Удобрение из биореактора: Биореакторы для переработки отходов в биогаз и удобрения

Биореакторы по переработке органических отходов помогут существенно сократить затраты фермеров

Сегодня животноводство является пожалуй самым быстрорастущим сельскохозяйственным сектором в мире, в котором занято свыше 1,3 млрд. человек. Тем не менее, согласно отчету Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО, Food and Agriculture Organization, FAO), сельское хозяйство и лесная промышленность производят до 21% от общемировых выбросов парниковых газов. Кроме того, в том же отчете ФАО говорится о том, что принятие экологически безопасных практик в животноводстве может сократить уровень выбросов метана в атмосферу на 41%.

Одним из примеров таких экологически безопасных методик является использование биореакторов, превращающих животный навоз в биогаз и органические удобрения. Одним из производителей подобных реакторов является компания Sistema Biobolsa в Мехико, основанная Алексом Итоном (Alex Eaton) и Камило Пагесом (Camilo Pagés) в 2009 году. Алекс Итон, выросший на небольшой ферме в США, вскоре понял, что хотя мелкие хозяйства и производят до 80% продуктов питания в мире, им явно не хватает доступа к технологиям, информации и доступному кредитованию. По этой причине миссией компании Sistema Biobolsa является предоставление аграриям доступных решений по переработке органических отходов, что в конечном итоге выгодно самим фермерам.

Биореактор по переработке органических отходов

Биореактор по переработке органических отходов представляет собой большой черный мешок из плотного, непроницаемого материала, расположенный в специально вырытой канаве. Внутри реактора навоз смешивается с водой, создавая бескислородную среду, в которой процветают те же бактерии, что и в желудках домашнего скота. Бактерии питаются отходами, генерируя богатый метаном биогаз, который может быть использован в качестве топлива для двигателей, насосов и генераторов на ферме. Помимо этого, побочным продуктом является так называемый биол — органическое удобрение, которое можно использовать для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения качества почвы.

«Небольшая семья обычно тратит около 300 песо (17 долл.) в месяц на энергию, и еще 300 песо на удобрения, и все эти затраты могут быть уменьшены с использованием биореактора. Экономия же для более крупной фермы может составлять тысячи песо в месяц.», уверен Итон. Помимо прямой выгоды в сокращении издержек на энергию и удобрения, фермеры также могут получать дополнительный доход за счет продажи излишков.

Получаемый из биореактора газ может быть использован в качестве топлива для жилищ и сельскохозяйственной техники

Экономические выгоды от использования биореакторов весьма впечатляют. Так, согласно подсчетам, навоз от двух коров может полностью обеспечивать энергией одну семью, в то время как навоз от 200 коров может обеспечить энергией целую электросеть микрорайона. Стоимость покупки системы биореакторов от Sistema Biobolsa составляет от 10 тыс. до 500 тыс. песо в зависимости от размера, причем аграриям предоставляется возможность приобретения системы через систему кредитования Kiva. Использование системы биореакторов от Sistema Biobolsa обеспечивает возврат инвестиций в течение 8-16 месяцев, а предполагаемый срок службы системы составляет около 30 лет.

По словам Николаса Кастильо (Nicolas Castillo), одного из клиентов Sistema Biobolsa, новая система действительно помогает экономить на покупке сжиженного газа, а также позволяет существенно снизить урон окружающей среде.

Располагая офисами в Мексике, Колумбии, Никарагуа и Кении, компания Sistema Biobolsa уже установила свыше 3200 систем биореакторов по всему миру, которые переработали уже свыше 4 млн. тонн биологических отходов. Экспорт новых систем осуществляется в США, страны Центральной Америки и Южной Америки.

Николас Кастильо со своей семьей

Следующей целью компании является нарастить в ближайшие пять лет ежегодные поставки своих систем до 10 тыс. в Мексике и до 50 тыс. во всем мире. Для достижения этой цели Sistema Biobolsa ведет активную работу по улучшению своей дистрибьютерской сети и на формировании отношений с государственным и частным секторами в энергетической и сельскохозяйственной отраслях в Мексике, Центральной Америке и Карибском бассейне.

«Это мексиканская технология, и она признана лучшей в своем роде. Мы известны во всем мире как лидеры в нашей области, что позволяет нам расти и наращивать экспорт, создавая репутацию Мексики как мирового производителя этого типа технологий», отметил глава компании.

Business Line

Биореактор HBC для переработки навоза крс в подстилку . Насосы для навоза

ИСПОЛЬЗУЙТЕ ПОДСТИЛКУ КРС ИЗ ЖИДКОГО НАВОЗА

• Исключите расходы на заготовку, перевозку и утилизацию соломы, песка или опилок
• Создайте для животных условия обеспечивающие удобство, экологическую безопасность и сохранность вымени
• Улучшите санитарные условия для отдыха коров
• Уменьшите количество насекомых в помещении

• 2 В 1: ПОДСТИЛКА + УДОБРЕНИЕ
• ПОВЫШЕНИЕ НАДОЕВ И УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА МОЛОКА
• СНИЖЕНИЕ РИСКОВ ЗАБОЛЕВАНИЙ И ТРАВМ

ЗДОРОВЫЕ КОРОВЫ – ВЫСОКИЕ НАДОИ

ПРИМЕНЯЙТЕ ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ — БИОРЕАКТОРЫ HBC

КАЧЕСТВО КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА ПОДТВЕРЖДЕНО ЛАБОРАТОРНЫМИ ИССЛЕДОВАНИЯМИ И СЕРТИФИКАТАМИ

ОКУПАЕТСЯ ВСЕГО ЗА НЕСКОЛЬКО ЛЕТ БЛАГОДАРЯ УМЕНЬШЕНИЮ ЗАТРАТ В СРАВНЕНИИ С ДРУГИМИ РЕШЕНИЯМИ (СОЛОМА И Т.Д.)

МИНИМАЛЬНЫЕ РАСХОДЫ НА ТРАНСПОРТИРОВКУ В ЛЮБОЙ РЕГИОН — ВСЁ ОБОРУДОВАНИЕ В ОДНОМ ДВАДЦАТИФУТОВОМ КОНТЕЙНЕРЕ

НЕ ТРЕБУЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ХРАНИЛИЩ, ТАК КАК ПРОИЗВОДСТВО ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ЕЖЕДНЕВНО

БЛАГОДАРЯ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОСТ В ЭКСПЛУАТАЦИИ И НЕ ТРЕБУЕТ ВЫСОКО-КВАЛИФИЦИРОВАННОГО ОПЕРАТОРА

ПРОЦЕСС ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ

Процессы биосушки и биостабилизации проходят внутри биореактора.
Нагнетаемый воздуходувкой кислород (воздух) поддерживает аэробный процесс биологического разложения органических веществ, присутствующих в коровьем навозе. Процесс является экзотермическим, образовавшееся в результате тепло используется для обеззараживания навоза и испарения воды.
Навоз находится при температуре 70°С в течение не менее 60 минут, что обеспечивает его пастеризацию.

СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ

Видео монтажа Биореактора

МОДЕЛЬНЫЙ РЯД

ПОДБЕРИТЕ ОПТИМАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ВАШЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ!

ПРИМЕНЯЙТЕ БИОРЕАКТОРЫ HBC И ПОЛУЧАЙТЕ ДВОЙНУЮ ВЫГОДУ:

• ИДЕАЛЬНАЯ ПОДСТИЛКА ДЛЯ КРС
• ОТЛИЧНОЕ УДОБРЕНИЕ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ПОДСТИЛКИ

В современных молочных фермах переработка и утилизация навоза является значительной статьей затрат, тесно связанной с приобретением соломенной подстилки и ее распределением и удалением.

Для сокращения этих затрат и упрощения работы по утилизации и переработке навоза, компании, имеющие механический сепаратор для навоза, имеют возможность использовать

Ключевым фактором в успехе применения отделенной твердой фракции в качестве подстилки, должно быть, являются ее химические, физические и микробиологические характеристики, которые могут меняться в зависимости от типа перерабатываемой навозной жижи, метода сепарации (вид контроля сепарации) и хранения твердой фракции перед ее использованием в качестве подстилки.

Опыт показывает, что статическое или динамическое накопление навоза (с периодическим его перемешиванием), во время которого могли бы происходить аэробные процессы, благодаря которым внутренняя температура могла бы повышаться до 60 — 70 °C, является минимальным требованием для обеззараживания продукта с точки зрения гигиены и здоровья коров. Однако в данном процессе важным является циркуляция воздуха в навозе, способствующая аэробным процессам, которая обеспечивает приток кислорода и одновременный отвод пара и тепла, производимого окислительными биологическими процессами. Успех этого процесса прямо пропорционален содержанию сухих веществ в отделенной твердой фракции, которое должно быть не меньше, по крайней мере, 28 — 30 %. Это потому, что сухой продукт более рыхлый и пористый и менее склонен к слипанию по сравнению с влажным продуктом. Для аэробного процесса требуется периодическое перемешивание навоза, для которого требуется много места и тщательное управление. В противном случае существует риск получения неоднородного продукта, гигиенические характеристики которого меняются с течением времени.

Компания CR-PA в сотрудничестве с итальянской компанией CRI-MAN разработала и протестировала опытный образец автоматизированного биореактора с вертикальным потоком, названный HBC (Hygienizing BioCell), для производства обеззараженной подстилки.

Видео запуска биореактора HBC

Карта объектов

Сервисное и гарантийное обслуживание

Специалисты компании Биокомплекс осуществляют полный комплекс работ: разработка рабочих проектов, поставка оборудования, монтаж, сервисное и гарантийное обслуживание.

Склад

На наших складах в Москве и Краснодаре всегда в наличии широкий ассортимент оборудования, комплектующих и запчастей.

Собственные бригады БТС

осуществляют выезды на монтаж, сервисное и гарантийное обслуживание оборудования по всей территории России.

Наши партнеры

Способ утепления корпуса биореактора для непрерывной переработки навоза

Изобретение относится к области переработки органических отходов сельскохозяйственных животных и растениеводства в высокоэффективные органические удобрения, биогаз, тепловую и электрическую энергии.

Известны биотехнологические комплексы (биогазогенераторные установки, биогазовые установки, биореакторы для переработки органических отходов.) см. RU №48973 от 10.11.2005 — «Установка для очистки сточных вод»; RU №113913 от 10.03.2012 — «Биотехнологический комплекс по переработке органических отходов»; RU №130192 от 20.07.2013 — «Биогазовая установка для переработки навоза»; RU №2462856 — «Биогазовая установка для переработки навоза» от 10.10.2012; RU №146604 — «Биореактор для конверсии органических отходов непрерывного действия» от 20.10.2014; RU №135222 — «Биогазовая установка для переработки навоза» от 10.12.2013.

Рассмотрение известных технических решений свидетельствует о том, что они направлены на решение технологических задач; таких как обеспечение стадийности процесса переработки навоза; разделении получаемых конечных продуктов; методов подготовки исходного субстрата за счет технического усовершенствования технологического оборудования. При этом не учитываются биологические процессы, связанные с накоплением микробной биомассы, в результате которых происходит образование биогаза и переработка навоза в качественное органическое удобрение. Это следует из того, что известные биотехнологические комплексы не предусматривают термоподдерживающее покрытие наружной поверхности биореактора, что ограничивает возможность стабильного поддержания температурного режима в реакционной смеси, или в случае наличия теплоизоляции не указывают материал, из которого она изготовлена.

