27.05.2019

УДК 631.333.92+628.356:631.22

Иванов А.Г., Файзуллин М.И., Шакиров Р.Р., Арсланов Ф.Р., Николаев В.А., Корепанов Ю.Г.

Исследование процесса закрытого компостирования подстилочного навоза методом искусственной аэрации

На состояние экологических систем в России большое влияние оказывает сельскохозяйственное производство, особенно животноводство. В Российской Федерации во всех категориях хозяйств насчитывается около 20 млн. голов крупного рогатого скота, свиней – более 17 млн., овец – 21 млн., птицы – около 450 млн. Объем отходов животноводческих предприятий и птицефабрик в виде жидкого навоза, помета и сточных вод составляет около 700 млн. мз в год. При этом только 30% используется на удобрение, остальная часть является источником загрязнения окружающей среды. Сегодня более 2 млн. га земли занято под хранение навоза. Отходами животноводства покрыта площадь, равная почти половине территории Московской области. И этот ресурс представляет реальную экологическую угрозу, вместо того, чтобы работать на плодородие почв и высокие урожаи. Оптимизация метода ускоренной ферментации при компостировании помета, навоза с помощью применения установки для аэрации является актуальной задачей, так как позволяет снизить энергозатраты, а также ускорить ферментацию, повысив температуру материала, при этом снизив влажность навоза, и равномерно распределить воздух по всему объему вороха. За счёт этого не требуется ворошить весь объем бурта, а также нет необходимости в закупке дорогостоящей специализированной техники. Задачи: провести анализ существующих технологий утилизации и переработки отходов животноводческих ферм; выявить основные проблемы и пути их устранения; изучить процесс нагрева навозного бурта в результате его искусственной аэрации, выявить влияние управляемых факторов на этот процесс; научно обосновать предлагаемые технические решения, методы и режимы утилизации и/или переработки отходов; провести экспериментальные исследования с полнофакторным регрессионным анализом. Большинство технологий или имеет ограниченное применение в холодное время года, или связано с применением дорогостоящего оборудования, или требует большого объёма капитальных затрат. Наиболее простой способ решения проблем: компостирование, которое позволяет на выходе получить ценное органическое удобрение, пригодное для непосредственного внесения в почву или её рекультивации. Однако этот метод требует значительной временной (до полугода) выдержки навоза/помета. Известен перспективный метод компостирования с ускоренной аэробной ферментацией. В результате получено уравнение математической модели, описывающее зависимость температуры навоза (соломонавозной смеси) при искусственной аэрации от трех факторов: относительной влажности, числа обработки в день и числа обработки в неделю. Для данной зависимости проведены исследования на экстремум и найдены оптимальные значения факторов.

Ключевые слова: НАВОЗ, НАВОЗНАЯ КУЧА (БУРТ), КОМПОСТ, КОМПОСТИРОВАНИЕ, ФЕРМЕНТАЦИЯ, АЭРАЦИЯ, АЭРОБНЫЕ БАКТЕРИИ, АНАЭРОБНЫЕ БАКТЕРИИ, КОМПРЕССОР, ТЕМПЕРАТУРА НАВОЗА, ЯЩИК ДЛЯ НАВОЗА, ОРГАНИЧЕСКОЕ УДОБРЕНИЕ, ВЛАЖНОСТЬ, ЧИСЛО ОБРАБОТОК В ДЕНЬ, ЧИСЛО ОБРАБОТОК В НЕДЕЛЮ

Текст статьи (7639 Кб)