Лагуны для хранения навоза

Обновлено: 05.10.2024

Уничтожение возбудителей болезней и семян сорняков в лагуне происходит в процессе анаэробного сбраживания. Сброженные в анаэробном процессе навозные стоки богаты питательными веществами в легкоусвояемой форме, не имеют запаха и практически дегельмитизированы, что решает проблемы экологического и агрохимического характера.

В связи с этим на ферме должно быть минимум две, а для нормальной эксплуатации три лагуны, обеспечивающие последовательное накопление, хранение, шестимесячное выдерживание (обеззараживание) и выгрузку для весенне-осеннего внесения на поля годового объема навоза.

Как навоз попадает в Лагуну?

Наши пленочные навозонакопители используются для жидких навозных масс влажностью от 95%. Подача навоза в лагуну производится насосом, установленным в навозосборном приемнике животноводческого помещения, по ПЭ трубопроводу диаметром 160 — 300 мм.

Мы предлагаем три варианта ввода трубы в лагуну:

Заглубленный. Трубопровод проходит под землей к лагуне и выходит в нее через дно.
Полузаглубленный. Трубопровод проходит под землей к лагуне и выходит в нее либо сквозь склон, либо через верх дамбы.
Поверхностный. Трубопровод под определенным уклоном подходит к дамбе лагуны на несущих конструкциях.

Как опражнять лагуны?

Опражнение лагун производится два раза в год в осеннее-весенний период.

После полугодового выдерживания навоза в накопителе на его поверхности образуется уплотненный слой, а на дно выпадает осадок до 1,5 метра глубиной.

Для перемешивания этой массы используют два варианта миксеров:

- Стационарные электрические погружные миксеры. Диаметр лопастей этих миксеров в большинстве случаев чуть меньше 1,0 м, а мощность более 15 кВт.
- Наиболее эффективным средством для перемешивания навозных масс в лагуне является прицепной миксер, работающий от вала отбора мощности трактора. Трактор может подъехать к лагуне с любой стороны и перемешать места наибольшего заиливания.

Предложения по организации площадки лагун

Пример организации площадок прифермских лагун для неразделенного жидкого навоза разработан с учетом работы высокопроизводительного оборудования для перемешивания жидкого навоза.

Обеспечение полноты очистки лагуны от навоза достигается его гомогенизацией, т.е. перемешиванием.

При больших объемах навозохранилищ (лагун) для гомогенизации навоза необходимо использовать два агрегата: Миксер-агитатор Husky FT-35(11м) и Лагунную помпу Husky PL-490(15м) с целью создания движения потоков жидкости, как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях.

Лагунное оборудование на площадке лагун для хранения навоза включает механический миксер и гидравлическую помпу. Миксер и помпа агрегируются с тракторами.

Помпа имеет одно (два) места установки на технологической площадке каждой секции лагун, ширина дамбы для этого должна составлять не менее 20 м. Миксер перемещается по другим сторонам лагуны – ширина дамбы 10-12 м.

Ширина дорог на дамбах принимается 4 м, ширина площадки для установки лагунной помпы 6 м. Желательно чтобы дороги на дамбах обеспечивали круговое движение вокруг всех секций лагун. Эскизный вариант схемы площадки лагун представлен на рисунке.

Для уменьшения мертвого объема лагун дно рекомендуется выполнять с уклоном в сторону установки оборудования для забора навоза (лагунной помпы). Внутренние откосы лагун принимаются с трех сторон 1:2, со стороны установки лагунной помпы (дамбы шириной 20 м) – 1:2 или 1:3. Уровень заполнения навозом лагуны принимается не менее чем на 0,5 м от верха дамб с учетом волновых нагрузок и приема осадков.

Принципиальная схема разреза площадки лагун

Максимальная рекомендуемая глубина лагун 6 м.

Лагунная помпа имеет одну позицию. Миксер по отношению к лагунной помпе устанавливаются на противоположных сторонах лагуны.

При строительстве аппарелей для спуска помпы в лагуну вместо бетонного покрытия допускается сверху основной геомембраны проложить второй слой геомембраны (желательно толщиной не менее 2 мм) шириной 4 м и длиной, при условии захода по дну, 1,5-2 м. Сверху второй слой геомембраны закрепляется вместе с основным слоем земляным замком или отдельно. Второй слой геомембраны не заваривать с основным. На дне второй слой геомембраны сверху необходимо пригрузить, например ж/б монолитом, плитой, блоками и др. на всю ширину полотна.

В случае необходимости при повреждении верхнего защитного слоя геомембраны, он может быть заменен на новый или постелен сверху дополнительный слой. Ремонт осуществляется после тщательного опорожнения лагуны для навоза. Для возможности поднятия плит, блоков они должны иметь проушины.

