобрения. Ниша оказалась занята, и навоз как более дорогостоящий продукт конкуренции не выдержал.

Складировать твердую фракцию нам стало некуда, а эксплуатировать и держать такую установку без реализации твердого продукта нерентабельно. Вносили под картофель вместо минеральных удобрений. И хотя прибавка урожайности в целом составила 30%, но так как картофельные поля у нас небольшие – их общая площадь не более 2 га, а круглосуточная работа сепаратора дает 15 м3 твердой фракции ежедневно, никаких складских помещений для ее хранения нам не хватило бы.

Но в перспективе мы все же хотим перерабатывать навоз на подстилку. Пока подстилочного материала нам хватает: после пожаров 2010 года в районе утилизируется много древесных опилок, и нам привозят их бесплатно. Но еще год, и опилок не будет. Поэтому в планах кредитование и покупка биореактора. Кроме того, мы планируем продолжить торговлю компостом.

АИС «Ферма Роста» (Московская обл.)

Екатерина Милых, заместитель директора по растениеводству:

– Сейчас жидкий навоз от бесподстилочного содержания сливается в лагуны и идет на удобрение кукурузы по шланговой системе. Но в 2014 году мы планируем постройку биогазовой установки мощностью 1 мВт, и жидкий навоз вместе с силосом будет перерабатываться бактериями в биогаз.

Сейчас у нас стартовал проект по переработке оставшегося с прежних ферм навоза, который лежит в буртах уже несколько лет, перерабатываемый в биогумус красными калифорнийскими червями. Для этих целей уже закуплено и высажено 200 семей. Пока идет накопление биомассы, но в следующем году мы планируем заселить этими червями 16 буртов и уже к концу сезона получить 400 тонн биогумуса.

Червей решено выращивать на открытом воздухе, так как помещений под этот вид деятельности не хватает. Так, под бурты с червями нужно не менее 10 га земли. Оборудование для цеха по производству биогумуса прибудет уже в ноябре 2013 года, и уже весной я планирую устроить демонстрационную площадку свойств биогумуса в виде сада с различными культурами, которые будут удобряться полученной массой.

Отправить ссылку другу
Оставить отзыв