устройство для приготовления удобрения из бесподстилочного навоза

Формула изобретения

1. Устройство для приготовления удобрения из бесподстилочного навоза, содержащее охваченную выполненным из грунта оградительным валом емкость с влагонепроницаемым днищем и боковыми стенками, имеющую приспособление для подачи исходного навоза и фильтрующего гигроскопического материала, теплоизолирующее влагозащитное средство укрытия емкости, отличающееся тем, что оно снабжено узлом для отвода и накопления отфильтрованной жидкой фракции, соединенным посредством лотка с емкостью, часть боковых стенок которой выполнена перфорированной, а теплоизолирующее влагозащитное средство укрытия емкости выполнено из расположенного по периферии указанных стенок фильтрующего гигроскопического материала, приспособление для подачи исходного навоза выполнено в виде набора труб, входные участки которых расположены по периферии емкости, а выходные участки сообщены с емкостью и расположены в верхней части ее боковых стенок, при этом емкость снабжена набором распределяющих элементов, каждый из которых связан с одной из труб приспособления для подачи исходного навоза и выполнен наклонным к горизонтальной плоскости под углом 25 - 30^o.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубы приспособления для подачи исходного навоза расположены одна от другой на расстоянии 20 м и выполнены из эластичного материала, днище емкости выполнено заглубленным не менее чем на 0,3 м и снабжено влагопоглощающей соломенной подушкой толщиной 1 - 1,5 м, при этом гигроскопический фильтрующий материал стенок емкости выполнен из смеси соломы и адсорбирующего элемента, например фосфоритной муки, глинозема и т.п., в соотношении 9 : 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к производству органических удобрений, подготовке жидкого бесподстилочного навоза к внесению в почву.

Известны способ и устройство для подготовки бесподстилочного навоза к использованию. Жидкий навоз из животноводческого помещения поступает в навозосборник с насосом-измельчителем, затем его перекачивают в карантинные емкости и после обеззараживания закачивают в мобильные цистерны-навозоразбрасыватели.

Однако этот процесс не может быть беспрерывным, так как не во все периоды года возможно вносить навоз (зима, период посева, вегетации и уборки культур). В таком случае удлиняется технологическая схема приготовления навоза. Из карантинной емкости насосом навоз перекачивается в навозохранилище. Затем в подходящее время (наличие свободного поля) его перекачивают в мобильную цистерну-навозоразбрасыватель, доставляют на поле, равномерно разбрасывают и фазу запахивают или заделывают дисковыми орудиями. Для эффективного использования навоз из навозохранилища подают насосом на установку для разделения на фракции. При этом твердую фракцию вывозят для компостирования с соломой или с торфом, а жидкую - для удобрительных поливов (Г.Е. Мерзлая и др. Рационально используйте бесподстилочный навоз. Агротехнические советы. Газета-плакат-приложение к журналу "Земледелие" N 20, октябрь 1986, Москва, "Агропромиздат").

Для приготовления жидкого навоза на удобрения используются очень дорогостоящие сооружения (емкости), занимающие большие площади земельных угодий. Сооружения ненадежны. Перекачивающие насосы, установка для разделения на фракции, мобильные цистерны-навозоразбрасыватели работают в агрессивной среде, что приводит к коррозии, быстрому износу и разрыву всей технологической цепи приготовления жидкого навоза. В результате нередки аварии на животноводческих комплексах, приводящие к сильному загрязнению окружающей среды (воды, воздуха). Но и при нормальной работе технологической цепи значительно теряется аммиак из бесподстилочного навоза. В радиусе 7-10 км создается антисанитарная обстановка вследствие загрязнения воздуха.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения можно принять устройство для приготовления компоста из бесподстилочного навоза и соломы, включающее оградительный вал, компостируемую массу и укрытие ее адсорбирующими материалами (почвой или торфом). Приготовление органического удобрения в таком устройстве проводится следующим образом (Г.Е. Мерзлая и др. Рационально используйте бесподстилочный навоз. Агротехнические советы. Газета-плакат-приложение к журналу "Земледелие", N 20, октябрь 1986, Москва, "Агропромиздат").

На обвалованную почвой с трех сторон площадку (25x50) завозят измельченную солому, разравнивают ее и уплотняют до высоты 0,7 - 1,0 м. После этого обваловывают почвой четвертую сторону площади и образующуюся емкость заполняют бесподстилочным навозом с помощью цистерны-разбрасывателя. После поглощения соломой навоза компостируемую массу сдвигают в стороны и одновременно смешивают бульдозером, формируя из нее бурт высотой 1,5 - 2,0 м и шириной 3 - 5 м. Бурт затем укрывают слоем почвы или торфа толщиной 10 - 15 см.

