Переработка навоза в топливо

Переработка навоза: описание технологии, оборудование и особенности

Чаще всего дачники и фермеры используют для удобрения сельскохозяйственных и огородных культур коровий навоз. К его безусловным преимуществам относят дешевизну и большое содержание питательных веществ. Однако часто в качестве подкормки применяются и другие виды навоза — куриный, свиной, конский, овечий.

Свежий навоз для удобрения растений, как известно, не используется. Дело в том, что в такой массе происходят особые биологические и химические процессы, сопровождающиеся выделением большого количества тепла. То есть удобренные свежим навозом растения могут просто-напросто получить ожоги. Перед внесением в грядки этот вид подкормки в обязательном порядке должен быть обработан особым способом. Производиться переработка навоза в удобрение может с использованием разных технологий.

Компостирование

Чаще всего навоз, как коровий, так конский, птичий, овечий или свиной, перерабатывают именно таким образом. Популярность компостирования объясняется прежде всего тем, что технология эта, во-первых, простая, а во-вторых — дешевая. Включает в себя такая методика обработки навоза несколько основных этапов:

продукты жизнедеятельности животных складываются в буртах высотой 2-4 метра;

для улучшения качеств будущего удобрения в массу при складировании добавляются стружка, опилки, солома и т. д.

По характеристикам разные виды навоза довольно-таки сильно различаются. Количество добавок, таким образом, зависит от состава конкретной массы. Так, к примеру, коровий навоз содержит очень много питательных веществ, но при этом, в отличие от конского, характеризуется повышенной плотностью. Поэтому при его компостировании рекомендуется использовать больше «разрыхлителей».

Переработка свиного навоза методом компостирования также часто производится с использованием большого количества опилок или торфа. Дело в том, что такая масса в свежем виде содержит очень много воды.

Никакое особое оборудование для переработки навоза при использовании такой технологии не применяется (помимо лопат или погрузчиков). Всю основную «работу» в данном случае выполняют особые микроорганизмы, поселяющиеся в массе естественным путем. При разложении навоз любой разновидности разогревается примерно до 60 С. В результате в нем, помимо всего прочего, погибают и все патогенные бактерии, вирусы и паразиты.

Получение гранул

Коровы, козы и овцы обычно «производят» довольно-таки большое количество навоза. Поэтому компостировать удобрение в данном случае достаточно удобно. Сказать того же про птичий помет, к сожалению, нельзя. К тому же по содержанию разного рода микроэлементов этот вид навоза коровий, свиной и даже конский значительно превосходит. Поэтому для переработки птичьего помета часто используется не компостирование, а другие — промышленные — методики.

Самой распространенной технологией при этом является гранулирование. Заключается этот способ переработки птичьего помета в следующем:

помет просушивается до 10-12% влажности;

масса тщательно измельчается;

производится гранулирование навоза.

Преимущества гранул

Выпущенное в такой форме удобрение пользуется популярностью у дачников и фермеров прежде всего потому, что:

гарантированно не содержит вредных микроорганизмов;

содержит оптимальное количество минеральных веществ;

удобно для внесения в почву посредством с/х техники;

имеет долгий срок хранения.

Какое оборудование используется при производстве гранул

Переработка на воза на первом этапе подобного производства выполняется в специальных сушильных аэродинамических машинах. Стоит такое оборудование довольно-таки дорого, но при этом отличается низкой степенью энергопотребления.

Подготовка массы просушенного помета к гранулированию производится в специальных измельчительных машинах. Такое оборудование может быть настроено для получения частиц разных размеров. На заключительном этапе этой технологии переработки навоза измельченная масса поступает в гранулятор.

Использование бактерий

По этой методике можно получить очень эффективные и полезные для растений биологические соединения, содержащие, помимо питательных веществ, энзимы.

Производится переработка навоза по такой технологии обычно непосредственно на фермах. Причем приметь ее можно как в тех хозяйствах, в которых используется гидросмыв отходов жизнедеятельности животных, так и складирование массы в бурты.

В первом случае используются обычно бактерии для переработки навоза , способствующие сохранению в массе азота. При компостировании в буртах применяются в основном микроорганизмы, способствующие разложению целлюлозы и лигнина.

Биопрепараты

Для получения качественного удобрения по такой методике могут использоваться разные бактериологические средства. К примеру, для переработки навоза часто применяется препарат «Водогрей». Одной дозы этого средства хватает для использования в течение 25 дней. Перед применением «Водогрей» разводится водой в пропорции 100 гр на 5 литров. После этого настаивается в течение 20 минут. На 50 м 3 метров навоза применяется обычно около 1 кг сухого средства «Водогрей».

Использоваться могут бактерии для переработки свиного навоза, ко ровьего, овечьего, конского. Применяется подобная технология и для получения качественных удобрений из птичьего помета.

Вермикомпостирование

Этот способ переработки навоза также достаточно часто применяется на фермах. В данном случае масса также компостируется, но с использованием не бактерий, а дождевых червей. Такая методика позволяет в конечном итоге получить удобрение, содержащее большое количество не только полезных макроэлементов, но и микроорганизмов.

Черви для переработки навоза разводятся специально. Помимо дождевых, для получения качественного удобрения в данном случае могут использоваться и простые навозные.

