Значение навоза

Содержание

Введение …………………………………………………………….................................1

1. Состав навоза………………………………………………………...................2
2. Навозохранилище………………………………………………....................3
3. Хранение подстилочного навоза…………………………..................8
4. Хранение бесподстилочного навоза…………………..................10
5. Разделение навоза на фракции…………………………..................44

Заключение……………………………………………………….................................12

Библиографический список……………………………...................................14

ВВЕДЕНИЕ

Навоз представляет собой ценное органическое удобрение, которое необходимо для увеличения урожайности в сельском хозяйстве. Поэтому сбор и выдержка навоза до полной его переработки и готовности к вывозу на поля является одной из основных задач для животноводческих ферм. В процессе хранения происходят процессы обезвреживания данных отходов животноводства с применением микробиологических методов.

Складирование навоза происходит в специально оборудованных хранилищах — лагунах, которые выполняются открытыми наземными, открытыми и углубленными в землю, а также полностью закрытыми.

В зависимости от исполнения навозохранилища выполняется его комплектация необходимым оборудованием для закачки и откачки навоза, лопастными миксерами для перемешивания, а также трубами для отвода газов, образующихся при брожении.

1.Состав навоза

Навоз —  важный источник элементов питания  растений, его использование имеет  большое значение для регулирования  круговорота веществ в земледелии, сохранения и повышения содержания гумуса в почвах. Указывая на громадное  значение навоза, Д. Н. Прянишников писал: «Как бы ни было велико производство минеральных  удобрений в стране, навоз никогда  не потеряет своего значения, как одно из главнейших удобрений в сельском хозяйстве».

 При правильном  использовании навоз дает высокий  эффект во всех зонах страны  и на всех типах почв.

Навоз повышает урожай сельскохозяйственных культур  не только в год внесения, но и  оказывает значительное последействие. Опыты показывают, что 20—30 т навоза обеспечивают суммарную прибавку урожая 4—5 культур севооборота, равную в  пересчете на зерно 20—30 ц с 1 га, то есть каждая тонна внесенного в почву навоза дает за время его действия прибавку урожая сельскохозяйственных культур, равную 1 ц зерна. В зависимости от технологии содержания животных получают подстилочный и бесподстилочный (полужидкий и жидкий) навоз, который различается по составу, способам хранения и использования. [3]

Химический состав экскрементов крупного рогатого скота, % (по Ковалеву)

2.Навозохранилище

Для хранения навоза в каждом хозяйстве необходимо иметь навозохранилище (котлованного или наземного типов) с жижесборником.

В северных районах при высоком уровне грунтовых  вод навозохранилища устраиваются на поверхности земли с боковыми бортами из камня, кирпича или  других материалов. В южных и юго-восточных  засушливых районах, где навоз быстро подсыхает, рекомендуется устройство навозохранилищ котлованного типа глубиной до 1 м. Навозохранилища располагают на возвышенных местах на расстоянии не менее 50 м oт скотных дворов и свыше 200 м от жилых построек. Основное требование при постройке навозохранилища — устройство прочного и водонепроницаемого дна, лучше всего цементированного или асфальтированного. Размеры навозохранилища определяются в зависимости от количества скота, продолжительности хранения и от того, какая часть навоза может вывозиться непосредственно на поля, минуя навозохранилище. Примерная площадь на одно животное для хранения навоза в течение 2,5—3 месяцев следующая (в м ² ) : крупный рогатый скот - 2-2,5, молодняк крупного рогатого скота - 1 - 1,25, свиньи -0,4-0,5, овцы - 0,2-0,3. Емкость жижесборников зависит от объема навозохранилища - на 100 м ² площади должно быть около 2 м³ емкости для сбора жижи.

Типовое навозохранилище, рассчитанное на хранение навоза от 100 коров, получаемого в течение 2,5-3 месяцев (около 300 т), имеет объем около 100 м³ .