Это известное решение имеет ряд существенных недостатков:

1. Оградительный вал сооружается из почвы внешней периферии емкости, а после заполнения компостируемой массой его разрушают и частично смешивают с органической массой. В результате бульдозером разрушается почвенный покров по внешней периферии емкости. Почва оградительного вала затем вместе с навозом транспортируется и разбрасывается на полях.

По внешней стороне навозохранилища образуется канава с бесплодным грунтом. Для ее рекультивации требуется дополнительно завозить почву извне, что существенно повышает транспортные затраты.

2. Грунтовое дно навозохранилища водопроницаемо. Поэтому почва под навозохранилищем деградирует и создается реальная опасность загрязнения грунтовых вод жидкой фракцией навоза.

3. Солома для компостирования измельчается и уплотняется, что дополнительно удорожает стоимость приготовления органического удобрения.

4. Заполнение емкости происходит при сильном распластывании струи жидкого навоза при открытой емкости, что ведет к большим потерям аммиака и загрязнению им окружающей среды.

5. Компостируемая масса через определенный промежуток времени смешивается, что ведет к сильному выделению аммиака и дополнительным его потерям. До смешивания также идут потери аммиака и выделение других газов, сильно загрязняющих атмосферу.

6. Покрытие компостируемой массы торфом или почвой - дорогостоящая операция, которая не гарантирует проникновение атмосферных осадков в толщу компостируемой массы. Не исключается промораживание, что ведет к выщелачиванию питательных веществ, зарастанию бурта сорняками. Невозможно также создать на поверхности компостируемой массы сплошной, равномерной толщины экран из торфа или почвы.

Цель изобретения - удешевить приготовление бесподстилочного навоза к внесению на поля, повысить его удобрительную ценность при высокой санитарной чистоте технологической цепи приготовления.

Цель достигается приготовлением удобрения в замкнутом навозохранилище с фильтрующими водопоглощающими стенами, адсорбирующими коллоиды, аммиак и другие газы, превращающимися через определенное время в органическое удобрение.

Согласно предлагаемому изобретению навоз накапливают в наземном замкнутом хранилище с герметичным дном и верхней частью, выполненной из фильтрующего материала, поглощающего аммиак. Отфильтрованная стенками верхней части хранилища осветленная фракция навоза собирается а другую емкость, сообщающуюся с лотком. Осветленная фракция используется для удобрительных поливов.

В качестве фильтрующего материала используется солома в смеси с адсорбирующими элементами (фосфоритной мукой, глиноземом и др.) в соотношении 9: 1. Смесь такого состава поглощает аммиак, выделяемый навозом при хранении, что, во-первых, исключает загрязнение окружающей среды и, во-вторых, позволяет готовить из соломы высококачественное удобрение.

Герметичное грунтовое дно хранилища предотвращает попадание жидкой фракции навоза в грунтовые воды. Для обеспечения герметизации оно смачивается водой до полной влагоемкости, уплотняется и застилается слоем соломы толщиной 1,0 - 1,5 м. Солома накапливает аммиак и превращается в водонепроходимый перегной. Подготовка герметичного дна отличается простотой и дешевизной.

Устройство выполнено в виде углубления в почвогрунте с герметичным дном и стенками. По периметру кромки углубления из вынутой почвы сооружается оградительный вал. Над дном углубления выполняется продолговатый пространственный каркас, несущий по всей высоте фильтрующий материал (смесь соломы с адсорбирующими элементами), поглощающий аммиак.

Для обеспечения необходимой осадки соломы хранилище заполняют через 10 - 15 дней после сооружения с разовым заполнением на высоту 0,7 - 1,0 м столба жидкой смесью навоза. После выдержки навоза в хранилище солома, обогащенная азотом, перемешивается в общей массе навоза и удобрение готово к внесению в почву.

Отфильтрованная осветленная фракция навоза через лоток поступает в емкость, размещенную за пределами оградительного вала.

Загрузка хранилища производится через сквозные гибкие трубы, установленные через каждые 20 м по вершине каркаса. Транспортное средство присоединяется к ним с наружной стороны и под давлением подает жидкий навоз. С внутренней стороны открытые концы труб опираются о плоскости, наклоненные к горизонту под углом 25 - 30 градусов. Поступающая по трубам жидкость с малой скоростью перемещается по плоскостям, вследствие чего отстоявшаяся жидкая фракция не перемешивается с твердой.

На фиг. 1 приведен общий вид предлагаемого навозохранилища; на фиг. 2 - его поперечное сечение.