Сушка

Преимуществом этой методики является в первую очередь то, что с ее использованием можно получать органическое удобрение, максимально очищенное от патогенных микроорганизмов и семян сорняков. Высушиваться навоз может только на производстве с использованием специального оборудования. В домашних условиях применять этот способ переработки не рекомендуется. Дело в том, что при простой сушке на открытом воздухе из навозной массы «улетучивается» большое количество полезных для растений веществ. В частности, в удобрении значительно снижается содержание азота.

Какое оборудование используется на предприятиях

Производится переработка навоза п о такой технологии в цехах чаще всего с применением:

центрифуг и фильтраторов для отжима исходной массы;

сушки в специальных камерах, оснащенных источниками тепла.

В последнее время для переработки навоза таким способом используется и другая технология — вакуумная. В данном случае применяется такое оборудование:

скребковый конвейер для подачи массы;

Последний вид оборудования позволяет получать массу, содержащую максимальное количество питательных и полезных для растений веществ. Обрабатывается навоз в вакуумных реакторах при температуре ниже 100 С и при низком давлении.

На заключительном этапе при использовании такой технологии навоз поступает в смеситель непрерывного действия. Здесь в него добавляются по мере необходимости другие полезные вещества — зола, биопрепараты. Иногда вакуумный комплекс для сушки навоза может дополняться гранулятором или установкой для производства пеллет. В последнем случае конечный продукт переработки используется не в качестве удобрения, а как топливо для котлов.

Переработка навоза, помета: получение биогаза

Чаще всего свежий навоз используется для получения удобрений или пеллет. Но такая масса может служить источников и газообразного топлива. Последнее может применяться, к примеру, для выработки тепловой и электрической энергии.

Представляет собой биогаз особую горючую смесь, состоящую преимущественно из метана, сероводорода, двуокиси углерода, оксидов азота, аммиака. Чаще всего подобным образом перерабатывается коровий навоз, свиной и птичий помет.

Как получают биогаз

Производится переработка навоза по этой технологии с использованием специальных станций, конструкция которых может быть разной. Чаще всего биогаз получают на установках, состоящих из:

системы приема и подготовительной обработки;

системы транспортировки массы в пределах установки;

биореактора, оснащенного устройством для перемешивания;

системы подогрева реактора;

системы отвода газа и его очистки;

накопительных емкостей, предназначенных для хранения газа и сброженной массы;

систем автоматизации и контроля.

Использование свежего навоза

Все рассмотренные выше способы переработки предполагают использование дорогостоящего оборудования или большие временные затраты. Поэтому иногда дачники и фермеры применяют для удобрения растений и свежий навоз. В этом случае для его переработки используется самая простоя технология — настаивание и разведение водой. Для получения качественного удобрения по такой технологии необходимы только емкости достаточно большого объема. Их предварительно промывают водой, а затем:

заполняют на четверть навозом;

доливают теплой воды до верха емкости.

Настаивание производят в течение примерно 2 недель. При этом состав ежедневно перемешивают палками или лопатой.

Производится подобным образом обычно переработка навоза КРС или куриного. Использоваться полученная масса может не только в качестве подкормки для растений. Очень часто ее применяют также и как биотопливо для обогрева теплиц и парников. В данном случае в качестве исходного может использоваться как коровий или куриный, так и бараний навоз. Применение последнего при этом считается даже более предпочтительным. Дело в том, что овечий навоз может разогреваться до температуры 70 С. Куриный и коровий при перепревании «набирает» не более 60 С.

Как сделать биотопливо своими руками из навоза в домашних условиях

Современные технологии переработки всевозможных видов сырья открывают перспективу успешного решения задачи получения биотоплива из навоза непосредственно в домашних условиях. Причём, делая биотопливо своими руками на дому благодаря новым принципам переработки отходов, параллельно можно производить удобрения для сельскохозяйственных насаждений.

А что для этого нужно и как правильно изготовить биореактор – эти вопросы мы детально рассмотрим в нашей статье. Приведем рекомендации по выбору лучшего сырья для получения биогаза, разберем особенности применения полученного топлива для хозяйственных нужд.

Конечно, самый лёгкий путь – приобретение готовых промышленных установок. Однако их дороговизна заставляет рассматривать варианты изготовления производственных систем своими руками.

Кратко об определении биогаза

Согласно научным определениям, биогаз – это продукт, полученный в результате процесса брожения массы биологических отходов. При этом продуктом брожения является метан или водород.

Образование метана (или водорода) происходит в результате жизнедеятельности бактерий трёх видов:

• гидролизных;
• образующих кислоты;
• образующих метан.

Качественным продуктом брожения считается состав газовой смеси, содержимое которой распределяется в соотношении: 50-85% метана, 15-50% углекислого газа, и менее 5% сероводорода.

Эта газовая смесь пропускается сквозь фильтры с целью очистки от присутствия CO 2 и H 2 S, после чего остаётся чистый биологический метан. Такой газ ничем не отличается от природного газа, используемого в бытовой и промышленной сфере.

Сырьём для получения качественной биологической газовой смеси обычно выступают:

• навоз и птичий помёт;
• отходы спиртового производства (барда);
• излишки пивоваренных производств (пивная дробина);
• фекальные массы и отходы рыбного производства;
• свекольный жом, бытовые отходы, трава и прочее.

Это лишь часть всего допустимого к применению сырья. Но даже этот список показывает: насколько многообразен перечень сырья, чтобы иметь возможность наладить производство биогаза на постоянной основе.

Объёмные показатели выхода газовой смеси напрямую зависят от вида применяемого сырья и содержания в нём сухих веществ. Так, если применить в деле навоз крупного рогатого скота, реально из одной тонны навоза получить 50-60 м 3 биотоплива, содержащего до 60% метана.