Миксеры эффективны в радиусе до 30 метров и должны перемещаться после 2-3 часов работы в одном месте на расстояние ~ 35 м по периметру навозохранилища для достижения наилучшего перемешивания. При низких уровнях навоза эффективность миксера снижается.

Гомогенизацию навоза в лагунах следует начинать за сутки до начала их опорожнения и продолжать до окончания опорожнения. Начинать перемешивание следует от входной трубы, так как именно там, в основном скапливается осадок.

Гомогенизация продолжается все время опорожнения лагуны. Перемешивание жидкого навоза в навозохранилищах рекомендуется производить один раз в 2-4 месяца, для исключения уплотнения осадка.

После перемешивания, жидкий навоз, через дизельную насосную станцию(ДНС) с двигателем John Deer 275 л/с и насос Cornell 4NHTB, поступает в транспортирующий шланг 154 мм (Cadman Premium Supply Line или Hilcoflex Agro Extra) отрезки по 200м.

При помощи буксируемого шланга 127 мм (Cadman Drag Pro или Hilcoflex Pu Drag) отрезки по 200 м, через распределительные устройства, вносится в почву поверхностно, либо внутрипочвенно, в качестве органического удобрения, с заданной нормой заказчика.

После завершения работы шланговая система продувается при помощи компрессора от остатков жидкого навоза.

Конструкция лагун

В РФ уже более 10-ти лет для гидроизоляции лагун применяются геомембраны толщиной не менее 1,5 мм. Они выпускаются как зарубежными, так и отечественными производителями. Геомембраны обладают достаточной прочностью и устойчивостью к условиям среды – температуре и ультрафиолету. Широкое распространение лагун с геомембранным покрытием на свинокомплексах и комплексах КРС обусловлено их сравнительно низкой ценой.

При строительстве лагун важным этапом являются земляные работы. На их долговечность влияют период проведения работ и качество укладки (трамбовки) грунта. Например, при производстве земляных работ зимой без должной утрамбовки грунта, были случаи перекоса уровня дамб весной до 1 м в уже покрытой геомембраной лагуне. Также важна профессиональная укладка геомембраны, качество сварки швов, выполнения земляного замка.

Для исключения прорастания растений ложе сооружения обрабатывают гербицидами. Для дополнительного выравнивания поверхности и защиты полимерной пленки под нее может укладываться геотекстиль.

Лагуны для навоза чаще всего выполняются в полувыемке-полунасыпи. Ее дно должно находиться на 0,5 м выше уровня грунтовых вод. При глубоком залегании грунтовых вод лагуны могут быть выполнены полностью в выемке. В этом случае отсутствуют трудоемкие работы по уплотнению дамб, упрощается подъезд техники при их эксплуатации, но возникают вопросы перевозки грунта. И тогда выбор конструкции определяется технико-экономическими расчетами.

В соответствии с возможной высотой всасывания насосных станций, рекомендуемая глубина лагун должна составлять не более 6 м. Встречаются случаи строительства более глубоких сооружений до 9 м, что является показателем технической безграмотности проектировщиков, так как забрать навоз на такой глубине без использования погружных насосов даже теоретически невозможно.

Заложение откосов лагун определяется свойствами грунтов и не может быть круче их естественного откоса: для глины и суглинка при естественной влажности 1:1, для песчаных грунтов 1:2. Но следует учитывать, что за счет гидроизоляции откосов от атмосферных осадков влажность грунтов может уменьшиться и потребуются более пологие склоны, поэтому менее 1:1,5 заложение откосов для глинистых грунтов делать не рекомендуется, а для песчаных грунтов заложение откосов выполняется до 1:3.

Заложение откосов определяется также требованиями применяемой техники для перемешивания навоза. При использовании лагунных помп заложение внутреннего откоса в месте ее опускания в лагуну должно находиться в пределах 1:2 - 1:3.

Также дно лагун необходимо выполнять с уклоном в сторону установки оборудования по откачке навоза (лагунной помпы) для уменьшения мертвого объема. При этом учтя волновые нагрузки и прием осадков, уровень заполнения навозохранилища принимается не менее 0,5 м от верха дамб.

Перемешивание навоза в лагунах

При хранении неразделенного навоза накапливается осадок в лагунах, который образуется и при хранении жидкой фракции навоза, но в меньших объемах. Лагуны не могут очищаться от осадка механическим способом как навозохранилища с бетонным покрытием, поэтому необходимо перемешивание как неразделенного навоза, так и жидкой фракции после сепарирования. Только при хранении сепарированного навоза для этого может применяться меньшее количество техники и более постое и дешевое оборудование. Так, например, для крупных лагун для хранения неразделенного навоза применяются одновременно лагунная помпа и миксер, а для жидкой фракции достаточно миксера. О целесообразности разделения навоза можно прочитать в нашей статье на сайте.

