Преимущества использования

Производство биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу. Переработанный навоз применяется в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Причем данное удобрение не содержит семян сорных трав и других вредных биоорганизмов так как они разрушаются в процессе сбраживания.

Позволяет снизить применение химических удобрений, сокращается нагрузка на грунтовые воды.

БУДУЩЕЕ – ЗА БИОГАЗОМ

Использование альтернативных источников энергии - уже дело не далекого будущего, а сегодняшнего дня. Ученые Казахского Государственного Национального Университета завершили разработку установок для получения биогаза из материалов, более чем доступных - навоза и различного мусора. Как поясняет ведущий сотрудник НПО "Бион" Виктор Юренков, по доступности получения биогазу практически нет равных. При этом происходит чудесное совмещение "полезного с полезным": источники биогаза - навоз, мусор, органические отходы - иными словами, все то, от чего мы любой ценой хотим избавиться. Технология получения, ничем не отличаясь от применяемой на станциях аэрации, совершенно безвредна для природной среды. В результате несложного процесса переработки представляется возможным получить горючий газ с теплотворной способностью 5 000 ккал/куб. м. Как оказалось, мы в данной области - далеко не пионеры. В Китае, к примеру, действует уже более семи миллионов (!) мелких биогазовых установок, вводятся они в эксплуатацию также в Индии, Бангладеш, Пакистане, Таиланде, Новой Зеландии, на Филиппинах. Учитывая тот факт, что потенциальные запасы биогаза, сосредоточенные только в отходах мирового сельскохозяйственного производства составляют 1-1,3 млрд. тонн условного топлива в год, можно свести к минимуму вероятность предрекаемой учеными энергетической катастрофы. Кроме того, остатки брожения органического содержимого биогазовой установки содержат азот, фосфор, калий, а также микроэлементы, отсутствующие в обычных минеральных удобрениях. Иными словами, после очистки от микробов данные остатки представляют собой идеальное удобрение. Таким образом: преимуществ - масса, недостатков - пока никаких.

В то время как традиционное топливо кизяк – таит в себе эпидемиологическую опасность, так как приготавливается путем высушивания фекалий крупного рогатого скота. В каждом селе Южного Казахстана повсюду дворы и большие участки улиц заняты сохнущим на солнце кизяком. Фекалии с патогенной флорой являются возбудителями сильнейших заболеваний животных и человека: туберкулеза, ящура, бруцеллеза, сибирской язвы, сальмонеллеза. Фекалии смываются и попадают в поверхностные и подземные воды, колодцы и арыки. Всего этого не произойдет, если навоз будет перерабатываться в герметичной биогазовой установке.

Если использовать биогаз для производства электроэнергии, себестоимость ее оказывается всего 0,025-0,075 доллара за квт/ч. в то время как электроэнергия от традиционных источников обходится в 0,1-0,15 доллара за квт/ч. Таким образом, биогаз в 2-4 раза экономичнее! К таким выводам пришли сотрудники НПО «Экомузей» г. Караганды, успешно осуществившие пилотный проект по выработке электроэнергии из органических отходов.

Свежий навоз животноводческих ферм и жидкие составляющие навоза вместе со сточными водами являются загрязнителями окружающей среды. Повышенная восприимчивость сельскохозяйственных культур к свежему навозу приводит к загрязнению грунтовых вод и воздушного бассейна, создает благоприятную среду для зараженности почвы вредными микроорганизмами. В навозе животных жизнедеятельность болезнетворных бактерий и яиц гельминтов не прекращается, содержащиеся в нем семена сорных трав сохраняют свои свойства.
Для устранения этих негативных явлений необходима специальная технология обработки навоза, позволяющая повысить концентрацию питательных веществ и одновременно устранить неприятные запахи, подавить патогенные микроорганизмы, снизить содержание канцерогенных веществ. Перспективным, экологически безопасным и экономически выгодным направлением решения этой проблемы является анаэробная переработка навоза и отходов в биогазовых установках с получением биогаза. Благодаря высокому содержанию метана (до 70%) биогаз может гореть. Оставшаяся после такой естественной переработки органическая масса представляет собой качественное обеззараженное удобрение. Для переработки используются дешевые отходы сельского хозяйства: навоз крупного рогатого скота, свиней, коз, овец, помет птицы, солома, стружка, опилки, сорная растительность, бытовые отходы, отходы жизнедеятельности человека, бытовой органический мусор и т.п. Полученный биогаз идет на отопление животноводческих помещений, жилых домов, теплиц, энергию для приготовления пищи, сушку сельскохозяйственных продуктов горячим воздухом, подогрев воды, выработку электроэнергии с помощью газовых генераторов. После утилизации содержание питательных веществ в полученном удобрении увеличивается на 15% по сравнению с обычным навозом. При этом в новом удобрении уничтожены гельминты и болезнетворные бактерии, семена сорных трав. Такой навоз применяется без традиционных выдержек и хранения. При утилизации получается также жидкий экстракт, который предназначается для полива кормовых трав, овощей и т.п. Сухое удобрение используется по прямому назначению, при этом урожайность люцерны повышается на 50%, кукурузы на 12, овощей на 20-30%.
Из навоза одной коровы можно получить в сутки до 4,2м3 биогаза. Энергия, заключенная в одном м3 биогаза, эквивалентна энергии 0,6 м3 природного горючего газа, 0,74 л нефти, 0,65 л дизельного топлива, 0,48 л бензина и т.п. При применении биогаза экономятся также мазут, уголь, электроэнергия и другие энергоносители. Внедрение биогазовых установок улучшает экологическую обстановку на животноводческих фермах, птицефабриках и на прилегающих территориях, предотвращаются вредные стоки в балки, озера, овраги, в малые и крупные реки, где улучшается среда обитания.
Технологические схемы и конструктивно-технологические параметры биогазовых установок зависят от объемов переработки и свойств сбраживаемого материала, тепловлажностного режима, способов загрузки и перебраживания субстрата и ряда других факторов. Принципиальная технологическая схема биогазовой установки включает навозосборник 1 (см. рисунок), метатенк (емкость, резервуар) 2, котел (теплообменник) 3, газгольдер 4 и навозохранилище 5. Схемы технологических потоков показаны линиями и стрелками. Продуктами биогазовой установки являются газ, твердые и жидкие удобрения. Имеется принципиальная возможность создания малогабаритных совмещенных биогазовых установок для крестьянских хозяйств.