Считается, что лучшим сырьём являются отходы с большим содержанием жира. Переработка одной тонны отходов жира через классическую установку получения биотоплива может давать до 1300 м 3 газовой смеси, где содержание метана доходит до 90%.

Как сделать перерабатывающий фермерский модуль?

Для того чтобы сделать систему переработки отходов в биотопливо, как минимум требуется быть в курсе принципа работы подобных устройств, а также иметь представление о схемотехнике.

Рассмотрим и то и другое, но следует отметить: сооружение полноценной установки – это дело достаточно хлопотное и затратное. В домашних условиях, как правило, удаётся сделать лишь нечто подобное перерабатывающим станциям. Тем не менее, некоторые попытки бывают удачными.

Принцип работы биоустановки

Технология производства биотоплива, как правило, поддерживает следующий системный подход:

1. Биореактор (ёмкость) загружается навозом.
2. В течение определённого времени внутри реактора идёт процесс брожения.
3. Образуется газовая среда.
4. Выполняется вывод газов из реактора.
5. Газовая смесь очищается и направляется для использования в качестве топлива.

Состав полученной на выходе газовой смеси характеризуется достаточно высокой насыщенностью разными веществами. Больше всего в процентной составляющей присутствует метана (60%), углекислого газа (35%) и других веществ, включая сероводород (5%).

Между тем, для эффективной работы газообразующей станции домашнего производства необходимы значительные запасы отходов жизнедеятельности представителей животного мира.

Поэтому, первое, на что следует обратить внимание в решении задачи получения биотоплива в домашних (дачных) условиях, – это наличие источников сырья для перерабатывающей установки.

Изготовление биореактора своими руками

Определившись с источниками сырья, далее нужно определиться с участком размещения домашнего (или дачного) биореактора. Сам реактор – это герметичный сосуд, достаточно прочный, имеющий объём из расчёта ежесуточного поступления навозного сырья на переработку (для справки: на получение 100 м 3 газовой смеси необходимо примерно 1 т навоза).

Таблица соотношения вида навоза и количества получаемого биогаза

Такую ёмкость придётся установить на крепкий фундамент, оснастить запорной арматурой и прочей технической атрибутикой согласно классической схеме. Верхнюю часть сосуда желательно делать съёмной, с болтовыми креплениями и уплотняющей прокладкой.

Для обеспечения непрерывности цикла накопительную ёмкость необходимо оснастить модулем искусственного подогрева. Если в летний период эффективность брожения навоза и скорость образования газа вполне обеспечивается внешними температурными условиями, зимой ситуация меняется.

Для зимней эксплуатации биореактора обязательно нужен искусственный подогрев, учитывая прекращение деятельности бактерий брожения уже при 4-10 °С выше нуля. Соответственно, ёмкость должна иметь качественно выполненную теплоизоляцию. Для этого удачно подходит классический способ изолирования минеральной ватой.

Вариантов организации подогрева есть несколько. Например, использование электрических нагревателей или системы отопления на водном теплоносителе (водяной рубашки).

Рассчитывать мощность контура подогрева следует, исходя из оптимальной нормы температуры внутри реактора 25-40 °С, необходимой для достижения эффективного процесса брожения биомассы.

Кроме подогревателей, на активность брожения биомассы оказывает влияние степень её застойности. По сути, внутри резервуара навозное сырьё должно постоянно находиться в движении. Движение биомассы усиливает процесс брожения и сокращает время получения газовой составляющей.

Решается задача организации движения внедрением в конструкцию биореактора специальной механической мешалки. Вал этого устройства подсоединяется к валу низкооборотного мотора, которым осуществляется действие вращения. Включение и отключения процесса перемешивания можно сделать ручным или автоматическим.

У нас на сайте есть другая статья, в которой приведена инструкция по устройству установки для получения биогаза для потребностей частного дома.

Процесс получения биогаза и удобрений

Конструкция системы получения биотоплива в домашних условиях технологически предусматривает загрузку сосуда навозом примерно на 1/3 ёмкости. Для загрузки навоза делается загрузочный люк с герметично закрывающейся дверью. Оставшаяся свободной верхняя область биореактора используется для скопления выделяемых газов.

На верхнем и нижнем уровнях сосуда нужно сделать выходные отверстия. Наверху – газовый выход, внизу выход под слив обработанного навоза (удобрений). Также в районе верхней области сосуда желательно смонтировать смотровое окно для наблюдения за процессом.

Патрубок для вывода газовой смеси соединяется герметичной трубой с устройством, исполняющим одновременно функции сепаратора и гидрозатвора. Для связи используется труба (металлическая или полиэтиленовая) небольшого диаметра (25-32 мм).

Сам сепаратор – это сосуд относительно малой ёмкости, заполняемый водой. Газ, проходящий сквозь толщу воды, очищается, выводится в газгольдер и далее подаётся потребителям.

Нижний патрубок на реакторе (под вывод отработанного навоза – шлама) желательно делать как можно большего диаметра. К нему подключается запорная арматура (задвижка) и делается отвод к ёмкости для сбора шлама. Отработанная масса в хозяйстве может успешно применяться в качестве удобрений.

Подробная информация по определению требуемого объема емкости, а также по расчетам эффективности работы биореактора и целесообразности применения биогаза мы рассмотрели в следующей статье.

Каким должен быть состав навозной массы?