Для перемешивания навоза целесообразно применение передвижного оборудования, работающего от вала отбора мощности трактора. Как показал опыт, применение стационарных перемешивающих устройств в лагунах не эффективно, так как приводит к накоплению осадка в зонах малых скоростей движения жидкости.

При проектировании площадок лагун на животноводческих предприятиях необходимо предусматривать дороги, технологические площадки для работы техники по перемешиванию, забору жидкого навоза для перекачки на поля. Необходимо учитывать требования по ширине дамб для проезда и установки применяемого оборудования. Строительство лагун с узкими дамбами, не позволяющими осуществить установку оборудования для перемешивания и забора навоза, является довольно распространенной ошибкой.

При использовании лагунной помпы ширина дамбы в месте ее установки должна составлять 20 м. Для установки лагунной помпы на каждой секции навозохранилища могут быть предусмотрены одна или две технологические площадки. При использовании лагунного миксера, который перемещается по сторонам сооружения, ширина дамб рекомендуется не менее 10 м. Ширина дорог на дамбах принимается 4 м.

Целесообразно чтобы ширина лагун не превышала 60-65 м, что позволит исключить образование зон с накоплением осадка в ней, так как радиус действия лагунных миксеров до 35 м.

Механическое повреждение геомембраны

Хотя геомембраны и достаточно прочный материал, но как показывает практика, нет гарантии от его механического повреждения по тем или иным причинам. Это может быть разрыв от механических воздействий при перемешивании или заборе навоза, в случае нарушения технологии производства работ. Отмечались случаи вандализма и разрыва покрытия волком, попавшим в лагуну (по современным требованиям площадка лагун должна иметь ограждение).

При повреждении покрытия лагун не важен его размер, так как при попадании навоза под геомембрану вследствие разложения органических веществ выделяются газы, происходит образование воздушного пузыря и лагуна выходит из строя. Поэтому площадка лагун, являясь гидротехническим сооружением, должна иметь сеть наблюдательных гидрорежимных скважин для контроля утечек навоза из секций лагун.

Итак, подводя итоги, еще раз хочется подчеркнуть тот факт, что устройство лагун без соблюдения технических норм и привлечения специалистов в данном вопросе, является глубоким заблуждением, влекущим за собой большие финансовые потери.

Машиностроительный завод "ПОТОК"

Навозохранилище — применяется на животноводческих предприятиях для сбора и карантинации навоза с последующим использованием в качестве удобрения.

При разработке проекта свинофермы возникают вопросы, на какой объем и какое количество навозохранилищ необходимо предусмотреть.

Согласно рекомендациям по проектированию систем удаления и использованию навоза (РД-АПК 1.10.15.02-08), регламентируются следующие требования:

хранение навоза предусматривается в навозохранилищах секционного типа;
для совмещения процессов хранения и карантинации навоза предусматривать не менее двух секций.

В связи с данным требованием, необходимо проектировать не менее одного навозохранилища разделенного на две независимые секции. Первая секция для карантинации навоза, вторая для накопления.

Естественное обеззараживание не разделенного на фракции навоза, производится путем выдерживания в секционных навозохранилищах в течение 12 месяцев. Данное требование устанавливает необходимость карантинировать навоз в соответствии с нормативным периодом. В период карантинации, навозохранилище должно быть заполнено до расчетного объема. Дополнительное заполнение в процессе карантинации, запрещено.

На свинофермах мощностью свыше 6 тысяч свиней в год не допускается использование навозохранилищ, для навоза неразделенного на фракции. После разделения (сепарации) твердая фракция навоза карантинируется в буртах, на площадке с твердым покрытием. Жидкая фракция карантинируется в навозохранилище, в течении:

6 месяцев — в весенне-летний период;
9 месяцев — в осенний период.

Руководствуясь данными нормативами количество и объем навозохранилищ, необходимо предусматривать исходя из графика весенне-осенних полевых работ и годового выхода навозных стоков со свинофермы.

На момент освобождения навозохранилища, карантинация в нем навоза должна быть завершена.

Применение технологии разделения навоза на фракции, позволяет уменьшить количество навозохранилищ. Это связано с тем, что в зависимости от сезона хранения разделенных стоков, период карантинации сокращается в 1,5-2 раза.

2. Лагуна для хранения навоза.