Весь навоз, который нельзя сразу вывезти  в поле и сложить там в штабеля, необходимо складывать в навозохранилище. Навоз надо укладывать вдоль длинной  стороны навозохранилища большими правильными штабелями шириной 2—3 м, тесно примыкающими друг к другу. При такой укладке потери азота  меньше и навоз разделяется по степени разложения: в одной стороне  навозохранилища навоз более  разложившийся, в другой — менее. Штабеля покрывают сверху торфом или землей слоем 15-20 см. Ежегодно около 70% накапливаемого в хозяйствах навоза вывозят в поле зимой. В поле навоз необходимо укладывать в большие, хорошо уплотненные штабеля (по 40-60 т) шириной 3-4 м и высотой 1,5-2 м.

Для закладки штабеля выбирают высокое, сухое  место, очищают его от снега и  для поглощения жижи, которая выделяется при разложении навоза, укладывают слой (20- 30 см) торфа или соломенной резки. Чтобы навоз не замерзал, укладку каждого штабеля необходимо заканчивать в 1-2 дня Уложенный в штабель навоз с боков и сверху тщательно оправляют, чтобы стенки были отвесные, а верх имел покатость для стока воды. Сверху штабель покрывают слоем торфа толщиной 15-20 см.

Недопустима укладка навоза, вывезенного в  поле зимой или весной, мелкими  кучами. Навоз при этом сильно выветривается  и пересыхает, а зимой промерзает и затем долго оттаивает, питательные вещества из него выщелачиваются дождевыми и талыми водами. Потери aзoтa достигают 35-40%, причем аммиачный азот, который доступен растениям в первый год, теряется полностью. Удобрительное действие навоза при этом резко снижается.

Качество  навоза в большой степени зависит  от продолжительности его хранения. С увеличением срока хранения потери азота и органического вещества из навоза возрастают. В зависимости от способа и продолжительности хранения навоз получается различной степени разложения.

По степени  разложения различают следующие виды навоза: свежий, слаборазложившийся (солома почти полностью сохраняет свой цвет и прочность), полуперепревший (солома темно-коричневого цвета, легко разрывается), перепревший (солома полностью разложилась, навоз имеет вид черной мажущейся массы) и перегной (рыхлая землистая масса)

В перепревшем  навозе и перегное относительное (в %) содержание азота, фосфора и калия  выше, чем в полуперепревшем, однако из 20 т свежего навоза получается 17- 14 т полуперепревшего, 10 т перепревшего и 5-7 т перегноя, а общее содержание азота в этой массе навоза разной степени разложения составит 104 кг в свежем навозе, 84—102 кг в полуперепревшем, 66 кг в перепревшем и 37— 51 кг в перегное. Таким образом, при доведении навоза до стадии перепревшего и перегноя теряется больше азота, соответственно около 40 - 60% исходного количества, тогда как при получении полуперепревшего навоза - только около 15%. [1]

Наилучший способ хранения навоза в современных условиях - компостирование. Он является наиболее экономичным и исключает загрязнение среды. Компосты получаются в результате естественного биологического разложения различных органических веществ под влиянием деятельности микроорганизмов. Процесс разложения зависит от температуры, влажности навоза и присутствия кислорода. Исходные материалы для приготовления компостов - навоз, навозная жижа, торф, листья деревьев.

Для приготовления  наиболее распространенного торфонавозного компоста используют торф влажностью 55-60% с содержанием золы до 25%. Соотношение торфа к навозу в зимнее время берется 1:1, в весеннее - летнее 2:1. Чем выше исходная влажность навоза, тем больше потребуется торфа.

В процессе компостирования торфа с навозом  в органической массе температура  поднимается до 65^оС, что обеспечивает обеззараживание большинства видов патогенной микрофлоры, уничтожение яиц гельминтов, потерю всхожести семян сорных трав. В органической массе повышается содержание таких питательных элементов для растений, как азота, фосфора, калия и др. Кроме того, полностью удерживается аммиак. В 1 т хорошо приготовленного компоста содержится более 5 кг азота, 2-2,5 кг фосфора, более 4 кг калия.

По своим  удобрительным свойствам компосты не уступают навозу, а торфонавозные  компосты с добавлением фосфоритной  муки превосходят навоз. Кроме этого, в результате компостирования навозная масса становится сыпучей, что позволяет  механизировать все процессы по транспортировке  и внесению ее на поля.

