Заказать звонок
ru en de
«С глаз долой, из сердца вон?»

По словам Махмуда Шарары, доцента и специалиста в области биологии и сельскохозяйственной инженерии в Университете штата Северная Каролина, а также эксперта по влиянию осадка на системы хранения навоза.

Вместо этого, производители, которые хотят избежать неприятного запаха и дорогостоящего сюрприза, связанных с накоплением донного осадка в анаэробных отстойниках для свиней или установках для сбраживания, должны применять практический подход к управлению донным осадком.

«Но сначала — определение: «донный осадок»», — объясняет Шарара, — «обычно используется для обозначения остатков или материала, который остается после того, как навоз или органические материалы разлагаются бактериями или микроорганизмами.

Это включает в себя песок, почву, мертвые бактериальные клетки, переваренные остатки и другие материалы, которые не могут быть в дальнейшем разложены в лагуне.

Осадок накапливается естественным образом, и, независимо от того, как он хранится, в конечном итоге — с ним приходится разбираться; и, в зависимости от размера и глубины отстойника, на это могут уйти годы и даже десятилетия. Это означает, что для некоторых операторов ферм, работа с осадком не является частью обычного управления фермой.

«При регулярной нормальной эксплуатации, накопление донного осадка может занять от одного до двух десятилетий», — говорит Шарара. «Теперь есть определенные ситуации, когда решения на ферме увеличивают скорость накопления — например, на молочной ферме, которая использует неэффективную, так как песок увеличивает накопление осадка в отстойнике».

Другим примером может быть случай, когда управляющий фермой избавляется от испорченного корма, сбрасывая его в лагуну — «это резко может увеличить уровень», — говорит он.

Но по мере того, как осадок начинает накапливаться до проблемного уровня, возможности очистки становятся все более ограниченными, что еще больше ускоряет его накопление. Как это работает?

Шарара говорит, что это помогает представить три «зоны» лагуны-хранилища. Верхний уровень представляет собой зону временного хранения жидкости, из которой берут ирригационные насосы. Ниже находится зона постоянно обработки жидкости, а еще на третьей «зоне» — накопление самого осадка.

«Поскольку мы орошаем более агрессивно и часто, мы снижаем очистную активность лагуны, что увеличивает накопление твердых частиц», — поясняет Шарара. — «Поэтому увеличение количества осадка приводит к еще большему увеличению количества осадка».

Осадок будет накапливаться быстрее в старых лагунах с донным осадком, которые недостаточно глубоки или не были спроектированы с зоной накопления осадка.

Шарара говорит, что в некоторых частях юго-востока Соединенных Штатов, включая Северную Каролину, из-за уровня грунтовых вод, отстойники с донным осадком имеют максимальную глубину всего 10-12 футов, и руководителям ферм приходится иметь дело с донным осадком более регулярно, чем на фермах, расположенных в регионы, в которых разрешены лагуны глубиной 20 футов.

Однако не только устройство лагуны диктует сроки: региональные нормативные требования также имеют влияние на это. В Северной Каролине производители обязаны ежегодно измерять глубину донного осадка. «Благодаря этому процессу операторы узнают об этом как о управленческом ограничении и, в идеале, начинают его планировать» — говорит Шарара.

Признаки накопления

Наиболее очевидным признаком проблемы с донным осадком является образование «островков» в отстойнике для отчистки. Но на большинстве ферм с открытыми очистными лагунами первым признаком скопления осадка, чаще всего, будет заметный специфичный запах, за которым могут последовать жалобы соседей.

«По мере того, как нижняя часть конструкции начинает приближаться все ближе и ближе к поверхности, то расстояние, на котором происходит микробная активность, также увеличивается» — объясняет Шарара.

«Раньше газы поднимались вверх через жидкость или суспензию, где материал разрушался, но когда нет этого расстояния или этой зоны над обработкой, то промежуточные газы покидают поверхность конструкции, что способствует возникновению запаха», — поясняет эксперт.

Производители с лагунами полагаются на ирригационные системы, чтобы держать уровни под контролем. Вторым признаком проблемы с отстоем являются проблемы с потоком орошения из лагуны. По мере повышения уровня донного осадка поток из насоса может прерываться или закупориваться, или производители могут заметить необычные формы распыления при разбрасывании, поскольку консистенция жидкости больше не соответствует требованию системы.

«Все это примеры того, как производители могут быть удивлены проблемой с осадком. Есть альтернативы. Они также могут получать представление о накоплении осадка, взяв пробы сточных вод их лагуны», — говорит Шарара. Образцы начнут содержать более высокие уровни фосфора, цинка и меди. Они обогащены твердыми веществами из лагуны и находятся на более низких уровнях в жидкостях.

«Это одно из преимуществ ведения записей и отслеживания тенденций. Если вы заметите увеличение, это может быть сигналом того, что осадок приближается к поверхности» — отмечает Шарара.

В таких штатах, как Северная Каролина, тестирование является нормативным требованием; вам также необходимо измерить расстояние между донным осадком и поверхностью лагуны. Существуют определенные пороговые значения, при которых (если это расстояние уменьшилось), оператор фермы должен разработать план по удалению донного осадка.

