Сепарация и микрофильтрация: внесение навозных стоков дождевальными машинами без рисков засорения

Орошение осветленной жидкой фракцией было широко распространено во времена СССР. Так, к 1991 году было построено 230 оросительных систем с использованием животноводческих стоков на свиноводческих и комплексах КРС. Объем утилизируемых навозных стоков составлял более 60 млн. м³ [1].

В те времена на животноводческих комплексах применялась гидросмывная технология удаления навоза из животноводческих помещений. Экскременты животных при этом разбавлялись технологической водой в 5-10 раз и получались навозные стоки, с влажностью менее 3% сухого вещества [2]. Навозные стоки далее разделялись на жидкую и твердую фракции механическим или гравитационным способом в отстойниках, потом поступали в пруды-накопители, где происходило дальнейшее осаждение взвешенных веществ. Следует отметить, что самый эффективный способ извлечения твердых веществ (осадка) из навоза именно гравитационный – в осадок выпадает до 90% всех взвешенных веществ [3].

Объемы прудов – накопителей могли достигать миллионов кубов. Содержимое прудов-накопителей никогда не перемешивалось – при таких объемах этого нельзя было сделать даже теоретически. В конце концов пруды накопители стали заполняться осадком, но на это с учетом их большого объема и сильного разбавления навоза при гидросмыве понадобились десятилетия.

Вот такие сильно разбавленные осветленные навозные стоки поступали на оросительные системы с дождевальными машинами. Кроме того, еще производилось разбавление стоков природной водой для удовлетворения водопотребности сельскохозяйственных культур. Использовались специально разработанные дождевальные машины, тем не менее проблемы с забиванием дождевальных насадок возникали. Безотказно работали только дальнеструйные аппараты на машинах типа ДДН, но поднятие высоко в воздух дурнопахнущего навоза не могло быть хорошим решением.

Применение круговых дождевальных машин типа «Фрегат» допускалось для использования только для свиного навоза, для навоза КРС были не пригодны. Самое слабое звено в ней был гидравлический привод для движения по кругу, работающий от давления оросительной воды. Следует отметить, что современные круговые дождевальные машины имеют электрический привод для перемещения и менее требовательны к качеству оросительной воды.

В настоящее время со самосплавными системами навозоудаления, расходующими значительно меньше технологической воды, механическими системами разделения на фракции, обязательным перемешиванием жидкой фракции в лагунах качество навозных стоков с точки зрения пригодности для дождевальных машин значительно ухудшилось.

Для технологии использования дождевальных машин для удобрительных поливов навозными стоками сельскохозяйственных культур нами предлагается схема подготовки жидкого навоза – механическое разделение на фракции (сепараторы) с последующим использованием системы микрофильтрации. При этом улучшается качество жидкой фракции – снижается количество взвешенных веществ и мутность.

Микрофильтрация позволяет дополнительно очистить жидкую фракцию после сепараторов за счет улавливания тонких взвесей при проходе через ячейки сита размером до 25 мкм. Можно сказать, жидкая фракция после сепаратора с помощью микрофильтрации осветляется и получается аналогичная отстоянной в накопителях осветлённой жидкой фракции бесподстилочного навоза [2].

В этом случае можно будет на протяжении долгого времени обходиться без гомогенизации содержимого лагун, ведь поднятие осадка при перемешивании увеличивает угрозу засорения дождевальных машин. При этом, все-таки, целесообразно раз в несколько лет проводить перемешивание навоза в лагунах с дальнейшим забором шланговыми системами. При отсутствии собственного оборудования для этого можно арендовать перемешивающее оборудование со шланговой системой.

Для подачи в оросительную систему навозных стоков после микрофильтрации могут быть пригодны не только насосы для грязной воды, но и насосы для орошения и поливов производства «МЗ «ПОТОК». Насосы Zvezda RUS для орошения имеют значения допустимых размеров твердых включений от 16 мм и выше.

Выводы

Технология применения дождевальных машин для удобрительных поливов жидкой фракции навоза требует высокой степени ее очистки. Забор осветленных стоков после отстаивания в лагунах в современных условиях затруднен – лагуны даже с жидкой фракцией навоза после сепараторов требуют перемешивания, иначе быстро заполнятся осадком. Перемешанный навоз с поднятыми включениями осадка для дождевальных машин мало пригоден.

Обеспечение требуемого качества оросительной воды по размерам и количеству взвешенных веществ для дождевальных машин можно обеспечить применением технологии подготовки жидкого навоза разделением на сепараторах с последующей доочисткой на системе микрофильтрации.

Подачу в специализированные оросительные системы подготовленных с применением системы микрофильтрации навозных стоков можно осуществлять насосными станциями с использованием насосов производства «МЗ «ПОТОК» для орошения и поливов.

1. Никитин В.А., Щеголева И.В., Тарасов С.И. Перспективная технология внесения бесподстилочного навоза. – В сб. «Научные основы и технологии производства и применения органических удобрений», вып.2 - Владимир: ВНИПТИОУ, 1999.

2. ГОСТ 34103-2017 Удобрения органические. Термины и определения.

3. Лукъяненков И.И. Приготовление и использование органических удобрений. - М.:Россельхозиздат, 1982.207 с., ил.