В последние  годы на некоторых фермах и комплексах стали применять подпольное накопление и хранение навоза. Этот способ эффективен при привязном и беспривязно-боксовом содержании коров на щелевых полах. В этом случае экскременты животных, частицы подстилки и кормов проталкиваются копытами животных через щели пола в подпольные траншеи. Объем их определяют из расчета выхода навозной массы  от одной коровы в сутки 50-60кг в течении всего стойлового периода, равного 180-220 дням в году. Глубина хранилища до 4 м.

Подпольные  траншеи обязательно обеспечивают вентиляцией для поддержания  нормального микроклимата в животноводческом помещении. В течении всего периода  накопление навоза происходит интенсивный  биотермический процесс, что способствует обеззараживанию и созреванию навоза как компоста. Навоз из подпольных траншей убирают один раз в  год,  в пастбищный период. Накопленный  навоз имеет сравнительно небольшой объем влажности 75-80%. Главным достоинством подпольного накопления навоза является то, что он сохраняет полностью свои ценные качества.

На фабрику  жидкий навоз перекачивается по напорному  трубопроводу. Торф с площадки хранения сгребается бульдозером на решетки  оборудованные вибратором. С решеток  торф попадает в подземную галерею, на транспортер, а затем в смеситель. Другой ленточный транспортер падает со склада в этот же смеситель минеральные удобрения. В результате перемешивания образуется торфонавозная смесь, которую на полях укладывают в бурты для биотермического обеззараживания и созревания. Из этой смеси и получают качественный компост. В соответствии с техническими условиями на 1кг жидкого навоза расходуется 0,75 кг торфа, 0,04 кг фосфоритной муки и 0,02 кг калийной соли.

3.Хранение подстилочного навоза

Количество  и качество навоза в большой степени  зависят от способа его хранения. При хранении навоза под влиянием микроорганизмов происходит разложение азотистых и безазотистых органических веществ. Мочевина и другие органические азотистые соединения, содержащиеся в жидких выделениях животных, превращаются в газообразный аммиак, представляющий собой основной источник потерь азота из навоза. Мочевина под действием фермента уреазы, выделяемого уробактериями, превращается в углекислый аммоний, который легко распадается на аммиак, углекислоту и воду.

Азотистые соединения твердых выделений и подстилки  состоят преимущественно из белковых веществ и очень медленно разлагаются  с образованием аммиака. Безазотистые органические вещества навоза представлены в основном клетчаткой и другими  легкоразлагающимися органическими  соединениями. Чем соломистее навоз, тем больше в нем содержится безазотистых органических веществ. При доступе воздуха разложение их происходит до углекислоты и воды и сопровождается повышением температуры навоза до 50—70 °С. При анаэробных условиях клетчатка разлагается с образованием углекислоты и метана.

При большем  содержании в навозе легкоразлагающихся органических веществ и лучшем доступе  воздуха разложение его протекает  интенсивнее. В зависимости от условий  хранения разложение навоза происходит с различной интенсивностью и  навоз получается разного качества. Существуют плотный, рыхлый и рыхло-плотный способы хранения навоза.

При плотном, или холодном, способе храпения навоз  укладывают слоями 3—4 м шириной  и немедленно уплотняют. Штабель  делают высотой 1,5—2м, а длиной в зависимости от количества навоза. Сверху его покрывают торфом или соломой. Температура в таком плотно уложенном штабеле бывает невысокой (20—30 °С), доступ воздуха в него ограничен, свободные от воды поры заняты углекислотой, в результате чего микробиологическая деятельность затрудняется, поэтому разложение органического вещества протекает медленно.

Свежий навоз  становится полуперепревшим через 3— 5 мес. Потери азота при таком способе хранения сравнительно небольшие. Навоз, хранившийся плотным способом, содержит значительное количество аммиачного азота, эффективность его гораздо выше, чем при других способах хранения

При рыхлом хранении навоза без уплотнения происходят наибольшие потери органического вещества и азота, навоз разлагается неравномерно, удобрительное качество его снижается.

При рыхло-плотном (горячем) способе хранения навоз  укладывают сначала рыхлым слоем  высотой 0,8—1 м. При такой укладке микробиологические процессы протекают в условиях хорошего доступа воздуха, наблюдается интенсивное разложение органического вещества навоза, температура поднимается до 60—70 °С и происходят значительные потери азота. После этого навоз тщательно уплотняют, при этом доступ воздуха внутрь штабеля прекращается.

