Свойства компонентов навоза

Физические и химические свойства твердого и жидкого компонентов зависят от свойств исходного навоза. Чем больше сухого вещества в навозе, тем выше его содержание в твердом и жидком компонентах (рис. 29). Такая же зависимость характерна для питательных веществ и вязкости. При определении вязкости исходного навоза крупного рогатого скота во многих хозяйствах установлено большое экспоненциальное увеличение динамической вязкости при содержании сухого вещества более 8% (рис.

8. . 13% значения динамической вязкости на вискозиметре Хёплера составляли от 0,1 до 4,0 Н-с/м2 (Па-с), а для соответствующей жидкой фракции (фугат)—от 0,01 до 0,1 Н-с/м2.

На свойства компонентов оказывает влияние способ разделения. Осадок, образующийся в отстойниках при гидравлическом разделении навоза, в связи с высоким содержанием воды и коллоидов хуже хранится и транспортируется, чем твердая фракция из деканторной центрифуги. При центрифугировании элюируется также большая часть коллоидов жидкого компонента. Суще-

Рис. 30. Зависимость динамической вязкости жидкой и твердой фракций навоза крупного рогатого скота от содержания в них сухого вещества. Разделение на фракции проводилось на виброгрохоте.

ствуют различия и между механическими способами разделения. Твердая фракция из сепаратора, фильтрующей и сетчатой центрифуг вследствие высокой доли тонкодисперсных частиц, особенно коллоидов, более водяниста и пластична по сравнению с твердой фракцией из деканторной центрифуги.

Цель химической или электрохимической обработки навоза состоит в том, чтобы обеспечить коагуляцию коллоидов и дестабилизацию суспензии. При этом образуются рыхлые водянистые хлопья, а затем (после разделения на твердую и жидкую фракции) появляется водянистый вязкий осадок. Но одновременно снижается концентрация мутных веществ в жидкой фракции.

Различия между компонентами обусловливаются также регулировками машин при механическом разделении навоза и неодинаковой продолжительностью отстаивания при гидравлическом отделении жидкости.

6.4.8-Т. Гидравлическое разделение на твердую и жидкую фракции. При гидравлическом разделении свойства компонентов зависят, во-первых, от содержания сухого вещества в исходном навозе и, во вторых, от продолжительности отстаивания в фазе покоя. По мере уменьшения содержания сухого вещества в навозе прогрессивно возрастает скорость оседания твердых веществ. Однако доля осадка по отношению к общему объему снижается (рис. 31). Вследствие относительно низкого содержания

Рис. 31. Зависимость скорости седиментации и доли осадка от содержания сухого вещества в бесподстилочном свином навоче,

Сухого вещества в осаДкё соотношение масс твердого й жидкого компонентов при гидравлическом разделении уже, чем при механическом разделении путем декантации.

Исследование навоза откормочных свиней показало, что содержание питательных элементов и других веществ в жидкой фракции лишь немного ниже, чем в исходном навозе (табл. 23) В выпадающем в виде осадка иле содержалось вначале около 10% сухого вещества, а после обезвоживания на иловой площадке содержание сухого вещества повысилось до 23%. Одновременно повышалось содержание азота, фосфора, кальция и магния, в то время как содержание калия изменялось незначительно.

Т а б л и ц а 23. Свойства твердого и жидкого компонентов при гидравлическом разделении свиного навоза из государственного хозяйства Берлин-Вейсензее

• Через 6 недель хранения па иловых площадках.

** После трехкратного перемешивания фрезой на грунтовой площадке для компостирования.

*** Для твердого компонента указана насыпная масса.

По-видимому, много растворимого калия удаляется из твердого компонента вместе с просачивающейся жидкой фракцией через дренажные устройства. Содержание фосфора в твердой фракции повышается. Кроме того, отношение С:Ы в твердой фракции значительно шире, чем в жидкой фракции. Твердый компонент после гидравлического разделения навоза и последующего обезвоживания на иловых площадках можно назвать рыхлым, однако вследствие слизистой пластичной структуры его очень трудно транспортировать.

2. Механическое разделение на твердую и жидкую фракции. Эксперименты с различными декантор- ными центрифугами показали, что навоз крупного рогатого скота и свиней может хорошо разделяться на твердую и жидкую фракции. Так, подача горизонтальной шнековой центрифугой              450 составляет 14,3 м3/ч

(выход жидкой фракции 12,5 м3/ч, твердой — 1,8 т/ч). Эффект разделения, рассчитанный по массе, составляет 6,9 (твердая фракция=1), а по объему[4] — 4,2 (твердая фракция=1). По мере разбавления навоза водой эффект разделения, рассчитанный по массе фракций, возрастает в пользу жидкой фракции. Оптимальное разделение достигается при содержании сухого вещества в навозе от 7 до 13%.

При механическом отделении твердых веществ изменяются физические и химические свойства жидкой фракции. Особенно благоприятным результатом следует считать снижение вязкости. Улучшение реологических свойств жидкой фракции является следствием низкой концентрации сухого и органического вещества, золы и особенно песка. В то же время исходный навоз и жидкая фракция мало различаются по содержанию питательных элементов. Лишь фосфора в жидкой фракции содержится несколько меньше. Поскольку содержание углерода в жидкой фракции снижается, отношение С:Ы в ней уже, чем в исходном навозе (табл. 24).

Полученная из деканторной центрифуги твердая фракция даже при содержании сухого вещества около 20% обладает хорошей сыпучестью. Она отличается высоким содержанием питательных веществ, узким отношением N : Р : К и относительно высоким содержанием песка. Благодаря отмеченным свойствам твер-

Таблица 24. Свойства жидкой и твердой фракций навоза крупного рогатого скота и свиней при разделении горизонтальной шнековой центрифугой вКвМИ 450

* Для твердого компонента — насыпная масса.

дую фракцию можно применять в качестве удобрения или почвоулучшающего средства.

Между содержанием сухого вещества и питательных элементов в твердой и жидкой фракциях существует очень тесная связь (рис. 32). В продуктах разделения увеличивается концентрация как фосфора, так азота и калия, если возрастает содержание сухого вещества, зависящее от свойств навоза и регулировки декан- торной центрифуги. При механическом разделении навоза на твердую и жидкую фракции происходит перераспределение его составных веществ. В зависимости от механизма сухое и органическое вещество, а также фосфор и кальций распределяются почти поровну между твердой и жидкой фракциями. Свыше 90% содержащегося в навозе песка переходит в твердую фракцию. Наоборот, 80...90% азота, калия и натрия остается в жидкой фракции. В разделении навоза крупного рога-

Сухое бищсстбп б жі/ії- ной фракции, 7о

Рис. 32. Зависимость содержания питательных элементов и твердой и жидкой фракциях навоза крупного рогатого скота от концентрации в них сухого вещества (механическое разделение шнековой

центрифугой).

того скота и свиней нет существенных различий, за исключением распределения магния. В жидкую фракцию переходит из навоза крупного рогатого скота % исходного количества магния, а из свиного навоза — '/з (табл. 25).

Таблица 25. Распределение составных веществ между жидкой и твердой фракцией при механическом разделении навоза горизонтальной шнековой центрифугой              450, %

Для удаления навоза из помещения и транспортировки его в хранилище в очень редких случаях бывает достаточно естественного уклона. Поэтому в передаточных пунктах должны быть установлены насосы. Они являются главным звеном в комплексе машин, применяемых для транспортировки навоза. В зависимости от условий используют насосы различных конструкций. Их делят на группы в зависимости от развиваемого напора.