Эффективность удобрений имеет следующее научное обоснование:
При биологической обработке коровьего навоза и птичьего помета специальной культурой экологически чистых микроорганизмов основные составляющие удобрений – азот, фосфор и калий, а также все необходимые биогенные элементы, например сера, кальций и микроэлементы переходят в минерализованное, свободное, растворимое, наиболее доступное для растений состояние. Аммонийный азот, окись фосфора, окись калия и свободные микроэлементы, которые сразу же усваиваются растениями с момента внесения жидких удобрений в почву в отличие от навоза, который дает эффект на второй и третий год после его запашки.
При биологической обработке образуются гуминоподобные соединения, улучшающие структуру почвы, что способствует улучшению влаговоздушного обмена вокруг корневой системы растений.
Удобрения имеют нейтральную или слабощелочную реакцию среды, что при внесении их в почву снижает кислотность почв.
При биологической обработке навоза и птичьего помета в удобрениях накапливаются такие биологически важные и необходимые для ризосферной (околокорневой) микрофлоры и растений соединения, как амнокислоты, в том числе и незаменимые, все витамины группы В и соединения многочисленной группы витамина В-12.
При биологической обработке коровьего навоза и птичьего помета в удобрениях накапливаются высокоактивные высокоактивные биологические соединения класса ауксинов, ускоряющие в растениях образование целого ряда необходимых структур, например хролофилла и биологических катализаторов – ферментов, повышающих образование зеленой массы растения и площадь фотосинтеза

Удобрение было многократно испытано. Приводим две выписки из результатов испытаний.

ВЫПИСКА
ИЗ ПРОТОКОЛОВ ИСПЫТАНИЙ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ .
ИСПЫТАНИЯ ПРОВЕДЕНЫ ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИМ ЦЕНТРОМ МГУ
им. М.В. Ломоносова «Чашниково»
I.
ПРОТОКОЛ от 10.10.2001г.
испытания эффективности жидкого органического удобрения в лабораторных и полевых условиях

I. Определение биологической эффективности ростовых веществ группы ауксинов проводилось при помощи отрезка колеоптиля пшеницы путем замачивания семян в жидком удобрении при его разведении 1:20, 1:10, 1:5. В результате активность испытуемых растворов различной концентрации слабо отличалась между собой, но по отношению к контролю оказывали прямое воздействие на ростовые процессы. Полученные результаты представлены ниже:Испытуемый раствор
длина стебля, мм
% к контролю

II. Подкормка вико-овсяной смеси жидким органическим удобрением в разведении 1:20 и 1:10 в период вегетации (2 раза) увеличила урожайность зеленой массы при разведении на 26,7 ц/га или на 28,4%; при разведении 1:20 на 34,0 ц/га или на 36,4%.

III. Подкормка растений яровой пшеницы в период выхода в трубку-
кущение удобрением из расчета по азоту - 30 кг/га дала прибавку
урожая зерна 6,3 ц/га (контроль - 15,7 ц/га).

IV. Подкормка саженцев яблони 2-го года органическим удобрением
в соотношении 1:10 и 1:5 прирост составил при разведении 1:5
6,3 см по отношению к контролю. При разведении 1:10 прироста не отмечено. Зам директора по науке, канд. биол. наук В.Е. Лазарчик

ПРОТОКОЛ от 11.06.1999г.
испытания жидкого органического удобрения

Испытание удобрения проводили в стационарных полевых севооборотах на дерново-подзолистой почве в течение 1995-1998гг., изучая воздействие органического удобрения на регулирование минерального питания растений яровой пшеницы и ее урожайность.
Органические удобрения вносили под культивацию почвы с учетом коэффициента использования питательных веществ из почвы и вносимого испытуемого удобрения на получение 40 ц/га зерна яровой пшеницы в условиях Нечерноземной зоны.
Положительный эффект от внесения жидких органических удобрений выражался в повышении плодородия почвы и увеличении урожайности яровой пшеницы в среднем за годы испытаний на 15,6% по отношению к контролю (контроль - 25,1 ц/га).
Отрицательного экологического действия жидкого органического удобрения на продуктивность пшеницы и агрохимические свойства почв не обнаружено. Директор УО ПЭЦ МГУ «Чашниково», доктор сельскохозяйственных наук, профессор A.M. Головков
Заведующий лабораторией почвенно-экологического мониторинга В.Е. Лазарчик
Старший научный сотрудник, кандидат биологических наук Н.Ф. Черкашина