Температура снижается до 30—35 °С, аэробные условия  разложения сменяются анаэробными, потери органического вещества и  азота уменьшаются. На первый слой навоза в том же порядке накладывают  второй слой, затем третий до тех  пор, пока высота штабеля не достигнет 2—3 м. В плотном состоянии навоз  хранится до вывозки в поле.

При этом способе  хранения разложение навоза значительно  ускоряется, в нем погибают семена сорных трав и возбудителей желудочно-кишечных заболеваний, но потери органического  вещества и азота из навоза значительно  увеличиваются.

Рыхло-плотный  способ хранения может быть рекомендован только, если применяется большое  количество подстилки и навоз  получается соломистый, а вносить  его нужно весной под яровые или  пропашные культуры, а также при  необходимости провести обеззараживание  навоза.

Потери азота  при разложении навоза во время хранения значительно сокращаются при  добавлении к нему (при укладке  в штабеля) фосфоритной муки в  количестве 3% массы навоза. При компостировании  с фосфоритной мукой навоз  обогащается фосфором, разложение органического  вещества ускоряется, в компосте накапливается  значительное количество гумусовых  веществ 

Навозно-фосфоритный  компост созревает за 2—3 месяца в весенне-летнее время и за 3—4 месяца зимой. В процессе разложения навоза микроорганизмами под действием образующейся СО₂ и органических кислот фосфоритной муки переходит в доступную для растений форму. Одновременно происходит связывание выделяющегося из навоза аммиака с образованием NH₄H₂PO₄ и поэтому сокращаются его потери.

4.Хранение бесподстилочного навоза.

Бесподстилочный  навоз в зависимости от почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий хранят от 2 до 6 месяцев. Для его хранения необходимы прифермские и полевые хранилища. Емкость прифермских хранилищ закрытого типа должна быть равна 25—40% объема навоза, накапливаемого в течение 2—3 мес. Остальные 75—60% навоза хранятся в полевых навозохранилищах, представляющих собой открытые котлованы с пленочным покрытием дна и откосов, размещаемых в центре удобряемых массивов. Потери азота в закрытых и открытых хранилищах примерно одинаковые. При хранении бесподстилочный навоз расслаивается. Сверху образуется плотный плавающий слой, внизу — осадок, а между ними — осветленная жидкость. Поэтому для надежной работы насосов, цистерноразбрасывателей, дождевальных установок и равномерного внесения навоза необходимо его систематическое перемешивание для поддержания всей массы в однородном состоянии. Твердые частицы, содержащиеся в навозе перед поступлением его в хранилища, необходимо измельчать. При наличии трубопроводов всю массу жидкого навоза можно хранить в прифермских хранилищах и перекачивать в небольшие полевые емкости с гидрантами для непосредственной погрузки в цистерныразбрасыватели или дождевальные установки. Прифермские хранилища проектируют объемом каждое не более 3—5 тыс. м ³ . Дно и стены емкостей должны быть хорошо гидроизолированы и устойчивы к агрессивному воздействию навоза, а дно иметь уклон к заборному устройству. Глубина и форма хранилища должны позволять забор навоза насосами и проведение его перемешивания. Закрытые емкости должны иметь вентиляцию, чтобы избежать накопления в них метана, сероводорода, аммиака и других вредных газов, образующих взрывоопасные смеси.

Потери органического  вещества и азота при хранении бесподстилочного навоза значительно меньше, чем при хранении подстилочного навоза (табл. 4). В бесподстилочном навозе не протекают процессы саморазогревания, его температура не повышается (зимой и весной она составляет около 10 °С, а летом 17 °С).

При перемешивании  бесподстилочного навоза один раз в неделю потери органического вещества и азота за 4,5 мес хранения увеличиваются почти вдвое, но и в этом случае они все же меньше, чем при хранении подстилочного навоза. Жидкий навоз перед использованием на удобрение должен подвергаться обеззараживанию на очистных сооружениях, термической обработкой, специальными химическими препаратами. Наиболее доступно обеззараживание способом метанового брожения, при котором не происходит потерь органического вещества и азота и одновременно получается горючий газ, который можно использовать как топливо.

