Эффективное животноводство №7 (137) 2017

26 Тематический номер «Техника и оборудование для животноводства» www.agroyug.ru
В.Л. Кудряшов, канд. техн. наук,
зав. лаборатории мембранных технологий ВНИИПБТ – филиал ФГБНУ
«ФИЦ питания и биотехнологии»
Из-за недостатка собственного производства
в РФ ввозится до 40 % сельхозсырья и готовых
продуктов питания на общую сумму порядка
$ 36 млрд. Наращивание конкурентоспособного
производства мясомолочных продуктов возможно
только на основе современных наукоемких сквозных
аграрно-пищевых технологий, позволяющих производить
импортозамещающее животноводческое
сырье по критерию цена-качество. Новые технологии
должны обеспечивать низкую себестоимость, безотходность,
экологическую безопасность, а также иметь
замкнутую систему водопотребления.
Известно, что в животноводческую продукцию
переходит только 16,4 % всей энергии кормов, 25,6 %
идет на их переваривание и усвоение и больше
половины энергии (около 58%) переходит в навоз.
Отсюда, он является перспективным крупнотоннажным
вторичным сырьем для получения органических
удобрений, топлива, биогаза и кормовых
добавок.
В РФ образуется до 250 млн.т/год помета, навоза и
навозсодержащих стоков. Так как достаточно много
животноводческих предприятий не оснащены системами
их глубокой переработки и утилизации, то
это привело к загрязнению более 2 млн. га земли и
серьезным экологическим проблемам.
К настоящему времени в мире созданы и используются
в различных сочетаниях следующие технологии
утилизации свиного навоза.
– переработка в органические и органоминеральные
удобрения;
– использование на полив и орошение;
– переработка в спецтопливо;
– прямое сжигание (или с предварительным биосинтезом
в метантенках биогаза) с получением
тепла, электроэнергии, горячей воды и минеральных
удобрений в виде золы;
– аэробная очистка в аэротеках и биопрудах;
– биоконверсия в белковый корм и биогумус путем
выращивания личинок мух и червей.
Медленное создание цехов и линий по переработке
навоза объясняется низкой технико-экономической
эффективностью созданных к н. вр. технологий
и оборудования.
Так, получение удобрений требует больших (например,
при компостировании) земельных участков,
является длительным и экологически не безопасным
способом. При этом норма внесения навоза и помета
в почву ограничена из-за торможения в ней
биохимических процессов.
Биологические аэробные сооружения являются
дорогостоящими и достигают 50 % от инвестиций
необходимых для современной свинофермы.
Получение биогаза является взрывоопасным и
экономически неэффективным процессом в средней
полосе в холодное время года.
Отсюда, навоз и далее накапливается и загрязняет
окружающую среду.
Наиболее сложной проблемой является утилизация
бесподстилочного свиного навоза (БСН),
образующегося при самотечно-сливном способе
его удаления, особенно с гидросмывом. При этом,
именно он наиболее экологически опасен, потому
что одновременно загрязняет почву, грунтовые воды
и воздух. Из-за высокой влажности для исключения
больших транспортных расходов, например, в случае
использования на полив, БСН необходимо предварительного
концентрировать.
ЦЕЛЬ РАЗРАБОТКИ.
Создание на основе баромембранных процессов
(БМП) экологически чистой замкнутой технологии
переработки БСН в жидкие сиропообразные концентраты
для использования в качестве добавок
к кормам и топливу, а также в качестве удобрений.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ
ПРИМЕНЕНИЯ БМП ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКОГО
СВИНОГО НАВОЗА.
По обобщенным литературным данным средняя
влажность БСН при механическом удалении составляет
90…95%, - при самотечной гидравлической
системе - 96…98%, - при гидросмыве – 98…99%. При
этом не менее 10% сухих веществ (СВ) составляют
взвешенные. Плотность при влажности 92…99%
составляет 1019… 1003 кг/м 3 .
Гранулометрический состав свиного навоза неоднороден
и зависит от половозрастной группы, рациона
и способа кормления. При кормлении полнорационным
стандартным комбикормом содержание
в БСН частиц с размерами 0,05…1 мм составляет
64%, - с размером более 1 мм – 36 %.
Динамическая вязкость свиного навоза с увеличением
влажности от 92 до 98 % уменьшается от 0,23
до 0,002 Па. с, а предельное напряжение сдвига - от
1,7 до 0,2 Па. Удельная теплоемкость в зависимости
от влажности изменяется от 3,22 до 1,72 кДж/кг. 0 К;
рН составляет 6,9 … 7,9.
В СВ бесподстилочного навоза содержится 15…25 %
неорганических веществ и 75…85% органических,
включающих порядка 23,5% сырого протеина
(в том числе до 50% белка). В БСН входят жиры, угле-