Известны технические решения по патентам, применяющие различные варианты поддержания стабильной температуры биореактора: патент FR 2471124, в котором указано, что емкость биореактора покрыта теплоизоляцией для поддержания стабильной температуры в биореакторе, но не раскрыто техническое решение указанного покрытия; патент RU 110588 содержит просто указание возможности поддержания температуры, патент RU 138446 содержит указание, что в конструкции используется крышка газгольдера из пеноплекса. Известно техническое решение по патенту RU №2040485 от 25.07.1995 — «Биогазогенераторная установка», использующее для поддержания температуры полую оболочку корпуса с аккумулирующим тепло веществом (АТВ), в качестве которого используется вода. Недостатки известных решений — недостаточное конструктивное решение — либо решающее проблему поддержания стабильного температурного режима частично, либо наоборот конструктивно громоздкое и сложное (полая оболочка корпуса). В то же время явной является зависимость производительности и товарной выработки биогаза от внешней температуры, что ограничивает регион их применения преимущественно южными широтами, либо повышают затраты на обогрев корпуса, что увеличивает энергоемкость производства биогаза.

Наиболее близким техническим решением является патент 2346423 С2, A01C 3/02 (2006.01), опубл. 20.02.2009 г., по которому согласно п. 5 формулы «нижняя часть биореактора заключена в рубашку для поддержания стабильной температуры в биореакторе». Недостатком является частичное конструктивное решение по применению оболочки для поддержания стабильной температуры в биореакторе, не обеспечивающее стабильную температуру биореактора при сезонных и суточных изменениях температуры окружающей среды. Кроме того, не раскрыто техническое решение конструкции указанной рубашки.

Получение биогаза и биоудобрений из органических отходов основано на метановом сбраживании и происходит в результате разложения органических веществ. Одним из основных условий получения биогаза и биоудобрений из органических отходов при разложении является соблюдение наиболее часто используемого мезофильного температурного режима. Оптимальной температурой мезофильного процесса является 36…42°С. При температуре биомассы 15°С выход метана будет так низок, что установка для переработки навоза без подогрева перестает быть экономически рентабельной. При температуре выше 45°С происходит полное угнетение популяции метанобразующих мезофильных микроорганизмов и прекращение образования метана. Следовательно, процесс метанового сбраживания очень чувствителен к изменениям температуры. Степень этой чувствительности зависит от температурных колебаний, в которых происходит переработка. При процессе ферментации могут быть допустимы изменения температуры в пределах 8±2°С. Существует также тесная взаимосвязь скорости ферментации органических отходов от стабильности температурного режима.

Целью заявляемого изобретения является создание оптимальных условий переработки навоза в высокоэффективное органическое удобрение и биогаз, выраженное в снижении энергозатрат и повышении скорости сбраживания исходного субстрата для обеспечения отъемно-доливного способа ведения технологического процесса за счет оптимизации процесса поддержания температурного режима в заданных пределах в различных условиях окружающей среды.

Техническая задача — разработка способа ускоренной непрерывной переработки навоза в различных условиях окружающей среды.

Для решения поставленной задачи предлагается способ утепления корпуса биореактора для непрерывной переработки навоза, при котором корпус биореактора, содержащего подогревающую рубашку; перемешивающее устройство; систему контроля параметров течения процесса ферментации, оснащают снаружи утепляющей оболочкой, сплошное теплоизоляционное покрытие толщиной, например, от 10 до 30 см на основе композитного материала, для чего состыковывают без зазора блоки, вырезанные из конструкционного теплоизоляционного материала, например пенопласта, затем покрывают их снаружи пластичной теплоизоляционной массой с возможностью последующего затвердевания, например акрило-полимерной смеси, затем сушат до получения твердой наружной поверхности. Конструкционный теплоизоляционный материал имеет пористую структуру и при покрытии пластичной акрило-полимерной массой демонстрирует высокую степень адгезии, то есть возникает взаимопроникающая связь между поверхностными слоями двух разнородных материалов. При этом оба материала вступают во взаимодействие, образуя синергический эффект и усиливая свойства друг друга. При затвердевании внешний слой пластичной массы вместе со слоем конструкционного материала образует единое целое в виде прочной «скорлупы», стойкой к внешним воздействиям, обеспечивающей поддержание стабильного температурного режима биореактора.

Композитным материалом принято называть многослойный материал, за счет адгезии образующий материал с новыми или улучшенными свойствами, при этом свойства составляющих компонентов дополняют друг друга и образуют при взаимодействии улучшенные потребительские свойства. Используемый для заявляемого технического решения композитный материал обладает выраженным теплоизоляционным эффектом, например, 10 см панели такого материала равны 42 см газобетонного блока, а 4 см-11 см пеноблока по критерию теплоизоляции; отличаются устойчивостью к воздействию воды, минеральных масел, щелочей, кислот; высоким уровнем теплоизоляции; хорошей прочностью; не содержит ядовитых веществ, не имеет запаха, не образуют пыли; не подвержен гниению и образованию плесени; значительно снижает эксплуатационные энергозатраты.

Наличие внешнего теплоизоляционного покрытия, выполненного в виде сплошной оболочки корпуса за исключением эксплуатационных отверстий, обеспечивает стабильное поддержание температурного режима реакционной смеси, составляющего 36…42°С за счет использования композитного материала с повышенными теплоизоляционными качествами, что позволяет независимо от температуры окружающей среды переработать, например, свыше 120 тонн исходного сырья в течение 12 суток в высокоэффективное органическое удобрение — эффлюент, готовое к применению, биогаз, тепловую и электрическую энергию в различных условиях окружающей среды.

Технический результат — повышение производительности переработки навоза в различных условиях окружающей среды за счет обеспечения стабильного температурного режима.

Технический результат достигается способом утепления корпуса биореактора для непрерывной переработки навоза, при котором корпус биореактора, содержащего подогревающую рубашку; перемешивающее устройство; систему контроля параметров течения процесса ферментации, утепляют снаружи сплошной, кроме эксплуатационных отверстий, теплоизоляционной оболочкой из композитного материала, для чего состыковывают без зазора блоки, вырезанные из конструкционного теплоизоляционного материала, затем покрывают их снаружи пластичной теплоизоляционной массой с возможностью последующего затвердевания, затем сушат до получения твердой наружной поверхности.

Сущность технического решения поясняет изображение на фигуре.

Фигура. Вид в разрезе биореактора для осуществления способа ускоренной непрерывной переработки навоза в различных условиях окружающей среды, где

1 — привод перемешивающего устройства;

2 — система контроля;

3 — люк обслуживания;

4 — корпус биореактора;

5 — перемешивающее устройство;

6 — опора биореактора;

7 — подогревающая рубашка;

8 — теплоизоляционная оболочка из композитного материала.

Пример осуществления

Для осуществления способа ускоренной непрерывной переработки навоза в различных условиях окружающей среды, при котором корпус 4 биореактора, содержащего подогревающую рубашку 7; перемешивающее устройство 5; систему контроля параметров течения процесса ферментации 2, утепляют снаружи сплошной, кроме эксплуатационных отверстий, теплоизоляционной оболочкой 8 из композитного материала толщиной, например, от 10 до 30 см из композитного материала, для чего состыковывают без зазора блоки, вырезанные из конструкционного теплоизоляционного материала, например пенопласта, затем покрывают их снаружи пластичной теплоизоляционной массой с возможностью последующего затвердевания, например, акрилополимерной смеси, затем сушат до получения твердой наружной поверхности.

Утепляют корпус биореактора 4 теплоизоляционной оболочкой 8 в несколько этапов. Первоначально выпекают блок конструкционного теплоизоляционного материала, например, из пенополистирола (ППС). Он имеет, например, плотность порядка 20 кг/м³. Это хорошая плотность пенопласта, позволяющая ему иметь отличные теплоизоляционные свойства и иметь хорошую прочность. Сам такой пенопласт состоит на 98% из воздуха и только 2% пластик и имеет коэффициент теплопроводности 0,036.

Из блока ППС вырезают сегмент скорлупы для теплоизоляции биореактора. Таких сегментов-блоков может быть любое количество, при установке сегменты-блоки состыковывают между собой соединением «шип-паз», так что в целом они образуют единую теплоизоляционную оболочку — так называемую «шубу» для биореактора. Каждый сегмент-блок будущей оболочки вырезают на специальном станке для фигурной резки пенопласта (например, СРП-22). Разрез осуществляют с помощью нагретой нихромовой струны. Блоки без зазора состыковывают между собой соединением «шип-паз», стыки блоков перед соединением обрабатывают клеящим составом.

Однако сам по себе пенополистирол имеет пористую структуру и не может противостоять механическим воздействиям извне и не обладает достаточной стойкостью к явлениям окружающей среды. Для защиты от внешних воздействий пенополистирольную оболочку на биореакторе снаружи покрывают мягкой пластичной теплоизоляционной смесью, например акрилополимерной. Данная смесь имеет консистенцию полужидкой штукатурки, предназначена для нанесения на пенопласт, имеет с ним отличную адгезию. После нанесения данной смеси на твердую оболочку из состыкованных блоков из конструкционного теплоизоляционного материала, сушат, после чего мягкая пластичная масса вступает во взаимодействие с оболочкой из ППС и отвердевает. В результате получают «скорлупу» заданной формы в виде сплошной кроме эксплуатационных отверстий оболочки 8 корпуса 4 из композитного материала, создающую уникальную теплоизоляцию установки с прочным и стойким к внешним воздействиям наружным слоем.

Заявляемое техническое решение позволяет оптимизировать процесс переработки навоза сельскохозяйственных животных за счет обеспечения температурного режима реакционной смеси в диапазоне 36…42°С независимо от температуры окружающей среды, что позволяет, например, переработать с использованием установки с рабочим объемом 120 м³ непрерывным отъемно-доливным способом 120 тонн навоза в течение 12 суток с получением высокоэффективного органического удобрения, биогаз, тепловую и электрическую энергию.

Заявляемое техническое решение является способом повысить производительность функционирования биотехнологического комплекса по переработке навоза сельскохозяйственных животных, состоящего из:

приемного бункера;

технологического узла подготовки навоза;

биореактора, сообщающегося с газгольдером для накопления метана;

технологического узла для приготовления органических удобрений.

При использовании заявляемого технического решения осуществляется следующая последовательность выполнения технологических операций:

Исходный навоз собирается в приемном бункере, где его влажность соответствует необходимым показателям 92-96%. Далее с использованием насоса сырье загружается в технологический узел подготовки навоза, в котором происходит перемешивание и гомогенизация навоза, нагрев создаваемой биомассы до температуры 35-38°С. Экспозиция подготовленного навоза при данном температурном режиме составляет 10…14 часов. После этого с использованием насоса осуществляется загрузка подготовленного полуфабриката навоза в установку для его переработки и одновременная выгрузка готового эффлюента в технологический узел для приготовления органического удобрения. Объем заполнения и выгрузки контролируется системой контроля параметров.

В установке осуществляется поддержание стабильного температурного режима в диапазоне в диапазоне 36…42°С. Процесс сбраживания навоза от подачи в биореактор до его разгрузки осуществляется в течение 12 суток. Количество ежедневно подаваемой и разгружаемой массы навоза составляет 10 т. Рабочий объем установки составляет 120 т.

Эффлюент, поступающий в технологический узел для приготовления конечного продукта, является высокоэффективным органическим удобрением, готовым к применению.

Выделяемый в процессе ферментации метан поступает в газгольдер и в последующем используется для получения тепловой или электрической энергии.

Заявляемый способ ускоренной непрерывной переработки навоза в различных условиях окружающей среды обеспечивает оптимизацию процесса переработки навоза, выраженную в снижении энергозатрат и повышении скорости сбраживания исходного субстрата за счет создания условий поддержания температурного режима в заданных пределах.

Способ утепления корпуса биореактора для непрерывной переработки навоза, характеризующийся тем, что корпус биореактора, содержащий подогревающую рубашку, перемешивающее устройство, систему контроля параметров течения процесса ферментации, утепляют снаружи сплошной, кроме эксплуатационных отверстий, теплоизоляционной оболочкой из композитного материала, для чего состыковывают без зазора блоки, вырезанные из конструкционного теплоизоляционного материала, затем покрывают их снаружи пластичной теплоизоляционной массой с возможностью последующего затвердевания, затем сушат до получения твердой наружной поверхности.