Недопустимо использование жидкого навоза для  подкормок или дождевания овощных  и плодовых культур.

Применение  бесподстилочного навоза. Для транспортировки и внесения бесподстилочного навоза на поверхность почвы применяют специальные цистерны-разбрасыватели. Транспортировка и внесение такого навоза могут осуществляться по следующим схемам:

Для снижения затрат на хранение, транспортировку  и внесение жидкого навоза в условиях крупных животноводческих комплексов промышленного типа планируется  круглогодовое внесение бесподстилочного навоза на близлежащие поля (радиус вывозки до 4 км), прежде всего в кормовых севооборотах и для удобрения культурных сенокосов и пастбищ. Недопустимо применение жидкого навоза зимой на затопляемых площадях и склонах, где возможен смыв его при весеннем снеготаянии.

При отсутствии устройств для измельчения твердых  включений, перемешивания и гомогенизации  жидкого навоза его можно использовать после предварительного разделения на твердую и жидкую фракции. Жидкая фракция содержит 75—80% питательных  веществ, имевшихся в навозе, и  является хорошим удобрением. Жидкую фракцию хранят в навозохранилищах. Твердую фракцию, имеющую влажность 65—67% укладывают в штабеля и используют для удобрения так же, как и подстилочный навоз.

Необходимо  отметить, что чрезмерно высокие  нормы жидкого навоза не дают больших  прибавок урожая по сравнению с оптимальными нормами его внесения и могут оказывать отрицательное действие на качество растениеводческой продукции, увеличивать содержание нитратов в кормовых и овощных культурах выше допустимых количеств.

5. Разделение навоза на фракции

Во время  хранения жидкий навоз разделяется  на фракции: тяжелую (осадок), жидкую и легкую (органические частицы). Перед внесением в почву жидкий навоз или тщательно перемешивают, или вносят отдельно твердой и жидкой фракцией. Относительная влажность тяжелого осадка навоза крупного рогатого скота- 83-86%, свиного- 78-84%, отстоявшейся жижей- 94-98%.

Интенсивность расслоения навоза повышается с увеличением  относительной влажности. При этом наиболее благоприятно влажность для  свиного навоза свыше 90%, а навоза крупного рогатого скота - 91%. Расслоение свиного навоза наблюдается через 15-30мин, а навоз крупного рогатого скота - через 5-7 суток. Начало расслоения свиного навоза происходит при минимальной относительной влажности 84%, навоза крупного рогатого скота - при 89%.

В последние  годы в нашей стране и за рубежом  утвердились два главных способа  обработки навоза: обработка неразделенного на фракции навоза и обработка  навоза с предварительным разделением  на твердую и жидкую фракции. Твердую  фракцию используют для приготовления  органических удобрений, а жидкую после  специальной обработки (уничтожение  гельминтов, болезнетворных организмов)- для орошения полей и повторного применения на фермах в качестве смывной  жидкости.

Для равномерного распределения питательных веществ  при внесении их в почву навоз  перемешивают в навозоприемниках или  навозохранилищах. Этот процесс называется гомогенизацией. Установлено, что при  гомогенизации увеличивается содержание питатательных веществ в жидкой фракции и исключается прослоением  навоза.

Распространены  два вида гомогенизации: одноразовое  перемешивание и перемешивание  через определенные промежутки времени. Один раз перемешивают навоз при  кратковременном хранении в хранилищах объемом до 1000 м³ . При продолжительном хранении навоза в хранилищах объемом более 1000 м³ перемешивание производят периодически.

Для гомогенизации  жидкого навоза в навозохранилищах применяют механические, гидравлические и пневматические средства.

К механическим средствам относятся  мешалки (решетчатые, шнековые, лопастные, крестовидные, веслообразные, рамные и др.).