Загружаемую массу навоза внутрь биореактора не следует рассматривать просто как сырьё, подходящее в любом качестве. Составляющая субстанции имеет принципиальное значение для процесса брожения. На практике отмечено, что уменьшение частичек субстрата сопровождается лучшей эффективностью процесса.

Выраженная волокнистость субстрата и увеличение площади взаимодействия бактерий – вот главные критерии, способствующие скорому разложению навозной массы. В таком состоянии навозное сырьё при подогреве и перемешивании не образует осадка или плёнки на поверхности, что существенно упрощает фильтрацию газовой смеси.

Степенью измельчения сырья определяется длительность брожения, что в свою очередь оказывает влияние на объём получаемого газа. Таким образом, для уменьшения времени брожения необходимо хорошо измельчать сырьё: чем лучше качество измельчения, тем меньше период брожения.

Особенности применения биогаза для хозяйственных нужд

Область применения этого вида энергоресурса достаточно обширна. Благодаря использованию биогаза в качестве топлива производят электрическую энергию, получают горячую воду или пар. Есть множественные примеры из практики, где биотопливом заправляют автомобильный транспорт.

Но, чтобы в хозяйстве не возникало проблем при использовании такого топлива, чрезвычайно важно обустроить хранилище для полученного биогаза, выделив правильное место под газгольдер на участке.

Биогазовые установки подобного типа являются оборудованием, благодаря которому открываются возможности создания безотходных производств. В этом плане удачный пример демонстрируют отдельные страны Западной Европы.

Например, в Дании производство этого вида топлива достигло планки почти в 20% от общей массы энергоресурсов страны. В крупных регионах мира – Индии и Китае – счёт биогазовых установок идёт на сотни тысяч.

Не просто так отмечается значительный рост интереса во всём мире к процессам производства биогаза.

Это один из тех вариантов энергетики, который относят к альтернативным источникам и за которым видят будущее, поэтому фермеры и руководители ЖКХ, владельцы частных хозяйств и малых предприятий внимательно отслеживают развитие технологии.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор агрегата для производства биогаза, при изготовлении которого использован пластиковый бак 127 л. Особенности устройства и советы по эксплуатации.

Особый интерес применения установок проявляется среди владельцев ресторанной и гастрономической сферы, где актуальной остаётся тематика переработки пищевых отходов. На этой базе есть хорошая возможность создать дешёвую утилизацию органических отходов с пользой для хозяйств. Наконец, технология производства биотоплива – это реальное сохранение окружающей среды, чего нельзя сказать о производстве других энергетиков.

Интересуетесь изготовлением биотоплива и хотите уточнить некоторые моменты? Задавайте спорные вопросы в комментариях – наши эксперты постараются прояснить такие моменты.

А может вы не по наслышке знакомы с изготовлением биореактора и процессом получения биогаза? Поделитесь практическими знаниями и своим мнением по этому вопросу под нашей статьей – многим хозяйственникам будет интересен ваш опыт и рекомендации.

Топливные брикеты из навоза: делаем топливо из экскрементов животных своими руками

Использовать навоз в качестве топлива для костров кочевые племена начали еще тысячи лет назад.

Именно они обнаружили, что высушенные лепешки из навоза различных животных успешно заменяют довольно дефицитные дрова, которые сложно найти в степях или пустынях.

А тепла, которое создавал этот вид топлива, хватало не только на приготовление еды, но и на обогрев жилищ.

Такой способ использования экскрементов домашних птиц и животных применим и сегодня, ведь он не только позволяет утилизировать огромные навозные кучи, но и снижает траты на покупку других энергоносителей.

Кроме того, зола, остающаяся после прогорания этого топлива, является одним из лучших калийно-фосфатных удобрений, а также прекрасным ощелачивающим средством. Однако максимальную эффективность брикеты из навоза дадут лишь тогда, когда они правильно изготовлены, а отопительный прибор адаптирован для работы на этом топливе.

За счет чего этот материал горит?

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть кормление животных и происходящие при переваривании пищи процессы.

Любой корм состоит из белков, углеводов, жиров, а при кормлении травой или сеном — и из клетчатки (целлюлозы).

Все эти вещества объединяет одно – их химическая формула содержит углерод и водород. В желудочно-кишечном тракте смешанная с желудочным соком пережеванная пища подвергается ферментации, то есть сложные вещества (биополимеры) распадаются на простые (монополимеры).

При этом часть веществ превращается в соединения, пригодные для впитывания через стенки кишечника и питания клеток всех тканей животного или птицы.

Поэтому превратившаяся в фекалии полностью переваренная пища содержит довольно много простых органических веществ, основой которых являются водород и углерод.

После удаления воды, доля которой составляет 50–90 процентов, остается смесь органических и неорганических веществ с довольно высокой калорийностью, а значит и теплотворной способностью.

По этому параметру экскременты птиц или животных в высушенном состоянии как минимум не уступают сухим (15–20% влажности) дровам, а возможно и превосходят их. Однако речь идет о соотношении массы и теплотворной способности, поэтому из-за очень низкой плотности сушеный навоз занимает гораздо больше места.

Какой навоз больше подходит для изготовления топлива?

Поскольку готовое топливо является тем же навозом, только имеющим форму лепешки, брикетов или пеллет, то наиболее важным параметром является его влажность.

Чем меньше воды, включая мочу, этот материал содержит, тем больше он подходит для изготовления топлива. Кроме того, большое значение имеет и рацион питания животных или птиц.