Использование дигестата в качестве биоудобрений – СКБ ВАТРА

Понятие биоудобрений

Биоудобрение – это продукт ферментации органических веществ в анаэробных (без доступа воздуха) условиях. Практически биоудобрение можно получить при сбраживании навоза, помета, растительных остатков, отходов бойни, пищевых отходов и т.п. в биореакторе биогазовой установки. Продуктами брожения при этом являются биогаз – аналог природного газа метана и биоудобрение, получающее все более широкое применение в сельском хозяйстве.

Характеристика биоудобрений

Биоудобрения – продукт биогазовой технологии по переработке навоза крупного рогатого скота, куриного помета, свиного навоза и других органических отходов сельского хозяйства:

1. Содержит все необходимые компоненты удобрений (азот, фосфор, калий, макро- и микроэлементы) в растворенном, сбалансированном виде в соотношениях необходимых для растений, а также активные биологические стимуляторы роста, значительно повышающие урожайность.

2. Действует на растение сразу же после их внесения в почву. Применяется в качестве круглогодичного удобрения для всех сельскохозяйственных, декоративных и домашних культур в разбавленном водой виде, путем инъектирования, поверхностного полива почвы или опрыскивания листовой поверхности растений. Имея слабощелочную среду (РН 7,6-8,2), снижает кислотность почвы. Используется во всех климатических зонах, для всех видов почв, повышая их плодородие и улучшая их экологическое состояние.

3. Повышает устойчивость растений к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, особенно во время поздних заморозков микробиологические процессы у корневой зоны растения происходят с выделением тепла, необходимого для защиты побега. Применение удобрения улучшает приживаемость вновь высаживаемых плодовых культур, как в весенний, так и в осенний периоды. Одна – три тонны жидкого удобрения по своей эффективности эквивалентны 50 – 100 тоннам навоза.

4. Биоудобрения широко применяются в Голландии, Германии, Англии, Финляндии, Италии, Китае, Индии и других странах. В условиях Украины, особенно хорошие результаты удобрения дают при выращивании картофеля, свеклы, капусты, моркови, помидоров, огурцов, клубники, малины, смородины и других овощей и ягод, а также злаковых, кормовых и газонных трав, декоративных цветов, таких как розы, нарциссы, пионы и др.

Обоснование экономической целесообразности использования биоудобрений

В условиях современного сельскохозяйственного производства, когда резко уменьшилось поголовье скота и соответственно уменьшилось производство и внесение органических удобрений, возникает необходимость пополнения органической части почвы за счет применения альтернативных органических биоудобрений, как предпосылки создания благоприятных для растений агрохимических, водно-физических и биологических свойств почвы. Рассмотрим сравнение различного вида удобрений по качественным показателям.

Таблица 1. Сравнение с другими видами удобрений по качественным показателям

Таблица 2. Сравнение биоудобрений и других удобрений по стоимостным показателям.

Ленобласти в помощь – анаэробные бактерии-термофилы

Фото: Лина Зернова

Ох уж этот навоз…

Отходы от животноводческих комплексов и птицефабрик – одна из острейших проблем отечественного сельского хозяйства. Свежий навоз, в нарушение всех правил, нередко вывозят на поля, откуда он смывается в малые и большие реки. С птичьим пометом, который складируют рядом с птицефабриками, – та же история. В итоге водоемы от чрезмерной «удобренности» превращаются в сточные канавы, а земли теряют урожайность, а то и попросту «выгорают». Но даже если почвы визуально выглядят невредимыми, выращенный на таких полях урожай, скорее всего, окажется с избытком азота и фосфора. Отравленные биогенами вода и рыба также в итоге попадают на стол к человеку. Цепочка тут короткая.

Случаются и курьезы: в один из летних сезонов середины 90-ых фонтаны Петергофа вдруг остро запахли свиными фекалиями. Что впоследствии стало одной из причин закрытия совхоза Петродворцовый. Его владельцы не справились с потоками отходов жизнедеятельности десятков тысяч свиней, в результате чего зловонные ручьи оказались в гидротехнической системе фонтанов… Вот уже действительно, экологические проблемы за забором не спрячешь.

Биогаз становится трендом

Наиболее эффективно с навозной проблемой справляются биогазовые установки. С помощью технологии сбраживания отходы «превращаются» в тепло и электроэнергию. В Европе они применяются уже не один десяток лет. А такие корпорации как «Сименс» производят даже биогазовые теплоэлектростанции. Одна из них действует и в России – в Белгородской области. «Лучки» – крупнейшая в стране биогазовая станция – была пущена в эксплуатацию в 2012 году. В феврале 2015 года ее мощность составила 3,6 МВт, чего хватило бы на суточные нужды 45-тысячного города. Ежегодно она потребляет до 15 млн тонн отходов сельского хозяйства, что для плодородного Черноземья – вариант оптимальный.

Фото: Лина Зернова

Биогаз становится трендом и в Ленобласти. Два года назад крупнейший в регионе биогазовый комплекс установила птицефабрика Синявинская. Ежесуточно он перерабатывает до 600 тонн птичьего помета, давая взамен электроэнергию и тепло. Ряд отечественных компаний также начал производство малых биогазовых установок. Фермеров, ориентирующихся на экологичность и высокие стандарты, в области уже десятки.

Однако биоустановка, начавшая свою работу на племенном заводе «Первомайский», – установка уникальная, не имеющая аналогов в мире.

Новое слово

– Биогаз для нас – побочный продукт. Но не цель! – рассказывает гендиректор «ЭВОБИОС» Даниил Абубикеров. – Наши бактерии перерабатывают органику без вредных выбросов – установка «ЭВОБИОС» не связана с атмосферой. Она выдает только высококачественные горючий газ и органические удобрения. Вырабатываемый нашим биореактором газ содержит 80 и более процентов метана, тогда как у лучших немецких установок потолок – 60-65%. Что касается второго продукта, в традиционных биогазовых установках органика уничтожается до такой степени, что получаемый на выходе материал для удобрений оказывается почти непригодным. Мы же даем потребителю полноценное органическое удобрение.

Еще одно отличие новинки – компактность. Комплекс «ЭВОБИОС», перерабатывающий 100 тонн навоза в сутки – именно столько выдает на гора стадо крупного рогатого скота (КРС) завода «Первомайский», – занимает площадку в 50 квадратных метров. Что в 5-10 раз меньше по сравнению с традиционными аналогами. Компактность не требует строительства капитальных сооружений, а значит и дополнительных затрат.

– В течение шести лет мы занимались глубокой наукой, – рассказывает председатель совета директоров группы компаний «ЭВОБИОС» Александр Подсекин. – Не взяв за основу ни один из вариантов биогазовых технологий. В изобретении нашей установки принимали участие более 15 институтов как на территории РФ, так и за ее пределами. Сегодня можно сказать: мы решили вопрос переработки любых органических отходов.

Гендиректор Даниил Абубикеров.

Фото: Лина Зернова

Разгадка – в желудке коровы

Суть технологии проста. Навоз измельчается в пыль, сепарируется, нагревается и направляется в биореактор. Жидкость стекает по пористым стенкам реактора, буквально пропитанным анаэробными, термофильными бактериями. (Комфортнее всего они чувствуют себя при температуре 56 градусов при отсутствии кислорода). Прожорливые существа выедают органическую составляющую навоза, выделяя метан.

– Что это за хитрые бактерии? – задаю вопрос коммерческому директору компании «ЭВОБИОС» Сергею Закржевскому.

– Никаких хитростей, – поясняет он. – Источник – желудок коровы и, соответственно, навоз. На каждом квадратном сантиметре внутренней поверхности реактора мы сумели разместить на порядок больше бактерий, чем в традиционных метантенках. Отсюда и преимущества. Полученного на данной установке метана хватает для выработки 140 кВт товарной электроэнергии. Учитывая, что сам племенной завод потребляет до 180 кВт, причем, при пиковых нагрузках, ее хватает для покрытия почти 80% нужд, а в какие-то периоды – и 100% электроэнергии, необходимой сельхозпредприятию.

Остается добавить, что система управления биогазовым комплексом состоит из вмонтированных в оборудование нескольких тысяч датчиков. Ею можно управлять дистанционно как с компьютера, так и с других гаджетов.

Термофилам по зубам все

Бактериям-термофилам «по зубам» любая органика.

– С помощью нашей технологии в перспективе планируем перерабатывать пищевые отходы кафе и ресторанов, продуктовых сетевых магазинов и плодовоовощных баз – всю органику, которая создает проблемы обращения с коммунальными отходами, – рассказывает корреспонденту «БЕЛЛОНЫ» Даниил Абубикеров. – Наша технология применима даже к переработке илового осадка сточных вод водоканалов. Процессы окисления, происходящие при анаэробном сбраживании, позволяют сильно снизить концентрации тяжелых металлов. А на выходе получить чистое органическое удобрение. Так в Липецке уже 2 года мы ведем подготовку к переработке иловых осадков. Там потребуется 2-3 биокомплекса, аналогичных тому, что мы установили в Приозерском районе.

Если учесть, что Санкт-Петербурге иловые осадки сжигаются, что не есть хорошо, за экспериментом в Липецке стоит понаблюдать…

Председатель комитета по агропромышленному и рыбохозяйственному комплексу Олег Малащенко.

Фото: Лина Зернова

Цель – органическое земледелие

Директор АО «ПЗ «Первомайский» Алексей Павлов не скрывает от журналистов своих планов: «Наше хозяйство в 1100 голов крупного рогатого скота и 2300 гектаров сельхозугодий мы хотим сделать экологически чистым. И улучшение технологии производства экономически выгодно: во-первых, мы получаем новый источник электроэнергии, во-вторых, – качественные органические удобрения. А всем известно, что они по ряду показателей значительно лучше минеральных. Это значит, что мы улучшим в перспективе качество почв. Наконец, мы, надеюсь, привлечем потребителя своим «зеленым» подходом. Словом, мы переходим на рельсы органического земледелия».

– Экология для правительства Ленинградской области – вопрос номер один, – поддерживает директора председатель комитета по агропромышленному и рыбохозяйственному комплексу области Олег Малащенко. – Сельское хозяйство области на подъеме. Молочное поголовье в регионе составляет 180 тысяч голов, свиней – 175 тысяч, птицы – 130,5 млн. Нам просто не сохранить природу без современных технологий утилизации отходов. А с ними мы еще и повысим урожайность почв. Проекты мы намерены тиражировать на всю территорию области.

Обработка куриного помета

Обработка куриного помета

LANDCO предлагает комплексное решение утилизации наиболее опасных видов органических отходов, в том числе птичьего помета.

В настоящее время классические зарубежные биогазовые технологии не обеспечивают переработки чистого помета без добавления других видов отходов из-за высокой концентрации аммония, имеют высокий уровень капитальных затрат, не позволяют использовать российские комплектующие, что обуславливает значительные валютные риски и снижает прибыльность инвестпроектов.

Технология LANDCO основана на инновационном запатентованном способе ферментации для субстратов с низким показателем C/N при использовании высокой температуры и повышенного давления в реакторах, что позволяет сократить концентрацию аммония в субстрате, обеспечить обезвреживание помета от всех возможных патогенных составляющих.

Сокращение сроков метанизации и брожения обеспечивают меньший объем ферментеров и капитальных затрат. Высокое содержание метана (СН4) доказывает, что процесс очень эффективен.

После завершения цикла брожения и выхода биогаза переброженная масса направляется в Модуль LANDCO, где разделяется на чистую воду и концентрат, который перерабатывается в высококачественное NPK удобрение, соответствующее необходимым техническим условиям для экспортных поставок. В отличии от гранулированных удобрений, полученных из непереработанного помета, NPK удобрений пользуется высоким спросом на мировом рынке и обеспечивает значительную часть выручки инвестиционного проекта утилизации.