Перемешивание сжатым воздухом наиболее эффективно в очень больших навозохранилищах, где эксплуатация механических и  гидравлических средств затруднена. В этом случае по дну хранилища  прокладывают трубопровод  диаметром 25-30 мм с отверстиями диаметром 2-5 мм по всей длине. Трубопровод соединяется с ресивером компрессорной установки. Для надежной работы насосов и лучшего перемешивания необходимо из жидкой фракции выделить крупные частицы. Для этого применяют специальные установки, которые монтируют внутри навозохранилища.

Разделение  навоза на фракции имеет ряд преимуществ  по сравнению с гомогенизацией. Отделения  от навоза жидкая фракция обладает большей текучестью и может транспортироваться по каналам на значительные расстояния (по трубопроводу до 2 км). Оставшуюся после  разделения навоза твердую фракцию  можно хранить, транспортировать и  вносить на поля теми же средствами, которые применяют для неразделенного на фракции навоза.

Разделение  жидкого навоза и навозных стоков производится двумя способами: седиментацией (естественный способ) и фильтрованием (механический способ).

Седиментация - это процесс осаждения твердых (взвешенных) частиц, который происходит из-за разности плотностей твердых частиц и жидкой части навоза. После седиментации твердые частицы образуют осадок, а оставленная жидкость скапливается в верхней части навозной массы. Увеличение количества воды, добавляемой во время уборки помещения, приводит к более интенсивной седиментации, а наличие кормов и остатков подстилки замедляет этот процесс. Навоз от крупного рогатого скота, имея  меньшую плотность, содержит примерно в 5 раз больше коллоидов, чем свиной навоз, и поэтому седиментация в нем происходит медленнее.

Незначительное  выделение свободной воды из свиного  навоза наблюдается при влажности 84%, а из навоза крупного рогатого скота - при влажности 89%. Наиболее интенсивно свиной навоз седиментирует в течение первых 2-3 ч, а затем этот процесс замедляется. У навоза крупного рогатого  скота осветление жижи происходит примерно после 35-40 суток отстаивания.

Для седиментации жидкого навоза применяют вертикальные и горизонтальные отстойники, осадительные центрифуги.

Отстойники  используют не только как разделители  навоза на твердую и жидкую фракции, но и как очистные сооружения по выделению из жидкой фракции взвешенных частиц. Поэтому их применяют на очистных сооружениях животноводческих комплексов. Отстойники участвуют в  первой ступени очистки навозных стоков. Например, они должны обеспечивать получение осветленной жидкости с содержанием в ней взвешенных веществ не более 2г/л для свиного навоза.

Заключение

Хранение  навоза в каждом отдельном случае должно быть увязано с технологией  его обработки, транспортированием, созданием условий для максимального  сохранения питательных веществ, с  полным устранением ручного труда  и предотвращением загрязнения  окружающей среды.

Навозохранилища делятся: по назначению - на прифермские и полевые, по типу - на горизонтальные и вертикальные, по форме - на прямоугольные и круглые, по конструктивному решению - на упрощенного типа и капитальные (бетонные, кирпичные и т.д.)

Размер навозохранилища  определяют исходя из количества поголовья  скота на ферме и сроков хранения навоза.

Для хранения твердого навоза применяют открытые и закрытые навозохранилища. Последние  размещают или в отдельных  закрытых помещениях, или в виде отдельных пристроек к фермам.

Открытые  навозохранилища бывают наземного  типа или углубленные (котлованы, траншеи).

Правильное  хранение навоза имеет большое хозяйственное  и санитарное значение. При правильном хранении навоза меньше распространяются инфекционные и паразитарные болезни; навоз лучше сохраняет свою удобрительную ценность. Возбудители заразных болезней способны долго сохраняться в навозе и вызывать заражение полей. Ввиду этого зараженный навоз необходимо подвергать биотермическому обеззараживанию.

Библиографический список

1. Ковалев Н.Г. Проектирование систем утилизации навоза на комплексах/ Н.Г.Ковалев, И.К.Глазков.- М.: Агропромиздат, 1999.-160 с.
2. Скакунов, М.Г. Монтаж технологического оборудования животноводческих комплексов.- М.: Агропромиздат, 1995.-123 с.  
3. Шпаков Л.И. Водоснабжение, канализация и вентиляция на животноводческих фермах / Л.И.Шпаков, В.В. Юнаш.- М.: Агропромиздат, 1997.-224 с.