Ведь луговая трава и сено обладают меньшей калорийностью, чем солома или зерно, поэтому питание последними делает навоз более теплотворным. При этом порода или даже вид животных или птиц особого значения не имеют, ведь после удаления лишней влаги они будут содержать примерно одинаковое количество органических веществ.

Способы переработки в сухое горючее

Для производства топлива из навоза применяют множество разных способов, однако все их объединяет одно – сформированные топливные брикеты или лепешки тщательно просушивают, причем одним из критериев готовности такого горючего является отсутствие неприятного запаха.

Помимо экскрементов в смесь для изготовления экологически чистого горючего нередко добавляют солому различных растений, благодаря чему возрастает общая теплотворная способность.

О всех существующих способах переработки навоза в топливный материал, в том числе о самых необычных, поговорим ниже.

Сбор подсохших лепешек

Наиболее известный способ заключается в том, чтобы собирать по дороге, где часто ходят животные, лепешки из высохшего естественным образом навоза.

Затем собранный материал несколько месяцев выдерживают в хорошо проветриваемом помещении, после чего его можно использовать в качестве топлива.

Готовый материал отличается очень маленькой плотностью, поэтому его сложно хранить, ведь он занимает очень много места.

Зимний деревенский способ

Еще один способ, который до сих пор применяют исконные жители деревень, заключается в том, что перед началом зимы весь навоз убирают, затем всю зиму он накапливается в месте обитания животных.

Однако этот способ можно использовать лишь там, где предусмотрен качественный отвод жидкости, а также ежедневно подсыпают свежую подстилку.

Постепенно экскременты уплотняются, становясь похожими на твердый пластилин, после чего животных перемещают в один из углов помещения и очищают освободившийся участок от навозной массы.

Для этого ее топором или бензопилой режут на куски необходимого размера, затем вынимают нарезанные бруски и отправляют на просушку, которая занимает 1–3 месяца.

Деревенский способ изготовления, применяемый с весны по осень

Также деревенские жители изготавливали топливо из смеси свежего навоза с камышом, сеном или соломой. Экскременты вываливали в яму, а растительный материал резали или рубили на небольшие куски, после чего тщательно вымешивали будущее топливо ногами.

Когда смесь превращалась в однородную массу, из нее лепили кирпичи или лепешки любой удобной формы и укладывали их на ровной площадке для просушки.

Каждый день все кирпичи переворачивали новой стороной к солнцу, затем складывали из них пустотелые пирамиды.

Через 1–2 недели, когда весь материал терял неприятный запах, его складывали в сараи, где и хранили до зимы.

Сушка на стене сарая

Существует еще один, довольно экзотичный, способ переработки навоза в топливо. Для этого южную сторону сарая оббивают доской, затем свежий навоз или помет мешают с любыми растительными обрезками, формируют из этой массы лепешки и накидывают их на стену.

Через несколько дней (зависит от температуры и погоды) подсохшие лепешки снимают и выкладывают из них пустотелые пирамиды, а на освободившееся место накидывают новые лепешки.

Перед дождем лепешки на стене накрывают пленкой, а подсохшее в пирамидах топливо убирают в сарай. Такую заготовку топлива проводят с первых теплых весенних дней и до глубокой осени.

Сушка с помощью сепаратора

Если топливо нужно получить из навоза, доставленного методом самосплава или гидросмыва, то необходимо пропустить весь материал через шнековый или вальцовый сепаратор.

Если шнековый сепаратор оснастить вращающимся ножом, то на выходе можно будет сразу же формировать пеллеты в виде крупных таблеток.

Оба вида этого оборудования снижают влажность до уровня 40–60%, после чего материал можно прессовать любым доступным способом, например, с помощью станка для изготовления шлакоблоков или кирпича.

Также можно использовать пресс для изготовления топливных брикетов, снизив создаваемое давление до десяти–двадцати атмосфер, или гранулятор для изготовления пеллет, снизив создаваемое им давление до того же уровня.

Сушка с помощью пресса

Для изготовления брикетов потребуется пресс с усилием в несколько десятков тонн и формы из нержавеющей стали или чугуна, причем высота форм должна быть в половину больше толщины брикета.

Кроме того, потребуется матрица, которая будет равномерно распределять усилие пресса по всей площади кирпича, и размер которой по любой стороне на 0,1 мм меньше размера формы. В стенках и днище форм просверливают отверстия диаметром 0,5–1 мм с шагом между отверстиями в 5–15 мм.

Если толщина стенок меньше 1 см, то их желательно укрепить стальными уголками, сделав из них ребра жесткости.

Кроме того, необходимо предусмотреть отвод жидкости, выходящей через отверстия, чтобы она не попадала на землю в месте проведения работ. Ее можно отводить в какую-то промежуточную емкость объемом несколько сотен литров, из которой насосом перекачивать к месту хранения, переработки или утилизации.

Собранный навоз желательно смешать с любым сухим растительным наполнителем, причем нарезать наполнители нужно кусками, длина которых равна половине или двум третям ширины брикета. Такой наполнитель не только увеличит теплотворную способность топлива, но и сделает брикет более крепким.

Готовую смесь загружают в форму, затем устанавливают в пресс и начинают сжимать. Причем значение, до которого нужно двигать матрицу, определяют, исходя из влажности навоза.

Для готовых брикетов оптимальная влажность для такого способа составляет 50–60%, поэтому, зная исходную влажность материала, можно определить, сколько лишней жидкости находится в смеси.