Описание процесса:

1. Ежедневно помет собирается в приемной емкости и перед подачей в биореактор при необходимости измельчается и смешивается с рециркулятом до состояния, способного перекачиваться насосом.

2. Субстрат попадает в анаэробный ферментеры (биореакторы). Биореакторы работают по принципу расхода. Это значит, что в него с помощью насоса, без доступа воздуха поступает (до 12 раз в день) свежая порция подготовленного субстрата. Ферментеры работает в мезофильном диапазоне температур (38-40С) и в термофильном диапазоне (50-55С). Система обогрева обеспечивает необходимую для процесса температуру и управляется автоматически. Содержимое ферментера регулярно перемешивается с помощью встроенного устройства мешалки.

3. Образующийся при ферментации газ скапливается в газгольдере. Давление газа регулируется с помощью встроенного предохранительного клапана и имеет возможность накопления газа в течение нескольких часов.

4. Полученный биогаз после осушки и очистки поступает в блочную когенерационную установку, производящую тепло- и электроэнергию. Около 10% электроэнергии и 30% теплоэнергии (в зимний период) необходимы для работы самой установки. Альтернативным способом использования биогаза является его очистка до биометана и блок компримирования для его дальнейшего использования в качестве моторного топлива.

5. Переработанный субстрат после биореакторов подается на сепаратор. Система механического разделения разделяет остатки брожения на твердые и жидкие фракции. Твердые фракции составляют 3-5% субстрата и представляют собой биогумус, содержащий сырой протеин (до 20%) и большое количество органических веществ (до 80%), в том числе и трудно разлагаемые составляющие клетчатки.

6. Жидкая фракция, отделяемая в процессе производства сепараторами, направляется в UASB–реактор, где процесс сбраживания происходит в восходящем потоке жидкости через слой анаэробного ила – самоорганизованной гранулированной биомассы, состоящей из метаногенного микробного сообщества. Основные преимущества ферментеров UASB — это высокий процент удаления ХПК (химическое потребление кислорода), высокая нагрузка на биомассу, низкое производство избыточного ила, стабильность процессов и высокое производство биогаза (регенерация энергии), сокращение продолжительности сбраживания жидкой фракции с 25-45 дней до 6-8 часов.

7. После UASB жидкая фракция частично направляется на разбавление вновь поступающего помета, частично на Модуль LANDCO, где разделяется на концентрат (жидкие NPK удобрения), и чистую воду (минерализация менее 10 мг на л). В качестве опции возможна кристаллизация и пеллетирование NPK удобрений, в этом случае их объем составит не более 2% от общего объема поступившей в Модуль LANDCO жидкой фракции переброженной массы.

Работа биогазовой станции непрерывна: в ферментер постоянно поступает свежий субстрат, сливается переброженный. Работа всей установки регулируется автоматикой. Число занятых на биогазовых станциях средней мощности не превышает 2 человек.

Реактор работает на 100% курином помете

Навоз – не проблема, а источник дохода

Несколько лет назад наши фермеры, вернувшиеся из поездки по Дании и Голландии, отметили, что при посещении животноводческих ферм не было привычного запаха, по которому в России безошибочно определяется наличие рядом птицефабрики или свинофермы.

Доброе соседство европейских ферм и окрестных жителей строго регламентировано перечнем стандартов и мер по охране окружающей среды, оно стало возможно благодаря развитию современных технологий, помогающих фермерам превращать отходы производства в источник дохода. В Европе еще в ХХ веке было построено около десяти тысяч биогазовых установок, в короткие сроки превращающих отходы (навоз, пожнивные остатки, зеленую массу овощных культур и др.) в биогаз и органические удобрения. Более того, появились хозяйства, специально выращивающие кукурузу для переработки на биогаз или биотопливо. Теперь и в России появляются компании, предлагающие сельхозпроизводителям свои разработки, помогающие увеличить доходность, заработать на том, что раньше, наоборот, требовало затрат для решение вопроса, и забыть про стереотип «ферма-запах».

Несколько лет назад наши фермеры, вернувшиеся из поездки по Дании и Голландии, отметили, что при посещении животноводческих ферм не было привычного запаха, по которому в России безошибочно определяется наличие рядом птицефабрики или свинофермы. Доброе соседство европейских ферм и окрестных жителей строго регламентировано перечнем стандартов и мер по охране окружающей среды, оно стало возможно благодаря развитию современных технологий, помогающих фермерам превращать отходы производства в источник дохода. В Европе еще в ХХ веке было построено около десяти тысяч биогазовых установок, в короткие сроки превращающих отходы (навоз, пожнивные остатки, зеленую массу овощных культур и др.) в биогаз и органические удобрения. Более того, появились хозяйства, специально выращивающие кукурузу для переработки на биогаз или биотопливо. Теперь и в России появляются компании, предлагающие сельхозпроизводителям свои разработки, помогающие увеличить доходность, заработать на том, что раньше, наоборот, требовало затрат для решение вопроса, и забыть про стереотип «ферма-запах».

Компания «СельхозБиоГаз», созданная в 2011 году, занимается реализацией проекта – производство оборудования для переработки органических отходов и получения биогаза. Первые два года были посвящены научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам и лабораторным исследованиям. И уже в 2013 году первый экологичный биогазовый комплекс модели СБГ, предназначенный для ускоренной переработки органических отходов и производства биогаза для тепловой и электрической энергии, а также получения высокоэффективного органического удобрения, был установлен в хозяйстве-заказчике.
Слово Марине Анатольевне Фалевской, директору компании «СельхозБиоГаз»:
– Первое, что нас подвигло на создание биогазового комплекса – это решение экологической проблемы утилизации навоза, который в свежем виде нельзя вывозить на поля, иначе происходит загрязнение почв, вод. Суть биогазовой технологии в ускоренной переработке органической биомассы внутри биореактора анаэробным способом без доступа кислорода. Виды перерабатываемого сырья: навоз КРС, птичий помет, стоки свинофермы, остатки растениеводства, отходы очистных станций и пищевые. Переработка в биореакторе проходит 14 дней вместо 200 в лагуне или в поле. Это происходит, благодаря выведению из исходного сырья ассоциации аборигенных микроорганизмов, которая насыщается штаммами метаногенов и целлюлолитиков, а потом запускается внутрь реактора и там осуществляет свою жизнедеятельность. Конечным продуктом биогазовой технологии является биогаз (смесь метана и диоксида углерода), полученный путем бактериального разложения органических отходов и используемый в качестве источника тепла, энергии или биотоплива, и биоудобрения — экологически чистый органический продукт, стимулирующий рост растений. Биоудобрения могут применяться в жидкой, сухой и ледяной форме, а также в форме гранул и почвогрунта. Комплексы СБГ успешно работают в хозяйствах регионов РФ – Киров, Екатеринбург, Астрахань. Сегодня мы работаем со швейцарскими партнерами по проекту разработки биореакторов, рассчитанных на работу в мелких хозяйствах на 25-30 голов. Время показало – установка работоспособная, эффективная, не ломается. На опыте убедились, что биореактор не обязательно ставить в помещении, это существенно снижает затраты.
Комплексный подход к переработке отходов и установка биореактора решают несколько блоков важных задач, стоящих перед сельхозтоваропроизводителем. Это, прежде всего, экологические задачи: ускоренная утилизация отходов, уменьшение загрязнения среды, регенерация посевных полей. Экономические задачи: снижение себестоимости продукции, возможность реализации полученного биопродукта, экономия на покупке минеральных удобрений, минимизация расходов на штрафы и экологические сборы, сокращение затрат на устройство и содержание лагун, возможность получения лицензии на переработку отходов других предприятий, уменьшение затрат на топливо и энергию. Последнее определяет энергетический блок задач: независимость от газовой и энергетической монополий, получение биогаза и тепла, автономное энергообеспечение, как комплекса, так и всего хозяйства. И агрохимические бонусы: выращивание органических продуктов,  увеличение урожайности.

Первым предприятием, установившим биогазовый комплекс компании «СельхозБиоГаз», стал ПСК по племенной работе «Истобенский» в Оричевском районе Кировской области.
– Установленный комплекс перерабатывает отходы с животноводческой фермы, – рассказывает директор предприятия Целищев Александр Германович. – Навоза от животных образуется много, и правила его хранению весьма серьезные. Навоз обеззараживается и хранится на специальных площадках, к организации которых также предъявляются жесткие требования. И, если раньше мы не знали, куда деть навоз, то теперь вопроса не стоит. Сначала навоз загружаем в камеру предварительной подготовки. В ней – бактерии, которые ускоряют процесс выделения газа. Затем навоз попадает в сам биореактор, где происходит выделение газа, который мы используем для автономной работы биореактора. И в завершении процесса получаем готовое удобрение, в котором нет ни семян сорняков, ни патогенных бактерий.
Комплекс в «Истобенском» небольшой, на 25 м3, этого объема достаточно для реализации задачи утилизации отходов животноводства, а полученные удобрения уже можно продавать. При объеме реактора от 300 м3, биогаза будет хватать на обогрев ферм и всего хозяйства, нагрев воды, сушки зерна. На более мощных комплексах, полученной с помощью биогаза электрической энергией, можно освещать помещения и питать силовые агрегаты 220/380 В, а биометан можно использовать для заправки сельскохозяйственной и грузовой техники, легковых машин.
Разработками «СельхозБиоГаз» заинтересовались не только сельхозпроизводители. Для инновационной компании ООО «Биоэнергия» из Екатеринбурга был изготовлен лабораторный биореактор, используемый для испытания кавитационных установок, которые данная компания предлагает для более глубокого измельчения сырья, с целью ускорения процесса дигерирования и увеличения выхода биогаза. Биореактор был изготовлен в короткие сроки по техническому заданию заказчика, оснащен системами обогрева и перемешивания, датчиками, измерительными приборами и программой автоматического управления процесса.
– Биогазовая установка – это модель системы пищеварения, – объясняет Александр Андреевич Смотрицкий, генеральный директор ООО «Биоэнергия», – Но у нее нет зубов. А наша технология позволяет «пережевывать» все сырье, которое поступает в установку, за счет мощного ультразвука и другого воздействия». В 2015 году в компании «СельхозБиоГаз», с которой ранее нам довелось сотрудничать в рамках общего проекта, мы заказали небольшой, объемом 500 литров биореактор для лабораторных испытаний. Установка отлично сработала, продолжаем активно пользоваться ею и сейчас. На российском рынке 
«СельхозБиоГаз» предлагает товар с отличным соотношением цена-качество. Нам предлагали похожие установки, но по более высоким ценам. К тому же у компании есть уже действующие объекты в работающих хозяйствах, и «СельхозБиоГаз» не просто предлагает какую-то малоизвестную неработающую установку, а проверенную временем и практикой.
Биогазовое оборудование, поставляемое компанией «СельхозБиоГаз», включает в себя несколько сбалансированных комплексов:
— Комплекс гомогенизации, в котором запускается процесс и происходит предварительная подготовка сырья.
— Комплекс аэробного сбраживания, внутри которого действуют микроорганизмы, выделяется биогаз и происходит анаэробный процесс преобразования сырья в готовое удобрение.
— ŽКомплекс сборки и очистки газа.
— Комплекс подготовки и фасовки удобрений.
— Комплекс преобразования газа в топливо и энергию.
Обслуживанием установки занимается один оператор, его постоянное присутствие необязательно, основные процессы проходят без его участия, могут использоваться автоматический или ручной режимы работы, осуществляемые с пульта управления.
Компания «СельхозБиоГаз» предлагает полный комплекс услуг и установку оборудования «под ключ». Заказчик в одном месте получает и проектно-изыскательскую и сметно-строительную документацию, привязанную к условиям заказчика, разработку технологического процесса, выращенную и адаптированную под отходы ассоциацию микроорганизмов, строительные и монтажные работы, выход на проектную мощность, гарантийное обслуживание и сервисное обслуживание проекта. 
Компания открыта к общению, всегда готова обсудить потребности и пожелания клиента, обговорить условия сотрудничества, подобрать оптимальную технологию и комплекс оборудования. 
В данный момент разработаны проекты и обсуждаются условия сотрудничества с хозяйствами в Красноярском крае и в Волгоградской области. Срок окупаемости установки от 2 до 5 лет. Во многих регионах, хозяйства, установившие биогазовые комплексы, могут претендовать на грантовую поддержку малым инновационным компаниям, участвовать в программах софинансирования. Добавим, что на отходах, на навозе в частности, животноводческие хозяйства могут зарабатывать не меньше, чем на производстве молока и мяса. Рентабельность производства биогумуса из навоза – 300%.

г. Киров, п. Ганино, ул Южная, д. 12
+7 (8332)55-77-57, 55-77-56, 55-77-77
[email protected]
www.shbiogaz.ru

Как построить свой собственный биореактор — Центр регенеративного сельского хозяйства и устойчивых систем — CSU, Chico

Метод создания компоста в биореакторе Джонсона-Су сильно отличается от других методов компостирования в нескольких отношениях. Наиболее распространенные коммерческие процессы компостирования валков обычно рассчитаны на скорость и максимальный поток продукта. К сожалению, такой подход не позволяет компосту разложиться в достаточной степени. Он может даже производить незрелый компост, который в некоторых случаях вреден для роста растений.Большинство методов домашнего компостирования требуют создания кучи и регулярного ее переворачивания. Подходы к валку и статической свае могут вызывать нежелательный запах, привлекать мух и создавать проблемы для соседей. Однако при правильном построении и обслуживании биореактор Джонсон-Су никогда не нуждается в повороте, не имеет запаха и не привлекает мух. Материал компостируется аэробно, что способствует полному биологическому разложению компостных материалов, что приводит к получению продукта с микробиологическим разнообразием и преобладанием грибков.

Обычный компост по консистенции похож на мульчу. Компост из биореакторов компостирования Johnson-Su имеет консистенцию глины, когда созревает. Вы действительно можете выдавить его пальцами, как глину. Когда этот компост созреет, его можно применять в виде экстракта, использовать для покрытия семян при посадке в крупных сельскохозяйственных предприятиях или вносить непосредственно в качестве улучшения почвы. Он улучшает скорость прорастания семян при использовании для покрытия семян, улучшает проникновение воды в почву и удержание воды, помогая увеличить содержание углерода в почве, а также улучшает здоровье растений, скорость роста растений и урожайность.

Очень важно следовать инструкциям, чтобы правильно выполнить процесс и получить нужные результаты.

Например, биореактор сконструирован специально для обеспечения стабильности, долговечности, воздухопроницаемости и постоянного содержания влаги. Вы же не хотите, чтобы материал развалился до созревания компоста, что занимает один год. Используйте тканую ткань для озеленения, чтобы обеспечить достаточное проникновение воздуха, не высушивая компостный материал и все микробы и живые существа внутри.Должен быть достаточный уровень влажности. См. Ниже дополнительные советы!

Необходимые материалы и инструменты

Чтобы построить биореактор Джонсон-Су, вам потребуются легкодоступные материалы и несколько инструментов. Скорее всего, вы сможете найти их локально, но если вы не можете этого сделать, будут предоставлены ссылки. Пожалуйста, обратитесь к полным инструкциям (ниже), чтобы узнать больше.

Материалы состоят из

• Дополнительно: зажимное приспособление для арматуры (рис. 1 справа) для удержания дренажных труб на месте при заполнении биореактора Johnson-Su.Если у вас есть помощники или вы хотите регулировать трубы при заполнении биореактора, приспособление вам не понадобится.

Необходимые инструменты:

Строительство биореактора с двумя баллонами — компостирование Корнелла

Строительство биореактора с двумя баллонами — Компостирование Корнелла

Создание биореактора с двумя баллонами

Назначение

Двухканальные биореакторы предназначены для использования в качестве небольших комнатных установок для компостирования для семей,

и для компостирования в качестве учебного пособия в классе.

Материалы

• Пластиковый мусорный бак емкостью 32 галлона
• Пластиковый мусорный бак емкостью 20 галлонов
• дрель
• кирпич
• патрубок (опция)
• изолента (опция)
• изоляция (опция)

Строительство

1. Просверлите дрелью от 15 до 20 отверстий (0.Диаметром от 5 дюймов до 1 дюйма) через дно 20-галлонной банки. Затем просверлите три ряда отверстий по бокам этой банки, от шести до восьми дюймов друг от друга и от четырех до пяти дюймов между рядами, заканчиваясь примерно на два дюйма ниже, где банка расширяется вверху.
2. Поместите кирпич или другой предмет на дно 32-галлонной банки. Это необходимо для отделения фильтрата от компоста и возможности его измерения и добавления обратно в компостную кучу. Фильтрат, часто называемый «компостным чаем», богат питательными веществами, которые могут быть в форме, удобной для растений.Если не использовать сразу на растущих растениях, вылейте фильтрат обратно в компост. Избыточный фильтрат может быть причиной неприятного запаха. Если ваша система выщелачивает достаточно жидкости, чтобы вызвать проблемы с запахом, возможно, ваша первоначальная смесь компоста была слишком влажной.
3. Варианты исполнения:
   • Добавьте изоляцию к барабанам (внутреннему и внешнему) с помощью изоленты.
   • Включите патрубок для отвода фильтрата.
   • Добавьте слой старого компоста, щепы или почвы во внешнюю бочку.Это позволит абсорбировать фильтрат и может вызвать меньше проблем с фильтратом / запахом.

Примечание: Система 10-галлонных пластиковых мусорных баков, которые могут поместиться внутри 20-галлонных, может быть заменена, если пространство является проблемой. Меньшая система может работать при более низких температурах. Это не должно повлиять на конечный продукт; Просто потребуется больше времени, прежде чем продукт можно будет использовать.

Процесс компостирования в банках займет от трех до пяти недель.По истечении этого периода вы можете перенести компост в другие контейнеры или в кучу на открытом воздухе на несколько недель выдержки, одновременно запуская новую партию компоста в системе с двумя банками.

Кредиты

Что такое биореактор для компоста? | Home Guides

Термин биореактор компоста звучит гораздо более впечатляюще и устрашающе, чем контейнер для компоста, но это одно и то же. Биореактор компоста — это просто контейнер, в котором организмы и их биологические процессы используются для создания компоста, органического продукта, наполненного питательной пищей для растений.

Биореакторы

Биореактор — это система, в которой биологические процессы используются для преобразования материалов внутри системы. Биореактор предназначен для содержания и контроля организмов, которые благодаря своему естественному биологическому действию превращают сырье в желаемый продукт. В случае биореактора компоста система использует микроорганизмы для разложения отходов до органического вещества, которое можно использовать в качестве питательной среды для выращивания растений.

Мезофильные организмы

Процесс компостирования происходит поэтапно, и каждая фаза зависит от разных типов организмов. На первом этапе бактерии начинают вырабатывать ферменты, которые расщепляют отходы в системе. Эти бактерии называются мезофильными бактериями, и они процветают при температуре ниже 104 градусов по Фаренгейту. В результате действия мезофильных бактерий выделяется тепло и повышается температура в реакторе, что приводит к следующему этапу процесса.

Термофильные организмы

По мере повышения температуры в компосте мезофильные бактерии начинают умирать, а популяции термофильных бактерий увеличиваются. Эти бактерии процветают при температуре выше 104 F и быстро разрушают отходы. Высокие температуры, создаваемые термофильным процессом, убивают вредные патогены в компосте. Когда температура в реакторе поднимается выше 160 F, термофильные бактерии становятся неактивными, и температура начинает падать.Когда материал в реакторе достаточно охладится, мезофильные бактерии возвращаются, и продукт реактора считается зрелым компостом.

Условия

Для протекания термофильных реакций условия в реакторе должны быть подходящими. Смесь отходов в реакторе должна содержать правильные пропорции углерода и азота, и смесь должна быть влажной. Если организмы в реакторе не имеют доступа к достаточному количеству кислорода, они будут заменены анаэробными бактериями, которые медленнее расщепляют отходы и при этом производят неприятный запах.Анаэробный процесс также снижает температуру, поэтому патогены, скорее всего, выживут в процессе.

Бункеры для червей

Бункеры для червей — это биореактор, в котором черви работают в тандеме с мезофильными бактериями, превращая отходы в компост. В урне для червей не происходит термофильных реакций, поэтому полученный компост не стерилен. Жидкость, которая просачивается из бункера, называемая фильтратом, также нестерилизована и не должна использоваться в качестве удобрения для растений. Фильтрация также указывает на то, что с вашим процессом вермикомпостирования что-то не так.

Ссылки

Writer Bio

Эван Гиллеспи вырос, работая в своей семье, занимаясь производством оборудования и товаров для дома, и является опытным садовником. Он пишет на темы дома, сада и дизайна с 1996 года. Его работы публиковались в South Bend Tribune, Fort Wayne Journal-Gazette, журнале Arts Everywhere и многих других изданиях.

Лучше, чем компост: аэробный биореактор создает пищу для растений за недели, а не за месяцы

Существует технология для ферм любого размера и типа по производству собственных удобрений, часто с использованием биологических сельскохозяйственных отходов, которые они производят, в качестве сырья — и это не компостирование.

Строительство крытого аэробного биореактора для преобразования биоотходов, таких как птичий помет или остатки огорода, в безвредный корм для растений, может быть одной из лучших альтернатив дорогим синтетическим удобрениям или компостированию. И он обеспечивает растения полезными микроэлементами, которых нет в синтетике.

Доктор Ник Савидов, исследователь из Летбриджского колледжа в Альберте, говорит, что дальнейшее человеческое существование на планете зависит от фермеров, применяющих эту практику повторного использования питательных веществ, а не от синтетических удобрений.

«Дело в том, что если мы не научимся перерабатывать питательные вещества и воду, мы обречены. Мы начнем умирать от голода», — говорит Савидов. Ранее он работал старшим научным сотрудником в Alberta Agriculture, а сейчас работает в программе аквапоники в Летбриджском колледже.

Доктор Савидов говорит, что у нас заканчиваются критически важные невозобновляемые удобрения, такие как фосфор. Согласно последнему исследованию, проведенному Международным центром разработки удобрений (IFDC), 85 процентов всех запасов фосфорных пород на планете, которые используются для производства фосфорных удобрений, расположены всего в одном районе — в Марокко и Западной Сахаре.

Сегодня, учитывая стоимость синтетических неорганических удобрений и озабоченность по поводу того, как эти удобрения производятся, многие фермеры ищут органические альтернативы. Обычно они превращаются в сырой навоз или компост. У обоих есть свои проблемы. В то время как сырой навоз может быть легко доступен, он представляет собой медленно высвобождаемый корм для растений и является дорогостоящим, если учесть затраты на транспортировку и внесение с учетом фактических питательных веществ, доставляемых растениям. Кроме того, он плохо пахнет и может вымывать вредные патогены в водные пути, что делает врагов врагами соседей и порождает всевозможные проблемы ответственности.

Компостирование — лучшая альтернатива. Правильно компостированный навоз не имеет запаха и, как правило, нетоксичен, но сохраняет свою питательную ценность. Но производство компоста занимает месяцы, а поскольку процесс компостирования не всегда дает стабильный продукт, говорит Савидов, карманы компоста все еще могут содержать патогены.

Это не относится к процессу аэробной ферментации в контролируемой среде биореактора, которая производит минерализованные питательные вещества в воде.

Савидов считает, что его подход — использование процесса аэробной ферментации для преобразования биоотходов в минерализованную, безвредную жидкую растительную пищу за считанные недели, а не месяцы, предоставляет фермерам более быстрый и безопасный устойчивый подход к производству собственной растительной пищи в форме что растения могут быстро сожрать.

«На мой взгляд, установка системы аэробной ферментации на ферме для небольшой фермы не просто возможна и целесообразна, это необходимость», — говорит он. Он дает множество преимуществ, от предоставления альтернативы использованию небезопасных органических отходов до сокращения затрат на производство продуктов питания и внедрения устойчивых, экологически безопасных методов на ферме.

Аэробный биореактор — недорогая технология космического века, и, по словам Савидова, небольшие фермы могут извлечь выгоду из этого, независимо от того, выращивают ли они товарные культуры или просто хотят выращивать себе еду, используя безопасные, органические питательные вещества.

«Честно говоря, это не совсем новая система», — говорит он. «Он использует кусочки того, что уже используется в сельском хозяйстве для обработки навоза».

Аэробный биореактор может быть просто септиком, наполненным водой и оборудованным мешалкой. Кислородный концентратор, подключенный к резервуару, обеспечивает регулярную подачу кислорода полезным микроорганизмам внутри. Сырье, такое как птичий помет или пищевые отходы, загружается в резервуар, образуя жидкий навоз.Интенсивное перемешивание и добавление кислорода со временем способствует биологическому преобразованию. Во время процесса запаха не возникает. Примерно через три недели конверсия в основном завершается, и из биореактора удаляется доброкачественная высококонцентрированная, богатая питательными веществами жидкость. Фильтрация отделяет твердые частицы от жидкостей. Твердые частицы возвращаются в биореактор для дальнейшей обработки, а поток жидкости готов к использованию в качестве органического удобрения.

Есть много способов использования этого жидкого удобрения на небольшой ферме.Савидов и его группа исследователей протестировали удобрение, преобразованное из птичьего помета, в беспочвенной теплице, чтобы вырастить томаты и саженцы деревьев. Результаты были замечательными. Урожайность тепличных томатов на 15% выше, чем при использовании синтетических удобрений, а рост саженцев деревьев увеличился вдвое за два месяца.

Жидкое удобрение можно также использовать в капельной или разбрызгивающей оросительной системе для кормления растений в больших масштабах, таких как огород, сенокос или поле, на котором выращивают дорогостоящие товарные культуры, такие как картофель или горох, или даже зерновые.Экономика сводится к трем факторам: доступ к дешевому сырью, объем предварительной обработки, необходимый для создания однородного жидкого удобрения, и биореактор, разработанный в соответствии с потребностями фермы.

Исследовательская группа

Савидова определила, что из одной тонны птичьего помета с содержанием влаги от 50 до 60 процентов, обработанной через их биореактор, получается около 10 кубометров концентрированного жидкого корма для растений.

Что такое аэробная ферментация?

Существует два типа микроорганизмов, которые могут преобразовывать сырые биологические отходы, такие как навоз или пищевые отходы, в безвредный, готовый к употреблению растительный корм.Один тип лучше всего работает в бескислородной среде с помощью процесса, называемого анаэробным сбраживанием, а другой лучше всего работает в обогащенной кислородом среде с помощью процесса, называемого аэробной ферментацией.

Любой из процессов конверсии является формой повторного использования питательных веществ.

В зависимости от используемого сырья преобразование в пригодный для употребления безвредный корм для растений с использованием метода аэробной ферментации происходит в течение двух-трех недель по сравнению с от трех месяцев до года при компостировании.

Доктор.Ник Савидов из Lethbridge College в Альберте прогнозирует, что стоимость системы аэробной ферментации на ферме «не должна намного превышать стоимость обычной установки септика, но это зависит от размера».

Благодаря небольшой изобретательности, скромным начальным инвестициям и помощи таких экспертов, как доктор Савидов, можно установить систему аэробной ферментации на ферме. Хотя в настоящее время нет коммерческих поставщиков полных систем аэробной ферментации, все компоненты легко доступны для установки.

Для небольшой фермы доктор Савидов предлагает два аэробных биореактора объемом от 1000 до 2000 литров, оборудованные мешалками. Самый дешевый вариант биореактора такого размера — это резервуары из полиэтилена высокой плотности (HDPE), которые продаются по цене от 1000 до 2000 долларов за штуку. Савидов говорит, что баковые мешалки находятся в том же ценовом диапазоне. Небольшой кислородный концентратор для обоих резервуаров стоит от 500 до 2000 долларов. После преобразования Савидов рекомендует подключать минерализованные питательные вещества к накопительной и кормовой емкости объемом от 2000 до 4000 литров.На данный момент содержимое готово к употреблению в качестве корма для растений. Савидов говорит, что стоимость этой системы не должна превышать 6000–10 000 долларов на ферму.

Передний измельчитель для создания более однородного сырья, особенно при использовании большего количества волокнистого сырья, является хорошим вложением, способствующим более полному и более быстрому превращению в биореакторе. Также следует рассмотреть метод фильтрации для улавливания твердых веществ в преобразованном корме для растений, чтобы твердые частицы можно было повторно обрабатывать, и чтобы избежать засорения в системах капельного или спринклерного внесения удобрений.В биореакторе можно использовать практически любые органические отходы с фермы. Однако следует избегать использования сырья, содержащего высокие уровни лигнина, такого как древесная щепа, в биореакторе, поскольку для разложения требуется значительно больше времени. Навоз крупного рогатого скота можно использовать после фракционирования и отделения волокон.

Безопасность пищевых продуктов является важным фактором при эксплуатации биореактора. Сырье должно храниться в отдельном здании от биореактора, и транспортировка и добавление сырья в биореактор должны тщательно контролироваться, чтобы избежать потенциального заражения патогенами дальше по течению внутри системы.

Удобрение от B.C. Фермерский биореактор поддерживает овощное и рыбное хозяйство

г. до н. Э. Фермер Маттиас Заплетал знает, что использование биореактора для производства собственных органических удобрений работает, потому что он использовал такой биореактор на своей ферме последние шесть лет.

Он использует удобрения из своего биореактора, изготовленного по индивидуальному заказу, для подкормки своих товарных культур в теплице и на огороде, хотя на самом деле их можно использовать в любой среде выращивания.

Zapletal предупреждает тех, кто хочет установить биореактор, тем не менее, что он требует ежедневного мониторинга и управления системой, чтобы гарантировать, что микроорганизмы в биореакторе остаются здоровыми и счастливыми.

Перед тем, как начать. . . Консультации специалиста по настройке биореактора

На первый взгляд может показаться, что для успешного создания и эксплуатации биореактора требуется степень в области микробиологии. Это могло бы помочь, но лучше всего поговорить с микробиологом.

Тем, кому нужна дополнительная информация и наставничество по настройке системы аэробной ферментации, включающей биореактор, рекомендуется связаться с доктором Ником Савидовым из Lethbridge College.

Доктор Савидов говорит, что если у него нет друга-микробиолога, он и его команда в Летбриджском колледже, вероятно, являются лучшими техническими экспертами из имеющихся. Недавно они построили в колледже полноценный биореактор и с радостью проведут экскурсии по объекту. Он также может поговорить с группами, заинтересованными в этом методе рециркуляции питательных веществ.

В будущем он будет работать с факультетом биологических наук Университета Летбриджа над разработкой курса, разработка которого, по его мнению, займет около двух лет. Он также обсуждает возможность разработки онлайн-курса в Летбриджском колледже для обучения передовым методам и протоколам построения и обслуживания системы аэробной ферментации и хотел бы создать демонстрационную ферму.

А пока не стесняйтесь обращаться к доктору Нику Савидову по нику[email protected], или для тех, кто действительно использует биореактор в коммерческих условиях, свяжитесь с Матиасом Заплеталем по адресу [email protected].

— Тони Крыжановски

Приготовление грибного компоста · The Natural Farmer

Прошлой осенью нам с Джули посчастливилось провести ночь у Дэвида Джонсона и его жены Хуи-Чан Су Джонсон, когда Дэвид был в этом районе для выступления. Он объяснил нам свой замечательный успех в выращивании сельскохозяйственных культур в Нью-Мексико с использованием грибкового компоста или инокулянта собственного изобретения.Ключом к его созданию является аэрация компоста, не переворачивая его, поскольку переворачивание разрушает гифы грибов. Его процесс позволяет грибам беспрепятственно расти по всему компосту, так что, когда это будет сделано, его можно будет тонко рассыпать по почве, при этом каждая порция инокулирует почву жизнеспособными грибами.

Этой весной мы использовали планы Дэвида (с небольшими изменениями), чтобы создать грибковый реактор. После того, как Дэвид описал свой процесс, я добавил несколько примечаний и изображений наших модификаций.

Компостер Дэвида

Этот отчет ниже взят из руководства по передовой практике Дэвида Джонсона и Патрика ДеСимио, Государственный университет Нью-Мексико, разработанного в тандеме с семинаром по методам компостирования в Лас-Крусес, штат Нью-Мексико, 28 июня 2017 года.

Введение

Преимущества компостирования
Большинство компостов считаются источниками питательных веществ, и рекомендации по их применению основаны на содержании в компосте азота и фосфора. Однако, помимо роли компоста в качестве источника питательных веществ, все большее количество исследований показывает, что определенные компосты могут обеспечивать почвенные микробные сообщества, которые приносят много пользы растениям и почвам. В этих процессах грибки играют особенно важную роль.

Компост, произведенный в биореакторе для компостирования Johnson-Su, обеспечивает питательные вещества и, что более важно, приводит к микробиологическому разнообразию и преобладанию грибков в почвенном микробиоме, который можно вносить в концентрациях от 1/2 фунта на акр, при которых он действует больше как микробная инокуляция почвы, чем как почвенная добавка.Другими словами, компост вносит в почву полезные микробы, как пекарь вводит дрожжи в хлебное тесто. Повышенное присутствие грибов, по-видимому, является ключевым показателем качества почвы в компосте, производимом в биореакторе Джонсон-Су.

Преимущества биореактора для компостирования Johnson-Su
Большинство методов компостирования требуют создания кучи и ее регулярного переворачивания. Напротив, при правильном построении и обслуживании статический биореактор Джонсон-Су никогда не нуждается в повороте, не имеет запаха и не привлекает мух.Такая конструкция реактора позволяет компостировать материал аэробно, обеспечивая полное биологическое разложение материалов компоста и в результате получается продукт компоста с микробиологическим разнообразием и преобладанием грибов. Конечный продукт компоста имеет консистенцию глины, когда созревает (вы можете сжать конечный продукт между пальцами, и он сочится, как глина). Зрелый компост можно вносить в виде экстракта, смешивать в виде суспензии для покрытия семян, которые вы собираетесь посадить, или вносить непосредственно в качестве удобрения почвы. Компост из биореакторов компостирования Johnson-Su улучшает скорость прорастания семян при использовании для покрытия семян, улучшает проникновение воды в почву и удержание воды, помогая увеличить содержание углерода в почве, а также улучшает здоровье растений, темпы роста растений и урожайность сельскохозяйственных культур.

На своих исследовательских площадках Джонсон добавлял свой компост BEAM (биологически улучшенное управление сельским хозяйством) из расчета около 400-500 фунтов на акр, а затем измерял количество граммов сухой надземной биомассы на квадратный метр в год, которое производится. Он отмечает, что нормальные возделываемые поля дают около 650 граммов. Однако переходное поле BEAM даст 1980 граммов, а расширенное поле BEAM даст целых 4279 граммов. Он говорит, что получает такие же высокие урожаи.

Как построить биореактор компостирования Johnson-Su

Биореактор Джонсон-Су может быть построен за 4-5 часов одним человеком с использованием простых инструментов и легкодоступных материалов стоимостью около 40 долларов.Дизайн можно масштабировать для дома, фермы или коммерческого использования. Просто убедитесь, что весь компост в биореакторе находится в пределах 12 дюймов от окружающего воздуха.

Необходимые материалы и инструменты
Чтобы построить биореактор Джонсон-Су, вам потребуются некоторые легкодоступные материалы и несколько инструментов.

