Способ подготовки подстилочного навоза к утилизации - RU2742131C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно переработке и утилизации навоза на предприятиях по производству животноводческой продукции.

Известна технология переработки навоза [1], включающая в себя механическую, например, конвейерную уборку навоза из стойл в тракторные прицепы, транспортирование навоза на площадку временного хранения, перемешивание по необходимости с влагопоглощающим материалом (для компостирования влажность органической массы должна быть не более 75%, в противном случае требуется дополнительный влагопоглощающий материал: солома, опилки, др.), и перемещение в зону карантинирования. По истечении срока карантинирования в случае отсутствия эпизоотии компостная смесь мобильным транспортом перемещается на площадки для биотермического созревания в буртах, которое длится не менее трех месяцев и происходит не всегда эффективно из-за недостатка кислорода в компостной смеси.

Известен способ компостирования навоза в рукавах из черной пленки [2], позволяющий сделать из навоза качественный компост. Компостирование в рукавах является эффективным при подаче воздуха и нагреве черной пленки. Масса уменьшается примерно на треть и становится гигиеничной, равномерного качества и не имеет запаха. Не нужна герметичная поверхность или емкость для сбора стоков.

Вышеперечисленные способы утилизации навоза методом аэробной биотермической стабилизации происходят с образованием газообразного аммиака под действием микроорганизмов, что влечет за собой загрязнение атмосферы.

Кроме того, при аэробном способе компостирования навоза происходят значительные потери органических веществ и азота в течение первых 3-5 месяцев его хранения (табл. 1).

Из таблицы видно, что при анаэробном способе хранения навоза максимально сохраняется органическое вещество.

Известно анаэробное сбраживание в биогазовых установках [3], представляющее собой биохимический процесс разложения органического вещества без доступа воздуха с образованием биологического газа, состоящего, в основном, из 55-70% метана и 27-44% углекислого газа с примесью сероводорода (до 3%), водорода, азота.

Однако, биогазовые установки требуют крупных затрат на строительную часть, приобретение и монтаж технологического оборудования, использование которого предусматривает проведение проектных работ и соответствующих согласований его размещения на территории фермы и специальной подготовки обслуживающего персонала.

Таким образом, все вышеперечисленные способы подготовки навоза к утилизации требуют больших биоэнергетических затрат, растянутых во времени трудоемких процессов, транспортных, погрузочно-разгрузочных, перевалочных работ и спецтехники.

Цель изобретения - экологическая безопасность окружающей среды и снижение биоэнергетических затрат на утилизацию подстилочного навоза.

Поставленная цель достигается тем, что способ подготовки подстилочного навоза к утилизации включаает конвейерную систему удаления навоза на животноводческой ферме, подачу навоза в кузов тракторного прицепа, накопление и транспортировку навоза на площадку его компостирования. Удаление навоза конвейерной системой производится через распределительное устройство, выполненное в виде поворотного вокруг вертикальной оси склиза, в мягкие контейнеры, предварительно попарно установленные в транспортные мешки, располагаемые в кузове тракторного прицепа непосредственно на его днище или на поддонах, выполненные из воздухонепроницаемой пленки, с последующей герметизацией запаиванием для создания биохимического процесса разложения навоза без доступа воздуха, транспортировкой на площадку для компостирования с возможностью последующего ярусного складирования, причем для погрузочно-разгрузочных работ транспортные мешки снабжены стропами, а для стравливания избыточного давления газов, возникающих внутри мягких контейнеров при хранении, они снабжены клапанами, которые соединены между собой и связаны посредством гибких рукавов с газгольдером.

Суть изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена схема удаления подстилочного навоза конвейерной системой на животноводческой ферме в мягкие контейнеры; на фиг. 2 - то же: вид сверху; на фиг. 3 - вид сбоку на мягкие контейнеры, расположенные на площадке компостирования навоза; на фиг. 4 - то же: вид сверху.

Суть способа подготовки подстилочного навоза к утилизации заключается в следующем.

Из здания животноводческой фермы подстилочный навоз удаляется конвейерной системой с наклонным транспортером 1 в кузов тракторного прицепа 2 через распределительное устройство 3, выполненное в виде поворотного вокруг вертикальной оси склиза, в мягкие контейнеры 4, выполненные из воздухонепроницаемой пленки с клапанами 5, предварительно попарно устанавливаются в транспортные мешки 6 со стропами 7 и располагаются в кузове тракторного прицепа 2 непосредственно на его днище или на поддонах 8. После заполнения мягких контейнеров 4 навозом они герметизируются запаиванием, транспортируются и складируются на площадке для компостирования.

В навозе при хранении в герметично запаянных мягких контейнерах происходит биохимический процесс анаэробного сбраживания, при котором 40…50% твердого вещества навоза превращается в СН₄ и CO₂ [1].

Для устранения избыточного давления газов, возникающих внутри мягких контейнеров 4 при хранении, они снабжены клапанами 5, которые соединены между собой и связаны посредством гибких рукавов 9 отвода газов.

Способ подготовки навоза к утилизации осуществляется следующим образом.

Механическое удаление навоза на животноводческой ферме осуществляется конвейерной системой типа УС, УСН, ТСН и т.п. [1]. При этом подача навоза в кузов 2 тракторного прицепа (типа 2ПТС - 4, «Сармат» и т.п.) производится наклонным транспортером 1 через распределительное устройство 3, выполненное в виде поворотного вокруг вертикальной оси склиза, в мягкие контейнеры 4, предварительно попарно установленные в транспортные мешки 6 со стропами 7, располагаемые в кузове 2 тракторного прицепа непосредственно на его днище или на поддонах 8 [4]. Применение поддонов 8 целесообразно для удобства разгрузки мягких контейнеров 4 и предотвращения примерзания транспортных мешков 6 к днищу кузова 2 тракторного прицепа.

После заполнения попарно установленных контейнеров 4, выполненных из воздухонепроницаемой пленки, как правило, из полиэтилена высокого давления (ПВД), а транспортных мешков 6 из полипропилена [5], производится перемещение прицепа для заполнения следующей пары мягких контейнеров 4.

Заполненные мягкие контейнеры 4, выполненные из воздухонепроницаемой пленки, герметизируют запаиванием при помощи, например, ручного импульсного запайщика FS-1000/1200, сшивателя пакетов типа «Клещи» и т.п. [6].

Затем мягкие контейнеры 4 привозят и складируют ярусно друг на друга на площадке для компостирования, причем для стравливания избыточного давления газов, возникающих внутри мягких контейнеров 4 при хранении, они снабжены клапанами 5, которые соединены между собой и связаны посредством гибких рукавов 9 с газгольдером.

Таким образом, внутри мягких контейнеров, выполненных из воздухонепроницаемой пленки с последующей герметизацией запаиванием, создаются оптимальные условия для биохимического процесса разложения подстилочного навоза без доступа воздуха, т.е. анаэробного (метанового) сбраживания.

Предлагаемый способ подготовки навоза к утилизации в мягких контейнерах с герметизацией гарантирует экологическую безопасность для окружающей среды при погрузке, перевозке, перегрузке и хранении, отсутствие неприятных запахов и рассадников для насекомых - разносчиков болезней. Кроме того, благодаря отсутствию разливов жидкого навоза предотвращается загрязнение подземных вод.

В результате применения способа подготовки подстилочного навоза к утилизации резко сокращаются объемы транспортных, погрузочно-разгрузочных и перевалочных работ, которые обычно растянуты во времени на несколько месяцев, а следовательно, затрат труда и спецтехники.

Кроме того, не требуются средства для отделения компоста от бурта, а только для погрузки контейнеров. Контейнеры могут иметь различную массу, храниться неограниченный срок и транспортироваться на любые расстояния, что становится удобным при реализации компоста. Предлагаемый способ не требует профессиональной подготовки обслуживающего персонала, затрат на строительную часть и проектные работы, а также согласований размещения навозохранилищ на территории фермы.

Каждый мягкий контейнер с навозом является мини биореактором по производству биогаза, который может быть использован для получения электрической и/или тепловой энергии. Разработанный способ подготовки подстилочного навоза к утилизации позволяет максимально сохранять питательные вещества и получать компосты, соответствующие списку удобрений и почво-улучшающих веществ, разрешенных в органическом производстве и правилам их производства [7, 8].

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Гриднев П.И., Мишуров Н.П. Технология и технические средства для уборки и утилизации навоза в фермерских хозяйствах. - М., Информагротех, 1996. - 44 с.

2. Murska BioPacker - 3. Компостирование навоза // Электрон, дан. Режим доступа URL https://www.murska.info (дата обращения 01.03.2020).

3. Способы утилизации навоза // Электрон, дан. Режим доступа URL https://www.mehanik-ua.ru (дата обращения 01.03.2020).

4. ГОСТ 9078-84. Поддоны плоские. Общие технические требования // Электрон. дан. Режим доступа URL https://www.docs.cntd.ru (дата обращения 01.03.2020).

5. Биг-Бэги. Мешки из полипропилена. Вкладыши из ПВД. Рукав полипропиленовый // Электрон. дан. Режим доступа URL https://www.simplex-polymer.ru (дата обращения 01.03.2020).

6. Описание и классификация запайщиков пакетов // Электрон. дан. Режим доступа URL https://www.russkayaferma.ru (дата обращения 01.03.2020).

7. ГОСТ Р 53117-2008. Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия // Электрон, дан. Режим доступа URL https://www.docs.cntd.ru (дата обращения 01.03.2020).

8. ГОСТ 33980-2016. «ПРОДУКЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА. Правила производства, переработки, маркировки и реализации» // Электрон. дан. Режим доступа URL https://www.docs.cntd.ru (дата обращения 01.03.2020).

Реферат

Способ подготовки подстилочного навоза к утилизации включает удаление навоза из здания животноводческой фермы конвейерной системой в кузов тракторного прицепа, накопление и транспортировку навоза на площадку его компостирования. Удаление навоза конвейерной системой производят через распределительное устройство, выполненное в виде поворотного вокруг вертикальной оси склиза, в мягкие контейнеры, выполненные из воздухонепроницаемой пленки, попарно установленные в транспортные мешки со стропами, располагаемые в кузове тракторного прицепа. После заполнения мягких контейнеров навозом осуществляют их герметизацию запаиванием и транспортировку на площадку для компостирования с возможностью последующего ярусного складирования. Для стравливания избыточного давления газов, возникающих внутри мягких контейнеров при хранении, их снабжают клапанами, которые соединяют между собой и связывают посредством гибких рукавов с газгольдером. Изобретение обеспечивает создание оптимальных условий для биохимического процесса разложения подстилочного навоза, экологическую безопасность для окружающей среды, сокращение объемов транспортных, погрузочно-разгрузочных и перевалочных работ, которые обычно растянуты во времени. 4 ил.

Формула