Оборудование для сельского хозяйства

Экономические соображения по системам переработки навоза

/ 20 августа 2015 1 комментарий

Навоз может быть полезным ресурсом в системе выращивания сельскохозяйственных культур. Навоз содержит такие макроэлементы как азот (N), фосфор (P) и калий (K), а также множество микроэлементов. Питательная ценность навоза для выращивания сельскохозяйственных культур зависит от местного запаса питательных элементов в почве, концентрации питательных элементов в навозе и потребности сельскохозяйственных культур в данном питательном элементе. Во многих районах Миссури содержание P и большинства микроэлементов в почве уже находится на достаточном уровне. В некоторых почвах калия (K) также достаточно для выращивания сельскохозяйственных культур. Если в почве содержится достаточное количество P, K и микроэлементов, в содержании этих элементов в навозе не будет никакой пользы или же она будет очень небольшой. Азот всегда необходим для выращивания небобовых культур (например, кукуруза, мелкие зерновые культуры и злаковое пастбище) и, при правильном использовании, навозный азот всегда полезен. Для бобовых культур (например, люцерна и соевые бобы) навозный азот имеет небольшую экономическую ценность, поскольку эти сельскохозяйственные культуры способны превращать газообразный азот в пригодную для растений форму.

Однако, при удобрении навозом бобовых они могут использовать готовый азот вместо производства своего собственного азота. Таким образом, удобрение навозом бобовых может быть экологичным способом использования навозного азота. Ценность содержащихся в навозе питательных элементов также зависит от ценности альтернативных источников, в основном промышленных удобрений.

Системы переработки навоза

Большая часть навоза, производимого в Миссури, остается на пастбищах. Назначением этого руководства является сравнение экономических преимуществ трех систем сбора, хранения, транспортировки навоза с откормочных предприятий и его разбрасывания на полях: системы переработки сухого навоза, системы переработки навозной жижи (с впрыскиванием в почву) и системы переработки жидкого навоза (отстойники). В последнем случае, навоз вносится с помощью самоходной дождевальной установки (а не впрыскивается). Полезность будет основываться только на N, P и K, вносимых вместе с навозом. Другие преимущества внесения навоза, например, повышение содержания органических веществ, не будут иметь никакой ценности.

Если вносимые N, P и K необходимы для выращивания сельскохозяйственных культур, они полезны. Если эти питательные элементы не нужны, они бесполезны. Для определения полезности содержащихся в навозе N, P и K для каждого конкретного поля каждый землевладелец или арендатор должен учитывать результаты анализа почвы и навоза. При рассмотрении использования навоза учитываются два основных фактора: «внутрихозяйственная» выгодность и отрицательные «побочные» последствия. Иногда экономическая выгода и экологическая безопасность могут быть конкурирующими факторами.

В Миссури применяются все указанные выше системы переработки навоза. Системы переработки сухого навоза традиционно применялись на откормочных площадках. Общепринятой практикой является использование регулируемых скребков и фронтальных погрузчиков для сгребания навоза с площадок и его загрузки в разбрасыватели навоза, соответственно.

Системы переработки навозной жижи, иногда применяемые для откорма крупного рогатого скота на планчатом полу в сарае, обеспечивают максимальное восстановление содержащихся в навозе питательных элементов для выращивания сельскохозяйственных культур. В животноводстве эти системы зачастую применяются в случае экономической невыгодности или невозможности использования отстойников по причине неподходящих типов почвы или по другим геологическим соображениям. Для сокращения трудовых затрат, для улучшения качества воды и для решения других проблем хозяйства могут переходить с сухой системы на полужидкую или жидкую системы. Для того чтобы ее применение было практичным, каждая из этих систем должна сводить к минимуму количество избыточной (сточной) воды, транспортируемой на поля автоцистернами.