«Практический подход к управлению лагуной имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы она работала так, как задумано», — заключает он.

Варианты решения

«Варианты исправления ситуации зависит от того, где находится ферма», — говорит Шарара.

«В некоторых областях это не столько проблема, сколько часть ведения бизнеса, точно так же, как часто вы подаете заявку, становится частью системы. Но в отдельных регионах, где это не входит в план управления, это становится проблемой», — говорит эксперт.

Сложность и стоимость обработки донного осадка в значительной степени зависят от площади близлежащих площадей, для которых возможно разбрасывание.

По словам эксперта, на многих фермах решение проблемы состоит в использовании перемешивающегося насоса в лагуне, соединенного с цистерной, по мере взбалтывания лагуны — донный осадок разбивается, и обрезавшийся осадок можно перекачивать в танкер для применения на близлежащих полях. Этот метод обычно называют «накачать и вытащить».

Загвоздка в том, что этот вариант работает только в тех областях, где операторы путешествуют всего за несколько миль до акров для внесения удобрений; в противном случае это слишком дорого.

Шарара говорит, что самая большая проблема в управлении осадком — это вывоз твердых частиц из накопителя на акры поля, где необходимы питательные вещества с наименьшими затратами для производителя. Перемещение воды является серьезной логистической проблемой.

Разбрасыватели сухого навоза / компоста

Когда акров становится мало, как в некоторых частях Северной Каролины или, когда наблюдается высокая концентрация животноводства и конкуренция за территорию полей, производители могут выбрать использование системы отделения твердой жидкости или фильтрующей сумки. Это работает следующим образом: в нескольких сотнях футов от лагуны, станция дозирования полимеров перерабатывает вынутый осадок во временном резервуаре с облицовкой; после обработки твердые вещества фильтруются и вносятся на более дальние акры, а жидкости перекачиваются обратно в лагуну. По словам Шарара, обезвоженный донный осадок дешевле перемещать на более дальние гектары, но само обезвоживание обходится довольно-таки дорого.

Лаборатория Шарары искала менее дорогие варианты, в том числе — термическую сушку, чтобы удалить как можно больше жидкости, чтобы твердые частицы, можно было перемещать дальше от их источника. В настоящее время в Северной Каролине нет коммерчески доступных вариантов сушки в фермерских масштабах, но Шарара считывает, что это может измениться, как только будет проведено достаточно исследований для поддержки этой практики.

«Мы не слишком полагаемся на сушку в животноводстве, но здесь, в Северной Каролине, она имеет больше возможностей для внедрения», — говорит он.

Одним из таких методов является сушка атмосферным воздухом, при которой осадок высушивается в конструкциях тепличного типа, которые зависят от окружающего или механического движения воздуха с помощью вентиляторов. В Северной Каролине выпадает слишком много атмосферных осадков, чтобы жидкий донный осадок высыхал естественным образом, незащищенный от непогоды. Конструкция теплицы предотвращает скопление осадков, в то время как вентиляторы поддерживают движение воздуха.

Обезвоживание навоза в теплице

Данные Шарара показывают, что эти системы могут высушивать осадок с 80-90 процентной влажности до примерно 10-процентной влажности за считанные дни. Производители могут приспособить для этой цели неиспользуемые сельскохозяйственные постройки, такие как птичники или табачные теплицы.

Еще один подход, который изучает лаборатория Шарары — это добавление высушенного донного осадка в компостные продукты.

«У компоста более широкая база применения по сравнению с навозом, особенно потому, что его можно использовать в садоводстве или овощеводстве, и он позволяет нам сбалансировать сложный аспект донного осадка, заключающийся в более высоком содержании минералов», — пояснил он. Лаборатория Шарары испытала два уровня включения донного осадка, добавляя 10 или 20 процентов к смеси, так же содержащей птичий помет, свиной, садовые обрезки и обрезки деревьев.

Компостирование навоза

Шарара говорит, что он и его сотрудники были «приятно удивлены» результатами, особенно с учетом того, что более высокий уровень включения оказался полезным. «Мы могли увеличить количество осадка — негативного воздействия не было. Это создало более высокую всхожесть и более высокие показатели стабильности компоста. А энергия и высота растения были намного лучше при более высоких показателях включения осадка», — говорит он.

Многообещающие результаты являются одним из показателей того, что обращение с донным осадком вскоре может стать более простым делом. Но Шарара не предлагает операторам ферм ждать, пока поступят данные, чтобы справиться с осадком.

«С донным осадком ожидание усложняет задачу. Часто производители ждут, пока что-то полностью созреет и получит широкое распространение, но у производителей может возникнуть неотложная потребность, поэтому поиск помощи в создании системы компоста на месте или системы сушки может быть полезен, чтобы избежать проблемы или чтобы избежать жалоб от соседей», — говорит он.

SLUDGE, LAGOONS and you

BY JULIENNE ISAACS - MANURE MANAGER - May/June 2022

У вас остались вопросы?

Получить письменный ответ

Обратный звонок в течение 30 секунд
Спасибо, ваша заявка отправлена

1 40