Материалы состоят из
• Пейзажная ткань (тканая, минимум 5 унций):
• Один кусок: 13 футов на 6 футов
• Второй кусок: 6 футов x 6 футов
• Три части: 6 футов x 6 футов
• Один стандартный прочный транспортировочный поддон размером примерно 40 x 48 дюймов

• Проволочная сетка (проволока 10-го калибра с квадратными отверстиями 6 дюймов на 6 дюймов), используемая для создания поддерживающей проволочной сетки 5 футов высотой и 12 футов 6 дюймов по окружности.Этот тип повторной сетки обычно используется для армирования бетона. Обязательно используйте сетку, поскольку ограждение для лошадей или другие подобные изделия из проволоки имеют недостаточную вертикальную прочность, чтобы удерживать клетку в нужном положении, когда вы ее заполняете.

Четыре 10-дюймовых перфорированных дренажных трубопровода с раструбом 4 ”септической системы длиной 4 дюйма

• Клей ПВХ

• Проволока (обычно используется для связывания арматуры)

• Ландшафтный водяной шланг длиной примерно 13 футов или 1/2 дюйма для системы капельного орошения

• Дополнительно: зажимное приспособление для арматуры (рис. 1) для удержания дренажных труб на месте при заполнении биореактора Johnson-Su.Если у вас есть помощники или вы хотите регулировать трубы при заполнении биореактора, приспособление вам не понадобится.

Необходимые инструменты:

• Маленькие кусачки или тяжелые плоскогубцы для резки проволочной сетки

• Плоскогубцы линейного мастера для перерезания и завязывания стяжной проволоки для сборки клетки

• Циркулярная пила

• Лобзик для вырезания отверстий в поддоне

• Ножницы для раскроя ландшафтного полотна

• Рулетка

• Ручка или карандаш, чтобы отметить места, которые будут вырезаны

После создания биореактора Джонсон-Су (рис. 2) его можно использовать многократно.

Создание биореактора
Видео на YouTube (https://youtu.be/DxUGk161Ly8) демонстрирует правильную конструкцию биореактора Джонсон-Су. Не заменяйте другие материалы при создании этой системы, потому что некоторые замены могут подорвать целостность реактора, требуя его разборки и восстановления.

Сборка тканевой клетки и сетки из сетки
Ножницами отрежьте кусок ландшафтной ткани длиной 13 футов и высотой 6 футов.

Используя болторез или плоскогубцы, отрежьте сетку до 12 футов 6 дюймов в длину и 5 футов в высоту.Временно свяжите концы проволочной клетки вместе и поставьте клетку вверх, как цилиндр.

Поместите кусок ландшафтной ткани размером 13 на 6 дюймов вдоль внутренней части сетчатой ​​клетки и пришейте его на место, используя длинный кусок проволочной стяжки с заостренным концом (отрежьте под углом с помощью плоскогубцев). Проткните ландшафтную ткань очень близко к верху решетчатой ​​клетки и прошейте стяжную проволоку через ткань и повторно сетчатую проволоку поочередно (внутрь и наружу, близко к верху проволочной клетки) к решетке. конец сетки размером 12 футов 6 дюймов.Повторите этот шаг для нижней части клетки и ткани.

После того, как вы пришили ткань к клетке из проволочной сетки и прежде, чем вы будете готовы заполнить реактор, надежно свяжите концы сетки вместе с интервалами 6 дюймов, используя проволочную связку и плоскогубцы. Убедитесь, что через каждые 6 дюймов закреплен надежный галстук. В противном случае давление, которое создается при заполнении биореактора, может раздвинуть этот стык.

Подготовка базы

Поддон служит основанием для биореактора Johnson-Su и поддерживает как цилиндр для замены сетки / грунтовки, так и дренажные полевые трубы септической системы.Чтобы поддон удерживал трубы на месте, с помощью лобзика вырежьте шесть отверстий диаметром 4 дюйма в верхней части поддона (как показано на Рисунке 3).
Чтобы изучить различные варианты размещения отверстий и увидеть, как лучше всего избежать полного прорезания досок поддона, вы можете повернуть зажимное приспособление (рис. 4) вокруг центральной точки поддона. Если вы собираетесь полностью разрезать доску, попробуйте подложить под обрезанные края доски кирпичи или деревянные блоки, чтобы они поддерживали их при заполнении биореактора.

Чтобы биореактор не наклонялся при его заполнении, поместите поддон на ровную поверхность или заблокируйте его кирпичами, чтобы убедиться, что поддон хорошо поддерживается и выровнен.Поместите кусок ландшафтной ткани размером 6 футов на 6 футов поверх поддона, оставляя много ткани, перекрывающей каждый край поддона. С помощью ножниц или мини-горелки прорежьте отверстия в ткани, чтобы они совпадали с отверстиями в поддоне (см. Рисунок 2).

Теперь поместите клетку из армированной сетки / ткани на верх поддона / основы из ткани. Проволочная клетка имеет диаметр 4 фута и перекрывает поддон. Не беспокойтесь об этом, так как нижний кусок ландшафтной ткани размером 6 на 6 дюймов можно временно заправить между решеткой из проволочной сетки и ландшафтной тканью, чтобы наполнитель не провалился.

Сама клетка легкая и может сдвигаться от ветра или при заполнении биореактора компостом, поэтому для временного удержания клетки на месте вы можете свободно прикрутить основание клетки к доскам поддона (Рисунок 5 ).

Подготовка и установка труб
Трубы находятся на месте только временно и имеют форму, обеспечивающую формирование шести колонн, позволяющих воздуху проходить через биореактор. Эти трубы следует удалить примерно через 24 часа после завершения заполнения биореактора.

С помощью циркулярной пилы разрежьте 10-футовые трубы так, чтобы у вас осталось четыре 4-футовых отрезка трубы с раструбными концами. Склейте две из этих 4-х футовых труб вместе, а затем отрежьте их до 6 футов, чтобы получилось шесть 6-футовых труб.

Поместите полевые дренажные трубы септической системы диаметром 6 футов в отверстия в нижнем поддоне. Если вы используете металлический зажим (Рисунок 1), прикрепите трубы к металлическому зажиму с помощью проволочной стяжки. Приспособление не требуется, так как вы можете попросить помощников держать трубы в вертикальном положении; в качестве альтернативы, исходные материалы для биореактора могут удерживать трубы в вертикальном положении, если вы регулируете трубы при заполнении биореактора.

После заполнения биореактора вы можете снять трубы через день и повторно использовать их в другом биореакторе. Гифы грибов в биореакторе будут держать открытыми каналы, где были трубы, оставляя открытые колонны, которые пропускают воздух снизу поддона вверх через компост. Расстояние между этими открытыми колоннами обеспечивает достаточную аэрацию, чтобы куча оставалась аэробной (компост никогда не находится на расстоянии более одного фута от окружающего воздуха).

Теперь реактор готов к заполнению.

Совет: лучше всего заправлять биопакет сразу, это может занять несколько часов, так что планируйте соответственно.

Как заполнить биореактор Джонсон-Су

Сырье для биореакторов Johnson-Su может сильно различаться. Первые смеси, которые я использовал в этом биореакторе, состояли на треть по объему из молочного навоза, дворовых отходов / листьев и древесной щепы (меньше 3/8 дюйма на 3/8 дюйма). Вы можете использовать полностью листья, если хотите, или можете добавить другие материалы, которые могут быть у вас под рукой.

В один из этих реакторов можно поместить примерно 1800 фунтов смоченного материала, и лучше всего заполнить реактор за один день, если это вообще возможно, чтобы вы могли достичь термофильных температур (140-165 ° F) в течение первых 4-5 часов. дней эксплуатации.Перед тем, как начать процесс наполнения, убедитесь, что у вас достаточно кормовых материалов, много энергии и несколько часов.

Лучше всего пропустить весь материал через измельчитель / измельчитель, чтобы убедиться, что весь материал измельчен, чтобы сделать компостный материал доступным для микробов. Также лучше всего иметь как можно более чистые кормовые материалы (без пластика, мусора и т. Д.), Чтобы вам не приходилось просеивать продукт после компостирования.

Подготовка кормовых материалов

Для некоторых материалов необходима предварительная обработка.Навоз следует просушить. Точно так же не рекомендуется использовать влажные или мокрые остатки пищи (например, апельсиновые корки, остатки сока, свежесрезанную траву), если вы их предварительно не высушили. В остальном эти материалы упаковываются очень плотно и обеспечивают

мест в куче компоста, которые могут стать анаэробными и начать разлагаться, привлекая вредителей. Эти материалы можно компостировать, но я рекомендую сначала высушить их на воздухе, разложив на земле на солнце. Затем пропустите материалы через измельчитель, чтобы открыть их структуру для микробного разложения.

Листья тропических растений, сосновые иглы, сосновые шишки и тяжелые семенные коробочки следует пропустить через измельчитель. Если вы не сделаете отверстия в поверхностях этих материалов, они будут настолько хорошо защищены натуральным воском и устойчивыми к микробам структурами, что могут пройти процесс компостирования и очень мало разлагаются.

Постарайтесь подготовить весь необходимый материал перед заполнением биореактора, так как лучше всего полностью заполнить биореактор за один день.

Для заполнения биореактора Johnson-Su, описанного в этом руководстве, потребуется примерно 3 грузовика-пикапа с материалом или более 75 пятигаллонных ведер с подготовленным и смоченным материалом.Это может показаться большим количеством материала, но вы обнаружите, что полученного компоста никогда не бывает достаточно.

Совет: если вам не нужен полноразмерный биореактор, вы можете уменьшить масштаб конструкции. Просто помните, что каждая часть компоста должна находиться в пределах 12 дюймов от окружающего воздуха. Это расстояние, на которое кислород может проникнуть в компост, поддерживая аэробность кучи и предотвращая ее запах и привлечение мух.

Смачивание исходных материалов
Перед тем, как начинать заполнение биореактора, очень важно полностью увлажнить исходные материалы.У вас есть один шанс построить этот реактор, и тщательное смачивание важно, чтобы вам не пришлось разбирать реактор и строить его заново. Я предлагаю погрузить подаваемый материал в водяную баню, используя один из недорогих пластиковых лотков, используемых для смешивания небольших партий бетона или раствора. Я обычно наполняю лоток водой и кладу в него 4-5 вил материала. Затем я использую вилы, чтобы вдавить материалы под поверхность воды и / или распылить материал, чтобы обеспечить достаточное проникновение воды.Для правильного смачивания материалов требуется всего около 60 секунд погружения.

После того, как подаваемый материал полностью намокнет, я использую вилы, чтобы поднять его в тачку, которая закреплена в наклонном положении (рис. 6), чтобы вода могла стекать с подаваемого материала и обратно в поддон с водяной баней. Это эффективно использует воду.

Совет: если у вас есть зрелый компост из биореактора Johnson-Su, вы можете засеять водяную баню желаемыми микробами, периодически подбрасывая пригоршни зрелого компоста.

Из тачки я переливаю смоченные кормовые материалы в ведра на 5 галлонов и использую эти ведра для заполнения биореактора (рис. 7). Вы можете увидеть процесс смачивания от временных маркеров с 00:06:00 до 00:07:30 на видео по адресу .

Заполнение биореактора
Чтобы упростить и безопаснее поднимать и опускать 5-галлонные ведра, мне нравится строить небольшие строительные леса вокруг реактора. Стремянки тоже подойдут.

Обычно я заполняю 6-9 ведер смоченным компостом, опускаю каждое из этих ведер в биореактор, затем заполняю еще 6-9 ведер и повторяю процесс.

Если субстраты для компостирования легкие, например, листья, которые вы намочили, вы можете придавить или утрамбовать их при заполнении реактора, чтобы вы могли получить больше в биореактор. Если субстрат тяжелый, вы можете позволить весу субстрата осесть ворс. Избегайте тяжелой упаковки, поскольку это может привести к появлению анаэробных пятен, вызывающих нежелательный запах и появление мух. Вы приобретете опыт, когда будете строить эти сваи, чтобы определить, насколько вы можете уплотнить сваю.