Из-за сокращения трудовых затрат и капиталовложений а также возможности использования промывочной системы для сбора и транспортировки навоза в отстойники крупные животноводческие хозяйства отдают предпочтение жидким системам (отстойники). Промывочные системы можно использовать в помещениях для откорма. В комплексах по производству мясного скота применялась промывка под планчатыми полами с помощью открытых желобов шириной 0,9- 1,2 метров и наклонных лотков, расположенных на расстоянии 3,6-4,2 метров друг от друга. Обычно в этих системах для транспортировки и разбрасывания навоза используется оросительная система, состоящая из насоса, труб и самоходной дождевальной установкой. В Миссури все большее распространение получают шланговые смонтированные на тракторе инжекторы. Эти машины могут снабжаться функцией регулирования скорости (разбрасывания) на базе GPS и расходомерами.

Экономические данные

Несколько назад в масштабе штата проводились исследования полужидких и жидких систем, так как они были наиболее вероятными альтернативными методами переработки отходов молочных хозяйств. Результаты этих исследований использовались для прогнозирования затрат на системы переработки отходов молочных хозяйств размером от 100 до 1 000 коров. Поскольку сухие системы лучше всего подходят для стад размером менее 100 коров, они не анализировались.

Анализатор затрат на внесение навоза

Один сельскохозяйственный экономист разработал компьютерную программу для расчета стоимости внесения навоза с помощью разбрасывателей сухого навоза или автоцистерн. Эта программа, «Анализатор стоимости внесения навоза», представляет собой электронную таблицу Microsoft Excel и доступна по запросу< на странице «Управление фермой». Электронную таблицу под названием «Анализатор минеральной ценности навоза»,также можно загрузить с веб-сайта Agricultural Electronic Bulletin Board (AgBB).

Рассматриваемые системы

В этой публикации представлена информация по откормочным хозяйствам трех типов при средней массе животных 454 килограмм: хозяйства размером 150 голов, 300 голов и 600 голов с жидкими, полужидкими и сухими системами переработки навоза.

Жидкая система переработки навоза (отстойники)

Размер отстойника рассчитывается исходя из годовой емкости хранилища при сливе 100 % навоза в отстойник. Площадь земли, требуемой для разбрасывания навоза, рассчитывается исходя из 88,53 килограмм азота на 0,4 гектар, при этом 74,91 килограмм приходится на навоз и 13,62 килограмм на остаток от предыдущего урожая соевых бобов.

Предполагается, что специализированная оросительная система для отстойника арендуется из расчета 70 долларов США в час. Предполагается, что другие компоненты находятся в личной собственности. К основным затратам относятся стоимость планчатого пола и мелких сливных ям в помещениях для откорма мясных животных и строительства отстойника. К расчетным затратам относится изолирующее покрытие отстойника из глины, спрессовываемой с помощью шипового катка. Другое оборудование включает резервуары с водой для промывки желобов, а также электрический насос и трубопровод для закачки воды из отстойника в резервуары.

Оросительная система включает самоходную дождевальную установку, распыляющую 150,6 литров стока в час (или около 2 495,7 литров в минуту). Специализированный оператор предоставляет все кроме обслуживания оборудования. Животноводческое хозяйство отвечает за надлежащую эксплуатацию оборудования.

Полужидкая система переработки навоза (резервуар или яма для жидкости)

Предполагается, что полужидкая система переработки навоза включает яму глубиной 3,6 метров, которая вмещает полугодовую выработку навоза и размещается под планчатым полом в помещении для откорма животных. Затраты на оборудование включают центробежный насос-измельчитель с открытым рабочим колесом, используемый для перемешивания навозной жижи в резервуаре при его перекачивании из хранилища в автоцистерны. Размер цистерны зависит от размера стада: цистерна емкостью 23 293,2 литров, прицепляемая к трактору мощностью 190 лошадиных сил, для стада размером 150 голов, цистерна емкостью 66 552 литров, прицепляемая к трактору мощностью 325 лошадиных сил, для стада размером 300 голов и две цистерны емкостью 66 552 литров, прицепляемая к трактору мощностью 325 лошадиных сил, для стада размером 600 голов (для распределения отходов за 10 дней в течение 180 дней). Цистерны снабжаются инжекторами для максимального увеличения использования растительных питательных элементов и максимального уменьшения стоков и проблем с неприятными запахами.