Хранения жидкой фракции навоза после процесса разделения осуществляется в бетонных или пленочных навозохранилищах. Пленочное навозохранилище (лагуна) представляет собой котлован, на стены и дно которого уложен влагонепроницаемый материал — геомембрана. Толщина геомембраны для устройства навозохранилища, должна быть не менее 1,5мм.

Геомембрана это многослойный материал, изготовленный из высококачественного полиэтилена с применением стабилизирующих добавок.

Геомембрана является качественным гибким материалом с высокими гидроизоляционным и антикоррозионным свойствами и высокими механическими характеристиками.

Геомембрана обладает высокой прочностью к разрывам, ударам, проколам, износу и ультрафиолету. При сравнении объема капитальных затрат и времени на строительство, пленочное хранилище возводится быстрее и с меньшими затратами.

3. Устройство лагуны для хранения навоза.

Рис.3 Подготовка котлована для лагуны.

После подготовки котлована, производится укладка геомембраны. Соединение швов, производится с помощью специального сварочного инструмента методом горячего клина. Данный метод позволяет создать двойной шов, что является гарантией высокой прочности на разрыв.

Рис.2 Укладка геомембраны в лагуне для хранения навоза.

Данная технология сварки позволяет изготавливать гидроизоляционные поверхности любых размеров, геометрической формы и степени сложности. Сварочные работы производятся в определенном диапазоне влажности и температуры воздуха, регламентирующейся производителем геомембраны. После завершения монтажных работ по сварке геомембраны, в лагуне устанавливается насосное оборудование.

Рис.4 Сварка мембраны.

Для перемешивания навоза в навозохранилище с последующими его освобождением, применяются миксеры и насосы, устанавливающиеся на бетонные плиты, заранее уложенные на дно лагуны.

Не смотря на то, что свиной навоз обладает высокой влажностью и его можно сразу направлять в навозохранилища, мы рекомендуем выполнить сепарацию навоза, это процесс отделение твердой фракции навоза от жидкой. Отделение твердых отходов состоит из удаления из навоза твердой части, с гранулометрическим составом более 500-800 микрон.

Этот процесс относительно недорог с точки зрения энергии и упрощает последующий процесс гомогенизации продукта. Еще один благоприятный момент процесса сепарации - простота стабилизации жидкости, что позволяет практически полностью избавиться от специфического запаха.

В процессе удаления нечистот с фермы сепарация осуществляется дважды. Первый раз из навоза механически удаляются (выжимаются) твердые отходы – шелуха, непереваренные элементы комбикорма.

Полужидкая фракция поступает в гомогенизатор, где соединяется с предварительно подготовленными к смешиванию до степени однородности органическими отходами. Второй раз сепарация происходит в зоне флотации по принципу разделения фракций.

Площадка компостирования

Полигоны для твердой фракции навоза представляют собой железобетонные площадки с тремя ЖБ стенками, открытые с одного из торцов. На площадки поступают твердые отходы, прошедшие сепарацию. После чего они выдерживаются и вывозятся на поля для внесения в почву.

Лагуны.

Это обстоятельство вынуждает проектировать и строить масштабные дорогостоящие хранилища, соизмеримые по площади с площадками свиноферм.

Объем лагун рассчитывается из ежедневного объема навоза, произведенного животными. Он ориентировочно принимается 7-10% их живого веса. Учитывается также количество воды, используемое при мытье и выливающейся из поилок и устройств водоснабжения, объем дождевых(снеговых) осадков, попадающих на открытую зону лагуны, уровень испарения с поверхности лагун в конкретной климатической зоне. Количество осадков определяется на основе среднестатистических данных регионального гидрометеоцентра.

При проектировании разработчиком учитываются следующие факторы:

Рекомендуется не превышать площадь в 2500-3000 м? на каждую лагуну, поскольку трудно управлять хранимым продуктом. Можно организовать большее количество отдельных лагун либо строить несколько лагун, имеющих общие поперечные стены;
Предпочтительна округлая форма; для более крупных – бассейны, имеющие форму эллипса. Это облегчает процесс перемешивания массы перед вывозом на поля.

Необходима абсолютная гидроизоляция во избежание утечки продукта, а также затекания воды с поверхностных слоев.

В настоящее время по способу изготовлению распространены два вида лагун: более экономичные пленочные и более надежные и функциональные из железобетона.

Лагуны из сборных ЖБ конструкций с вертикальными стенками дороже, но обеспечивает лучшую изоляции, кроме того наклонные стенки пленочных лагун существенно увеличивают площадь зеркала и собирают больше осадков. В таких лагунах сложнее установить миксеры для гомогенизации, их мощность должна быть намного выше.

Читайте также: