СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ЖИДКОГО НАВОЗА Российский патент 1999 года по МПК C05F3/00 A01C3/00 

Изобретение относится к области утилизации жидкого навоза совместно с другими органическими отходами, осуществляемой непрерывно в течение года и более, и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ утилизации жидкого навоза, включающий замораживание его в зимний период, размораживание в естественных условиях, разделение на жидкую и твердую фракции, использование твердой фракции для приготовления компостов. (см. описание изобретения к а. с. СССР N 1546455 Мкл⁵ C 05 F 3/00).

Ближайшим аналогом заявляемого технического решения является способ переработки навоза в компост, включающий укладку органического сырья слоем на площадке для компостирования, пропитку его жидким навозом, формирование буртов с выполнением между ними технологических проездов, периодический полив буртов жидким навозом и выдерживание компостируемой массы до полного созревания (см. описание изобретения к а.с. СССР N 1557144 МКл⁵ C 05 F 3/00).

Способ по а. с. СССР N 1557144 Мкл⁵ C 05 F 3/00, можно осуществлять только в течение теплого времени года.

Кроме того, в процессе переработки остается излишек жижи, т.е. процесс утилизации решен не полностью, а отсюда, как следствие, идет загрязнение окружающей местности. Кроме того, при компостировании теряется большое количество органических азота и углерода из-за протекающих реакций окисления белков, жиров, углеводов, что является причиной низкого выхода гумуса с единицы сырья и долговременности процесса компостирования (до 2-х лет).

Задачей заявляемого технического решения является полная безотходная утилизация жидкого навоза, осуществляемая непрерывно в течение года и более, защита окружающей среды от загрязнения и заражения.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе утилизации жидкого навоза, включающем укладку органических отходов на площадке, пропитку их жидким навозом, формирование буртов с выполнением между ними технологических проездов, периодический полив массы жидким навозом и выдерживание массы до полного созревания, согласно изобретению, сначала на вермиплощадке из твердых органических отходов формируют бурты, затем заливают их жидким навозом, степень готовности субстрата определяют тестированием с помощью дождевых червей, затем бурты из готового субстрата до наступления заморозков заселяют дождевыми червями, а технологические проезды, выполненные между буртами, заполняют свежими органическими отходами, всю площадь, включая ранее заложенные бурты и новые, сверху на зиму утепляют, весной бурты открывают, поголовье дождевых червей извлекают из буртов, затем готовый вермикомпост и дождевых червей увозят с вермиплощадки, оставшиеся бурты, сформированные осенью, проверяют с помощью дождевых червей на степень готовности в качестве субстрата для червей и заселяют их, далее цикл утилизации жидкого навоза повторяют.

Соотношение щелочного и кислого навозов подбирают так, чтобы обеспечить pH 6,8 - 7,2.

Влажность органических отходов, заполняющих технологические проезды, выдерживают в интервале 65 - 75%, а в качестве утеплителя используют сухие соломистые навозы, опилки, опавшие листья и другие аналогичные сухие материалы или их смеси.

Сопоставительный анализ показал, что заявляемое техническое решение отличается от ближайшего аналога тем, что в способе сначала на вермиплощадке из твердых органических отходов формируют бурты, затем заливают их жидким навозом, степень готовности субстрата определяют тестированием с помощью дождевых червей, затем бурты из готового субстрата до наступления заморозков заселяют дождевыми червями, а технологические проезды, выполненные между буртами, заполняют свежими органическими отходами, всю площадь, включая ранее заложенные бурты и новые, сверху на зиму утепляют, весной бурты открывают поголовье дождевых червей извлекают из буртов, затем готовый вермикомпост и дождевых червей увозят с вермиплощадки, оставшиеся бурты, сформированные осенью, проверяют с помощью дождевых червей на степень готовности в качестве субстрата для червей и заселяют их, далее цикл утилизации жидкого навоза повторяют.

Соотношение щелочного и кислого навозов подбирают так, чтобы обеспечить pH 6,8-7,2.

Влажность органических отходов, заполняющих технологические проезды, выдерживают в интервале 65-75%, в качестве утеплителя используют сухие соломистые навозы, солому, опилки, опавшие листья, торф и другие аналогичные сухие материалы или их смеси.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Новизна".

На момент подачи заявки обострилась проблема переработки навоза, получаемого на крупных животноводческих комплексах, в основном в жидком виде (до 93% влажности). Прямое внесение навоза в почву небезопасно, так как это приводит к возникновению очагов инфекции, к снижению урожайности, к деградации почв, к загрязнению рельефа местности, наземных и подземных вод и другим негативным явлениям. Тем не менее практически весь образующийся навоз сбрасывается в неприспособленные для хранения места, вызывая отравление поверхностных и подземных вод, нитратное загрязнение сельскохозяйственной продукции и распространение заболеваний человека и животных.

Основными методами переработки жидкого навоза являются различные модификации аэробной ферментации и компостирования, механическое и термическое обезвоживание, электроосмос, сушка сверхвысокочастотным излучением. Однако, как показал опыт, эти методы признаны затратными и экологически неблагополучными.

Заявляемое техническое решение позволяет решить эти проблемы. В процессе утилизации жидкого навоза не образуется отходов, подлежащих утилизации или обезвреживанию. Утилизация жидкого навоза с использованием дождевых червей относится к экологически чистым биотехнологиям, не наносящим ущерба окружающей среде.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Изобретательский уровень", так как, принимая во внимание уровень технологии по переработке жидкого навоза на дату подачи заявки, не является очевидным для специалистов в данной области. Одной из сложных проблем вермипроизводства является определение готовности субстрата к заселению дождевыми червями. Существующие методики, в основу которых положены такие параметры, как температурный градиент, соотношение углерода и азота, динамика изменения состава и количества выделяемых ядовитых газов, требует наличия соответствующих дорогостоящих приборов, обученного высококвалифицированного персонала. Биотестирование с помощью дождевых червей дает возможность очень точно определить качество субстрата и доступно даже школьникам, не требует материальных затрат на его применение.

Температура воздуха в момент заселения бурта дождевыми червями должна быть положительной. Заполнение технологических проездов органическими отходами до наступления заморозков необходимо для начала процесса саморазогрева (биологического горения) заложенной массы и превращения ее в субстрат в осенне-зимний период. PH среды 6,8-7,2 является благоприятной для жизнедеятельности дождевых червей.

Влажность отходов, заполняющих технологические проезды, подобрана экспериментально.

Установлено, что при влажности выше 75% ухудшается аэрация буртов, а зимой происходит более глубокое их замерзание, процессы биопревращения замедляются и прекращаются.

При влажности менее 65% также замедляются процессы биопревращений.

Утилизацию жидкого навоза осуществляют следующим образом. Закладывают бурты в следующей последовательности. На площадку завозят органические отходы (соломку, опилки, остатки силоса, растительный слой земли и т.п.).

Затем в пропорции, обеспечивающей кислотность среды pH 6,8 - 7,2 завозят последовательно жидкие щелочной и кислый навозы, выливают поверх органических отходов и бульдозером с откосоообразующими накладками и приспособлением для формирования верха формируют бурты шириной до 3 м, высотой до 1,2 м и длиной до 100 м.

Состояние буртов контролируют путем измерения температуры, влажности и pH среды.

После стабилизации температуры, в зависимости от pH, бурты поливают либо навозным стоком, либо щелочным или кислым навозом.

PH поддерживают в пределах 6,8-7,2, влажность до 75%.

Аналитическое определение качества полученной массы в процессе утилизации жидкого навоза занимает много времени, поэтому в заявляемом способе готовность субстрата для заселения дождевыми червями осуществляют тестированием с помощью дождевых червей. По поведению червей в исследуемой массе определяют степень пригодности субстрата к заселению дождевыми червями. Для тестирования отбирают до 1 дм³ субстрата и на свету кладут на него 10-30 взрослых особей червей. Если в течение 2-х минут черви скроются в субстрате, то субстрат пригоден для червей, если не скроются, то степень ферментации недостаточна и бурты необходимо выдержать неделю и операцию тестирования повторить до готовности субстрата.

Практически тестирование с помощью дождевых червей повторяют несколько раз.

На зиму бурты с готовым субстратом заселяют дождевыми червями до наступления заморозков.

Технологические проезды до наступления заморозков засыпают органическими отходами высотой до 2 м.

На зиму всю площадь, включая бурты с червями, сверху утепляют. В качестве утеплителя используют сухие соломистые навозы, опилки, опавшие листья, торф или другие аналогичные сухие материалы.

Весной при наступлении тепла бурты открывают. Черви в поисках пищи переходят в бурты, заложенные осенью на технологических проездах, и оставшихся червей извлекают из буртов. Готовый вермикомпост (биогумус) увозят с вермиплощадки. На освободившемся месте закладывают новые бурты. Цикл повторяется.

Применение заявляемого технического решения позволит осуществить утилизацию жидкого навоза круглогодично.

Заявляемый способ является безотходным, отсюда отпадает необходимость переработки и обезвреживания отходов, имеющих место при других способах переработки навоза.

Утилизация жидкого навоза по заявляемому техническому решению относится к экологически чистым биотехнологиям, не наносящим ущерба окружающей среде. В процессе утилизации жидкого навоза из одной тонны органического сырья получается до 0,6 т вермикомпоста (биогумуса), содержащего до 30% гумуса и до 0,1 т массы дождевых червей.

Вермикомпост (биогумус) используют для реанимации почв, повышения их плодородия, рекультивации почв, загрязненных тяжелыми металлами, продуктами нефтепереработки. Особый эффект достигается при лесопосадках. Темпы роста деревьев ускоряются в 3 раза.

Вермикомпост (биогумус) используют и как органическое удобрение длительного срока действия для увеличения урожайности овощей (прибавка до 35%) и зерновых культур (до 25%).

Полученные в процессе утилизации дождевые черви используются как технологическое средство при утилизации навоза и в качестве кормовой добавки для всех видов рыб, птиц, животных.

Изобретение относится к области утилизации жидкого навоза совместно с другими органическими отходами, осуществляемой непрерывно в течение года и более, и может быть использовано в сельском хозяйстве. На вермиплощадке из твердых органических отходов формируют бурты и поливают их жидким навозом. Между буртами выполняют технологические проезды, затем периодически бурты поливают жидким навозом и выдерживают массу до ее созревания в качестве субстрата для червей, степень готовности которого определяют с помощью дождевых червей. Бурты из готового субстрата до наступления заморозков заселяют дождевыми червями. Технологические проезды заполняют свежими органическими отходами, всю площадь на зиму утепляют. Весной бурты открывают, оставшееся поголовье дождевых червей извлекают из буртов, готовый вермикомпост и дождевых червей увозят с вермиплощадки, а оставшиеся бурты заселяют дождевыми червями, далее цикл утилизации повторяют, выдерживают рН среды в интервале 6,8 - 7,2, а влажность органических отходов, заполняющих технологические проезды, - в интервале 65 - 75%. Предлагаемый способ позволяет осуществлять утилизацию жидкого навоза круглогодично и относится к экологически чистым биотехнологиями, не наносящим ущерба окружающей среде. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ утилизации жидкого навоза, включающий укладку органических отходов на площадке, пропитку их жидким навозом, формирование буртов с выполнением между ними технологических проездов, периодический полив массы жидким навозом и выдерживание массы до полного созревания, отличающийся тем, что сначала на вермиплощадке из твердых органических отходов формируют бурты, затем заливают их жидким навозом, определяют степень готовности субстрата тестированием с помощью дождевых червей, затем бурты из готового субстрата до наступления заморозков заселяют дождевыми червями, а технологические проезды, выполненные между буртами, заполняют свежими органическими отходами, всю площадь, включая ранее заложенные бурты и новые, сверху на зиму утепляют, весной бурты открывают, поголовье дождевых червей извлекают из буртов, затем готовый вермикомпост и дождевых червей увозят с вермиплощадки, оставшиеся бурты, сформированные осенью, проверяют с помощью дождевых червей на степень готовности в качестве субстрата для червей и заселяют их, далее цикл утилизации жидкого навоза повторяют. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий навоз готовят из щелочного и кислого навозов, соотношение которых подбирают таким, чтобы обеспечить pH 6,8 - 7,2. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что влажность органических отходов, заполняющих технологические проезды, выдерживают в интервале 65 - 75%, а в качестве утеплителя используют сухие соломистые навозы, солому, опилки, опавшие листья, торф и другие аналогичные сухие материалы или смеси.