При исходной влажности самосплавного навоза в 90% и добавлении сухого резаного камыша в пропорции 1:1 влажность смеси снижается до значения 70–80%, поэтому нужно удалить 10–30% лишней жидкости.

На прессе или форме делают отметку для отслеживания движения матрицы и при достижении нужной точки перестают сжимать смесь. Затем форму переворачивают и извлекают из нее готовый брикет, который отправляют на просушку.

Как топить, чтобы был максимальный эффект?

Отличительная особенность любого твердого топлива из навоза в невысокой плотности и рыхлой структуре, поэтому кизяк и брикеты или пеллеты горят быстро, с высоким, но не слишком ярким пламенем.

Кроме того, даже в просушенных брикетах уровень влажности редко опускается ниже значения 10%, поэтому дым от них содержит много водяного пара и растворенных в нем кислот.

Сжигать это топливо нужно только в режиме наибольшей тяги, загрузив все горючее сразу или догружая по мере необходимости.

Ограничение подачи воздуха (экономичный режим) приводит к снижению температуры горения и выделению большого объема водяного пара и недогоревшего углерода.

Из-за этого резко возрастает скорость зарастания сажей дымоходов, а на уличной дымоходной трубе оседает насыщенный кислотами конденсат, который не только превращается в корку после высыхания, но и разъедает материал трубы.

Кроме того, размер щелей колосников не должен превышать 20 мм, в противном случае слишком много недогоревшего топлива будет падать в зольник.

Поэтому такое топливо лучше всего подходит для подового горения, то есть для каминов и русских печей.

Кизяк и другие виды топлива из навоза идеально подходят для сжигания в отопительных приборах с системой дожига дыма. В этом случае происходит более полное сгорание, из-за чего повышается температура дыма, а также сокращается количество токсичных веществ в нем, ведь их большая часть образуется из-за неполного сгорания углеводородов.

Если в доме только планируется поставить печь, которая будет работать на таком топливе, то размер топливника нужно делать в 1,2–1,5 раза больше, чем для дров или угля. Это увеличит размеры печи, зато позволит закладывать все горючее за один раз, что благотворно скажется на общем КПД отопительного прибора и состоянии дымоходов.

Если же для отопления используют обычный твердотопливный водогрейный котел, то регулировку температуры лучше проводить не с помощью ограничения подачи воздуха, а установив теплоаккумулятор и отбирая от него нужное количество воды.

Это потребует больших затрат, зато избыточно мощный котел (в 1,5–3 раза больше нормы) и объемный теплоаккумулятор (50–100 л для утепленного дома) позволят даже в холода топить 3–5 раз в неделю. В режиме наибольшей мощности КПД котла максимально, а вся энергия будет запасена теплоаккумулятором, который сможет хранить тепло до 5 дней.

Для котлов с автоматической системой подачи подходят только пеллеты и брикеты, благодаря одинаковым форме и размерам. Регулировку температуры в таких устройствах нужно производить только за счет изменения количества подаваемого топлива, поэтому может потребоваться вмешательство в систему подачи или изменение ее настроек.

Видео по теме

На видео показан процесс изготовления топливных брикетов из навоза с помощью оборудования, сделанного своими руками:

Вывод

Брикеты и пеллеты из навоза являются хорошей альтернативной любым другим видам топлива. Несмотря на несколько меньшую, чем у угля или просушенных до звона дров, теплотворную способность, эти виды сушеного навоза хорошо подходят для любых твердотопливных отопительных приборов.

Использование такого горючего материала не только позволит сэкономить на энергоносителях, но и даст возможность избавиться от медленно гниющих навозных куч.

Топливные брикеты из навоза: изготовление, плюсы, минусы

Ещё в середине прошлого века во многих регионах нашей страны, где были проблемы с древесиной, но зато было развито животноводство, кизяки являлись популярным видом топлива. Потом их вытеснили поставки угля и газификация, но тема производства топливных брикетов из навоза по-прежнему интересна.

Сейчас навоз чаще всего применяется в органическом земледелии, в качестве натурального и полезного удобрения. Но это далеко не все области использования этого натурального сырья. Мы рассказывали о саманных домах, где наполнителем строительных брикетов тоже может выступать навоз. Кроме того, органический материал применяется в производстве биогаза, который тоже является альтернативным топливом.

Заготовка кизяка. Цимлянская станица, 1875–1876 гг.

Но мы поговорим не о биогазе, а именно о топливных брикетах из навоза, кизяках, активно использовавшихся нашими предками для обогрева домов с печным отоплением.

Кизяк — это не просто навоз, отходы жизнедеятельности животных. Это навоз, смешанный с соломой, опилками, сеном, спрессованный в небольшие брикеты, кирпичики или лепёшки, и высушенный. В таком виде навоз становится неплохим топливом для обогрева, например, теплицы, бани или дачного дома, вполне заменяя дрова и даже уголь.

Для сравнения приведём показатели примерного содержания энергии в различных видах биологического топлива:

Как видим, показатели удельной теплоты сгорания у сухого навоза даже немного выше, чем у дров, которые сушились на улице. Кроме того, кизяки горят тлеющим пламенем, пользователи отмечают, что по своим свойствам горения они похожи на бурый уголь.

Главное преимущество навоза как альтернативного топлива — экономичность. Если есть своё хозяйство — коровы, козы, овцы, кролики, другая живность, то топливо получается абсолютно бесплатным. Можно попросить у соседей, которые занимаются фермерством и сами навоз активно не используют. Целую машину навоза можно заказать и купить, стоить будет порядка 11 тысяч рублей.