Навозохранилище включает углубление 1 (фиг. 1, 2) в почвогрунте с герметичным дном и стенками, которое по периметру содержит оградительный вал 2. В углублении 1 выполнен пространственный каркас 3, несущий фильтрующий материал 4. С пространством, ограниченным валом 2, посредством лотка 5 сообщается жижесборник 6. Для загрузки навозом хранилище содержит трубы 7, установленные через 20 м по вершине каркаса 3. Изнутри каркаса 3 открытые концы труб 7 опираются о плоскости 8, наклоненные к горизонту под углом 25 - 30^o.

Приготовление органического удобрения с использованием бесподстилочного навоза проводится следующим образом.

Бульдозером на площадке размером 20x20 м (могут быть иные размеры) снимают плодородный слой почвы толщиной не менее 30 см, и формируют вокруг площадки из этой почвы оградительный земляной вал 2 (фиг. 1, 2). Дно образовавшейся емкости уплотняют ходовыми системами трактора (гусеницами или колесами). Предварительно дно смачивают до полной влагоемкости почвы (до появления луж). На торцевой узкой части вала 2 устанавливают лоток 5 с жижесборником 6 для сбора части осветленной воды, не поглощенной адсорбирующими стенками. Толщина стен из фильтрующего материала 4 назначается из расчета поглощения 80-90% жидкой фракции навоза. Внутри формируется полость для приема бесподстилочного навоза.

Для усиления адсорбции во время укладки стен их на всю ширину переслаивают фосмукой или глиноземом. В процессе фильтрации жидкой фракции эти прослойки наряду с соломой улавливают аммиак, нейтрализуют кислоты, превращаясь в высокоусвояемое экологически чистое удобрение.

Для оперативной загрузки полости внутри каркаса 3 через каждый 20 м его периферии, пропуская через всю толщу стен, размещают гибкие трубы 7, внутренний конец каждой из которых располагают над наклонной плоскостью 8. Последняя распластывает поток жидкого навоза на тонкий слой, что препятствует разрушению отфильтрованной твердой фракции предшествующих загрузок. На внешней стороне гибкие трубы 7 свисают до высоты 1,5 м над поверхностью почвы. Это создает удобства при закачке навоза (присоединение гибкой трубы цистерны), предотвращает улетучивание газов без специальных запирающих устройств.

Во время формирования каркаса 3 навозохранилища емкость заполняют соломой с толщиной уплотненного слоя 1,0 - 1,5 м. Это создает благоприятные условия поглощения жидкой фракции навоза в пространстве каркаса 3 и служит дополнительным средством исключения проникновения жидкой фракции навоза в глубокие слои почвогрунта.

В готовое навозохранилище через 10 - 15 дней после сооружения закачивают жидкий навоз по трубам 7. Разовое заполнение не более 0,7 - 1 м столба жидкой смеси. После фильтрации и адсорбции закачивается следующая порция такого же объема. В результате происходит равномерное пропитывание толщин стен навозохранилища. Непоглощенная часть (10 - 15%) жидкой фракции (осветленная вода) через лоток 5 стекает в жижесборник 6 и используется для удобрительных поливов. В соломе вода обогащается кальцием и другими ценными питательными веществами, обеззараживается, не имеет неприятного запаха и представляет собой ценное жидкое удобрение, которое по своему качеству намного выше, чем в случае выделения ее из жидкого навоза на специальной установке.

После заполнения полости на 4/5 ее объема твердой фракцией, через 3 - 5 месяцев, вывозят органические удобрения и равномерно разбрасывают на поле. Во время погрузки твердую фракцию навоза смешивают с фильтрующим материалом, что придает органическому удобрению гомогенность и создает возможность дополнительно фиксировать аммиак полуразложившимися остатками соломы, фосмукой, глиноземом. Таким образом, приготовленный навоз можно вносить под запашку и под безотвальные обработки (плоскорезную, чизельную). В последнем случае эффективность его повышается, поскольку помимо известной функции, он выполняет еще и мульчирующую роль, благоприятно сказывается на сохранении влаги, гумусообразовании, снижении поражения растений болезнями и вредителями и т.д. А главное, создается возможность реализовать систему почвозащитной обработки с применением безотвальных орудий.

При таком способе в 2 раза увеличивается производство удобрений при резком снижении затрат. Исключаются дорогостоящие сооружения: карантинные емкости, навозохранилище, целая серия насосов, установки для разделения навоза на фракции и измельчения.

После вывоза органических удобрений на этом же месте вновь сооружается навозохранилище из фильтрующих, адсорбирующих стен. Таких навозохранилищ можно сооружать несколько: одно вблизи животноводческого комплекса, другие в полях севооборота на расстоянии 1,0 - 1,5 км и более от села.

Производство удобрения из навоза удешевляется почти в 10 раз при повышении его удобрительной эффективности в 1,0 - 1,5 раза. Исключается антисанитарное воздействие бесподстилочного навоза на окружающую среду.