После того, как вы заполнили биореактор, используйте второй кусок ткани размером 6 на 6 дюймов, чтобы накрыть верхнюю часть биореактора. Это поможет сохранить компост влажным. Чтобы земляная ткань не сдувалась, заправьте углы в сетку клетки.

Совет: Если у вас есть несколько разных загружаемых материалов, вы можете заполнить 3 ведра одним материалом, еще 3 ведра другим материалом, еще 3 ведра другим материалом и т. Д. И выгружать ведра в реактор по очереди.Это эффективно смешивает несколько различных компонентов, давая вам более однородный конечный продукт компоста.

Как использовать биореактор для компостирования Johnson-Su

рисунок 10. Зрелый компост из биореактора Джонсон-Су. Смотрите также видео по адресу: https://www.dropbox.com/s/2fhy9zex8f3345i/P1040302.MOV?dl=0.

Для работы биореактора компостирования Johnson-Su поддерживайте компост влажным и добавляйте червей после окончания термофильной фазы.

Moisture
После того, как вы построите сваю, вам нужно будет установить систему орошения, которая будет поливать сваю в течение одной минуты каждый день.Очень важно, чтобы куча была достаточно влажной — не просачивалась из дна, но была достаточно влажной, чтобы микробы были счастливы (содержание влаги более 70%). Материал должен блестеть, когда вы берете образец из реактора, и вы почти сможете выдавить из материала каплю воды. Если у вас есть измеритель влажности почвы, вы можете проверить различные части сваи, чтобы убедиться, что в них достаточно воды.

Для полива системы я использую круглый кусок ландшафтного шланга диаметром 1/2 дюйма, который огибает верхний периметр биореактора (рис. 8).Я просверливаю отверстия диаметром 1/16 дюйма в нижней части шланга каждые 4-5 дюймов, а также просверливаю несколько отверстий по горизонтали в шланге примерно через каждые 6 дюймов. Горизонтальные отверстия распыляют по направлению к центру биореактора для тщательного увлажнения всего материала. Я соединяю концы этого шланга с пластиковым Т-образным фитингом для горизонтального расположения, который имеет два 1/2 ”внутренних нажимно-компрессионных фитинга и внутреннюю резьбу для шланга-нагрудника (Рисунок 9). Как только вода будет распылена на верхнюю часть компостного субстрата, сила тяжести будет втягивать воду с верха кучи в остальную часть компостного субстрата.

Система орошения добавляет в биореактор достаточное количество воды, когда подсоединяется к садовому шлангу или обычному поливному шлангу диаметром 1/2 дюйма с давлением воды от 30 до 50 фунтов на квадратный дюйм. Лучше всего подсоединить этот шланг к спринклерной системе с заданным временем работы (рассчитанной на орошение реактора 1 минуту в день или 2 минуты в день при температуре выше 100 ° F), чтобы обеспечить достаточное количество воды в куче и не дать ей высохнуть. из.

Регулярно проверяйте кучу, чтобы обеспечить достаточное количество воды для эффективного компостирования материала.Засыхающие груды придется разбирать и восстанавливать заново, потому что повторно смачивать ингредиенты после того, как они высохнут, невозможно.

Вермикомпостирование
Как только температура кучи упадет ниже 80 ° F, можно добавить червей, чтобы ускорить процесс компостирования. Кормовые материалы следует компостировать в биореакторе в течение как минимум девяти месяцев, и рекомендуется период компостирования в течение одного года, поскольку популяции микробов и видовое богатство значительно увеличиваются примерно при достижении порогового значения в один год.

Как использовать компост из биореактора для компостирования Johnson-Su
После периода компостирования от 9 месяцев до года продукт компоста из биореактора Johnson-Su (Рисунок 10) можно использовать в том виде, в каком он есть, превращая его в суспензию для покрытия семена, или использовать для получения экстракта, который можно распылять на поле или в борозду, когда вы сажаете семена.

Прямое нанесение
Без какой-либо дополнительной обработки после периода компостирования продукт компоста из биореактора Johnson-Su можно использовать в качестве питательной среды, вносить в почву с любой желаемой скоростью или использовать в качестве заменителя почвы.Добавьте примерно 1/3 объема естественной почвы, чтобы получить дополнительный материал, из которого микробы могут извлекать макро- и микронутриенты, необходимые для роста растений.

Экстракты
Компост из биореактора Johnson-Su также можно использовать для создания жидких экстрактов, содержащих богатое и разнообразное сообщество почвенных микробов, особенно грибов. Компостные экстракты особенно полезны для заражения больших территорий полезными микробными сообществами почвы.

Экстракт или инокулят можно сделать из этого компоста, энергично смешав компост с водой.Затем экстракт можно наносить в виде спрея.

Для получения экстракта добавьте 2-3 горсти зрелого компоста с горкой к 5 галлонам воды и энергично перемешайте смесь. Я использую ручную дрель с большим лопастным миксером в течение 4-5 минут. Цель состоит в том, чтобы удалить как можно больше микробов из органического вещества.

После энергичного перемешивания компоста и водного раствора вылейте смесь через сетку для краски (например, 5-галлонный сетчатый мешок из местного хозяйственного магазина) в другой контейнер.После процеживания экстракт готов к опрыскиванию через опрыскиватель или дождеватель на листья растений или на почвенные участки. После опрыскивания экстракта полейте его почвой с помощью садового опрыскивателя или разбрызгивателя, чтобы микробы проникли в почву. На больших площадях экстракт может дать очень полезные результаты при внесении непосредственно в борозду во время посева — процесс, который гарантирует, что микробы находятся прямо рядом с прорастающими семенами. Благодаря методу распыления нормы внесения 1 кг компоста на гектар (1 фунт / акр) были успешно применены.

Полезные микробы из зрелого компоста также можно вносить непосредственно в семена до их посадки. Для инокуляции семян приготовьте суспензию из следующих ингредиентов:
• Около 1/2 стакана смеси молоко / патока (8 частей молока на 1 часть патоки)
• Около литра (или кварты) компоста
• Вода (количество варьируется — добавляйте воду при перемешивании до тех пор, пока компостная суспензия не станет вязкостью, подобной тесту для блинов)

Один литр (примерно литр) полученной суспензии затем можно вылить в бетономешалку с 50 фунтами семян и перемешивать до тех пор, пока семена не будут полностью покрыты.Небольшие партии можно делать вручную в ведре объемом 5 галлонов. Процесс нанесения покрытия занимает примерно 1-2 минуты, после чего семена можно высушить на воздухе, разложив семена на брезенте в тени и дав им высохнуть, периодически сгребая их, чтобы обнажить влажные участки. После высыхания семена можно высаживать. В качестве альтернативы, если семена большие, их можно сажать влажными, потому что семена будут хорошо проходить через сеялку.

Правила
Компост из биореактора Johnson-Su можно использовать на органических фермах.Он соответствует NOP 5021 Дата вступления в силу: 22 июля 2011 г.

Дополнительные ресурсы
Для получения дополнительной информации о биореакторах для компостирования Johnson-Su свяжитесь с доктором Дэвидом Джонсоном по адресу [email protected].

Биореактор Джонсон-Су — Рабочая группа по здоровой почве Нью-Мексико

Быстрое восстановление почвы с помощью этого недорогого метода, разработанного в Нью-Мексико

Доктор Дэвид Джонсон (NMSU / CRA) проделал революционную работу в отношении эффективности биологически правильного компоста с преобладанием грибов для связывания углерода и улучшения здоровья почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.Его метод называется BEAM (биологически улучшенное управление сельским хозяйством) и сосредоточен на продуктах, созданных с помощью системы создания компоста, которую он разработал вместе со своей женой Хуэй-Чун Су (так называемый биореактор Джонсон-Су).

Под компостом обычно понимают удобрение, способ добавления питательных веществ в почву. Компост BEAM на самом деле заботится о здоровье почвы через почвенную биологию. Он заменяет почвенные микробы в почве, деградировавшей в результате традиционных методов сельского хозяйства. Это, наряду с практикой нулевой обработки почвы, покровными культурами и другими методами регенеративного земледелия, обеспечивает нормальный симбиоз между этими микробами и корнями растений.Довольно быстро почва начинает восстанавливаться, и происходит заметное улучшение урожайности и связывания углерода.

ПОДРОБНЕЕ В ЦЕНТРЕ РЕГЕНЕРАЦИОННОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И УСТОЙЧИВОГО СИСТЕМЫ

Как создать систему компостирования без поворотов, которая производит ПРЕВОСХОДНЫЙ, микробиологический и грибковый компост. Этот компост можно использовать для восстановления биологической функциональности почв от небольших до крупных сельскохозяйственных предприятий и от стран третьего мира до высокоразвитых агроэкосистем.

Посмотрите, как Джейсон Картер из Carter Farms в Истовере, Южная Каролина, обработал 250 фунтов семян покровных культур компостной суспензией Johnson-Su и засеял зерновой сеялкой для нулевой обработки почвы.

Дополнительные видеоролики см. В плейлисте на YouTube, посвященном биореактору Johnson-Su.

Подпишитесь на канал доктора Дэвида Джонсона на YouTube по адресу https://www.youtube.com/channel/UCVSS

Заставьте вашу грязь работать с микробами, Taos News

Технология компостирования биореактора — XACT Systems Composting

Особенности технологии компостирования биореактора на выставке National Farm Machinery 2015 в Луисвилле, KY

Собираетесь ли вы на новой неделе на Национальной выставке сельскохозяйственной техники? Если это так, зайдите на стенд XACT Systems, расположенный в павильоне PAVILION номер 000827, и узнайте, как успешно компостировать МОЛОЧНЫЙ НАВОЗ (и другие твердые органические отходы) с помощью потрясающей технологии компостирования BioReactor.

Компостирование молочного навоза (обезвоженное) с помощью

Подстилка из компоста, изготовленная с помощью технологии компостирования биореактора

Биореактор — это выигрышное решение для удаления навоза по трем направлениям. Полученный волокнистый материал представляет собой отличный и безопасный материал BEDDING , который может заменить другие дорогостоящие материалы. Кроме того, превращая навоз в КАЧЕСТВЕННЫЙ компост, вы можете заработать на прибыльном розничном и оптовом рынке органических удобрений / почвенных добавок.

И, наконец, поскольку традиционные методы обращения с навозом находятся под пристальным вниманием законодательства, создают опасность для здоровья и проблемы с запахом в окружающих сообществах, а также наносят ущерб окружающей среде, технология компостирования BioReactor позволяет обрабатывать огромные объемы молочного навоза с помощью технологическая инновация.

Технология компостирования биореактора — это решение!

Технология компостирования биореактора — это вращающийся барабан, который превращает обезвоженные молочные продукты

Технология компостирования с вращающимся барабаном, более известная как XACT BioReactor, идеально подходит для быстрого компостирования, простоты эксплуатации и безотказного обслуживания.

навоза в компост. Эта внутрикорпусная система компостирования предназначена для успешной переработки навоза за счет жесткого контроля параметров процесса компостирования. Другими словами, Биореактор создает идеальную среду для развития кислородолюбивых бактерий и разложения навоза.Биореактор быстро перерабатывает большие объемы навоза без опасного выщелачивания.

Результаты независимых испытаний доказали, что технология компостирования BioReactor будет компостировать обезвоженный молочный навоз за 4 дня (или меньше) и будет производить легкий пушистый компост, БЕЗ ПАТОГЕНОВ (включая e-coli), без запаха и семян сорняков. , личинки насекомых-гончих и зрелые. Действительно, компост не похож на отходы, из которых он был произведен.

Этот компост имеет огромную ценность при продаже в мешках или навалом, потому что из него получается отличный

Система компостирования биореактора с подающим и разгрузочным конвейерами, биофильтром и возможностью расширения в будущем.

Улучшение почвы за счет содержания в ней органических и питательных веществ.