Ещё один плюс — зола от кизяков станет отличным удобрением, это экологически чистое и безотходное топливо.

Основной минус кизяков — делать такое топливо своими руками долго, придётся приложить много усилий. Кроме того, сама мысль о том, что придётся возиться с таким органическим сырьём, фекалиями животных, отпугивает многих. Отметим, что, согласно многочисленным отзывам, во время горения кизяков никаких неприятных запахов нет. В русских печах на таком топливе раньше пекли хлеб.

В процессе производства брикетов из навоза, конечно, приятного мало, согласимся. Но в целом, с утилизацией органических отходов сталкиваются все, кто занимается животноводством, так почему бы не сделать это с пользой для хозяйства.

Проще всего сделать кизяки из навоза овец. С этой целью все зимние месяцы животных держат на тёплой подстилке из соломы, опилок или сена. Навоз при этом не убирается. За три-четыре месяца животные сами утрамбуют навоз вместе с подстилкой в твёрдую плиту. Останется только разрезать её весной на кирпичики и подсушить на солнце.

Чаще всего навоз за зиму собирается в кучу где-нибудь в углу участка, вместе с подстилкой. Затем его смешивают с соломой или опилками, разводят водой до тестообразного состояния и хорошо перемешивают. Вручную сделать это сложно, хотя можно обуть высокие резиновые сапоги и вымесить ногами. Сформировать такой навоз, смешанный с наполнителем, для последующей сушки можно разными способами:

1. С помощью простого деревянного станка с металлической пластиной, сбитого своими руками, сделать кирпичи.
2. Использовать ручной или механический пресс.
3. Набросать навозную смесь на стену сарая, чтобы просыхала.
4. Разложить на каком-то ровном участке равномерным слоем, утрамбовать, а резать на части уже после того, как подсохнет.

Конечно, заранее спрессованный и разрезанный на брикеты навоз сохнет быстрее, кирпичи при этом следует переворачивать. Хранят зимой брикеты из навоза в сухом сарае, как обычные дрова.

Констатируем: брикеты из навоза могут стать отличным альтернативным топливом, позволяя одновременно утилизировать отходы животноводства и экономить на дровах и угле.

Способы переработки навоза в удобрение

В крупных фермерских угодьях навоз, скапливающийся в животноводческих хозяйствах в больших количествах, применяется в качестве органического удобрения. Однако чистые навозные массы не используются, необходима их специальная переработка.

Ценность навоза

Навоз является конечным продуктом процесса пищеварения животных и птиц (в последнем случае вещество называется пометом). Фермеры и садоводы прибегают к внедрению в грунт лошадиных, коровьих и др. экскрементов для обогащения почвенного состава полезными элементами. Лошадиные отходы по своим свойствам ценятся больше, но встречаются в меньших объемах из-за сокращения лошадиных ферм и их обитателей.

Важно утилизировать и переработать навоз в удобрение. В результате внесения подкормки почвенный слой земли становится рыхлым и проницаемым для влаги и воздуха, температура повышается, а кислотность уменьшается. Семена лучше всходят, взрослое растение отличается обильным цветением и приносит много качественных, крупных плодов.

В состав навоза входят фосфор, азот, молибден, кальций, калий, медь, магний и другие элементы. Они обеспечивают благоприятную среду для здорового роста и развития растений, влияют на качество процессов бутонизации и плодоношения.

В почву с полезными растению бактериями проникают и болезнетворные. Их необходимо устранять перед внесением переработанного навоза в грунт.

Польза от переработки

Свежий помет не является полноценным удобрением. Помимо полезных микро- и макроэлементов в нем содержатся:

• вредные бактерии и грибы, опасные для людей и скота;
• семена сорных растений;
• химические вещества;
• аммиак в большом количестве;
• яйца живучих паразитов.

Все это угнетает рост и развитие растительности, вредит жизни и здоровью человека и животного.

Навозу необходимо время для созревания – от 3 месяцев до года. Чтобы растения получили необходимую органику, бактерии должны осуществить разложение навозных масс до перегноя, доступного садовым и огородным культурам.

Польза от переработки заключается в:

1. повышении качества и имеющихся полезных свойств навоза;
2. уничтожении вредителей: грибков, микроорганизмов и сорняков;
3. уменьшении концентрации аммиака;
4. предотвращении загрязнения земли и грунтовых вод;
5. увеличении плодородности почвы.

Способы хранения навоза

Есть различные варианты хранения навоза:

1. Плотное (холодное) – небольшие кучи складывают слоями в хранилища. Навоз уплотняется, внутри образование аммиака не происходит, температура резко не колеблется, лишний кислород уходит.
2. Рыхлоплотное и рыхлое (биотермическое и анаэробное). Оба способа основаны на поддержании высоких температур внутри кучи. Навоз складывается слоями (рыхло или уплотненно) в специально организованное место, накрывается торфом и соломой. Это способствует уничтожению вредоносных семян и организмов.

Благодаря процессам ферментации впоследствии (в среднем через полгода) получается удобрение, богатое органикой, которое может применяться для подкормки растений и улучшения структуры почвы и ее свойств.

Утилизация навоза

Навоз – ценный биоматериал. Есть разные способы утилизации навоза. Включение навозных масс в почвы возможно после их созревания, занимающего длительный период времени. Утилизация – наиболее быстрый способ, в основном проводящийся с целью недопущения загрязнения окружающей среды и получения чистого, натурального удобрения. Для этого используется механическая аппаратура (конвейеры, трубы и насосы), внесение микроорганизмов в специально созданные условия и другие методы. Иногда продукты животного пищеварения служат материалом для получения биотоплива для ферм.

Способы переработки навоза в удобрение

Существует множество вариантов переработки навоза животных в полезный перегной: настаивание, различные виды компостирования, получение гранул, внесение микроорганизмов и проч.

Компостирование

Оно заключается в повторяющемся заложении навозных слоев (включая органические отходы, траву, солому). Подключаются бактерии для переработки свиного навоза или любого другого, содержащиеся в некоторых компонентах будущего перегноя. Слои органики перегнивают и преют в среднем 1 год, после чего компост может использоваться в качестве натурального удобрительного средства.

Вермикомпостирование

Разновидность компостирования, при которой переработка навоза КРС (крупного рогатого скота) происходит при помощи специально разведенных червей. Наиболее часто прибегают к такому способу на фермах. Черви не только перерабатывают навозное сырье до состояния, пригодного к использованию в качестве удобрения, но и продолжают рыхлить почву после внесения подкормки, обогащая ее кислородом и делая плодородной, доступной для поступления жидкости и питательных веществ извне.

Перед внесением червей навоз смешивается с известью или костной мукой для создания подходящей кислотности.

Метод внесения бактерий

Конечные продукты пищеварения животных могут перерабатываться вносимыми бактериями. Создаются и поддерживаются условия, благоприятные для развития и размножения микроорганизмов. Впоследствии образуется богатая полезными веществами, плодородная масса.

Гранулирование

Техника, по которой из навоза получаются гранулы с высокой концентрацией органических соединений, микро- и макроэлементов. Они просты в использовании, имеют небольшой расход и быстро растворяются в воде.

• популярная среди садоводов и удобная форма;
• отсутствие опасных организмов;
• обилие органических веществ;
• длительность хранения;
• водорастворимость.

Какое оборудование используется при производстве гранул?

Перед формированием гранул навоз необходимо избавить от влаги. Данная процедура проводится в специализированных машинах для сушки. Это дорогое, но не электроэнергоемкое оборудование. Затем массу прогоняют через измельчительный аппарат (размер частичек может варьироваться). Конечный этап – поступление биоматериала в гранулятор и получение гранул – универсального удобрения, подходящего для любого растения и типа почвы.

Применение биопрепаратов для переработки навоза

Препараты биологического происхождения, имеющие целью ускоренное преобразование навозного сырья в удобрение, содержат бактерии для переработки навоза КРС и других сельскохозяйственных животных.

При выборе микробиологических препаратов важно учитывать, навоз какого животного необходимо переработать, а также направленность самих средств, поскольку не все действуют одинаково.

Наиболее известные и используемые в сельском хозяйстве: Агростар, Biolatic и Биохлев. Способы применения, условия хранения и реализации, спектр действия указаны на упаковке препарата. Ценным средством также является Агробриз – специально созданные молочнокислые и спорообразующие бактерии, дрожжевые грибы, задерживающие выделение аммиака и разлагающие белки, сложные углеводы, входящие в состав навоза.

1. добавляются в емкость, содержащую навозные массы крупного рогатого скота (коров, быков и др.) или свиней;
2. используются для обработки и очистки подстилки животных, уничтожения запаха;
3. не требуют предварительной подготовки перед использованием;
4. имеют довольно низкую цену.

Необходимо следить за влажностью воздуха в помещении: она должна быть оптимальной (не высокой, но и не низкой), поскольку в противном случае бактерии перестают размножаться и погибают.

Для достижения максимального эффекта нужно следить за благоприятностью среды. Это способствует быстрой и качественной переработке навоза, уничтожению вредных веществ, повышению положительных свойств отходов пищеварения животных.

Состав биопрепаратов для переработки навоза

К основным компонентам, содержащимся в препаратах биологического происхождения, относятся:

1. Ферменты – белковые молекулы, ускоряющие химические реакции. Они уничтожают ненужную органику, находящуюся в каловых массах, под влиянием которой образуются углерод и азот.
2. Дрожжи – одноклеточные грибы, ценный биопродукт, обогащенный витаминами, минералами, белками. Они содержат большое количество железа. Дрожжи активно участвуют в утилизации свиного навоза и каловых масс КРС, формировании плодородного слоя почвы.
3. Молочнокислые бактерии. Они отвечают за образование молочной кислоты и преобразование ее в субстрат, а также играют роль в замедлении формирования бактерий-вредителей и протекания патологических процессов.

Навоз – естественный источник питательных элементов животного происхождения, богатый органическими веществами. Специальные препараты повышают эффективность при использовании навозных масс в хозяйстве. Нужно учитывать специфику переработки и утилизации навоза, а также соблюдать правила его применения: это будет способствовать повышению урожайности культур и плодородности почв.

Источники:

http://businessman.ru/pererabotka-navoza-opisanie-tehnologii-oborudovanie-i-osobennosti.html
http://sovet-ingenera.com/eco-energy/bio-fuel/biotoplivo-svoimi-rukami.html
http://rcycle.net/navoz/otoplenie/pererabotka-v-toplivnye-brikety
http://www.rmnt.ru/story/heating/toplivnye-brikety-iz-navoza-izgotovlenie-pljusy-minusy.1502857/
http://superurozhay.ru/organicheskie-udobreniya/sposoby-pererabotki-navoza-v-udobrenie.html