Рабочая сила, требуемая для погрузки, транспортировки и разбрасывания навоза, предполагает, что водитель трактора с цистерной для разбрасывания навоза на полях будет также управлять трактором, приводящим в действие насос с перемешивателем для наполнения цистерны

Сухая система переработки навоза

Сухая система включает регулируемый скребок с тракторной тягой для уборки навоза с площадки, трактор с фронтальным погрузчиком для загрузки машины для разбрасывания сухого навоза и трактор с водителем для транспортировки навоза на поля для внесения в почву. Размер площадки составляет 23,25 квадратных метров на голову, а общий размер со сливом стоков в отстойный пруд составляет 37,2 квадратных метров на голову. Размер отстойного пруда составляет годовую выработку навоза, а внесение в почву содержащихся в отстойном пруду стоков выполняется с помощью специализированной самоходной дождевальной установки.

Эквивалентная стоимость содержащихся в удобрениях питательных элементов

Предполагается, что вносимый в почву навоз имеет эквивалентную стоимость питательных элементов в отношении замещенного промышленного удобрения или повышенного производства растений, которые собираются или используются животными.

Доступность питательных элементов показана в таблицах доступность азота основана на данных в таблицах. Для определения доступности аммиачного азота используются коэффициенты 0,6 и 0,95 для навоза, вносимого с помощью разбрасывателей и дождевальных установок и для навоза, вносимого с помощью цистерн, соответственно.

Сравнение систем

Капиталовложения на одно животное для жидких и полужидких систем примерно равны в сравнении с капиталовложениями для сухой системы, как показано в таблице <

Аналогичным образом, чистые годовые затраты на животное для жидких и полужидких систем относительно близки друг к другу в сравнении с затратами на животное для сухой системы, как показано в таблице <. Чистые годовые затраты на животное включают эквивалентную стоимость содержащихся в навозе питательных элементов, если он вносится в землю и полностью используется для производства сельскохозяйственных культур вместо покупного удобрения.

В таблице показана минимальная площадь земли в гектарах, требуемая для внесения навоза, основанная на азоте как ограничивающем питательном элементе, в каждой из указанных выше систем переработки навоза. (Эти данные взяты из таблиц <) Жидкой системе требуется намного меньше гектар, чем другим двум системам.

В таблице дается сравнение годового количества доступных растениям питательных элементов (N, P и K) в трех системах. Из-за окисления, денитрификации и разбавления в жидкой системе получается меньше азота. Значения для полужидкой системы примерно в 3-4 раза больше значений для жидкой системы. Это может быть преимуществом жидких систем, если близлежащая земля доступная для внесения навоза имеет ограниченную площадь. Однако, закрытие жидкой системы может требовать значительных затрат на утилизацию аккумулированных данных осадков. Значения для сухой системы немного больше значений для жидкой системы.

Предполагаемая стоимость содержащихся в удобрениях питательных элементов

Азот

$0,30 за килограмм

Фосфат

$0,20 за килограмм

Калий

$0,15 за килограмм

По данным таблицы , затраты на откачку отстойника при использовании собственного оборудования могут быть намного больше, чем при аренде оборудования с оператором, в случае малых хозяйств. Однако, если операторы недоступны во время откачки отстойника, может требоваться собственное оборудование.

В таблице показано преимущество быстрого внесения навоза для минимизации потерь аммиачного азота; без этого за неделю можно потерять до 80 % азота. В случае распыления стоков из отстойников, заделка происходит, если почва является достаточно сухой для впитывания жидкости и норма внесения не превышает скорость пропитки почвы.

В таблице представлены данные по доступности N из органической части вносимого навоза. Около 50 % могут становиться доступными в год внесения. В течение следующих нескольких лет содержание азота в навозе будет уменьшаться.

Данные по ежегодным постоянным затратам и ежегодным эксплуатационным затратам см. в таблицах <, для отстойников, в таблицах , для систем переработки навозной жижи, и в таблицах для систем переработки сухого навоза. В таблицах представлены данные и пример расчета постоянных и эксплуатационных затрат на самоходную дождевальную машину.

В штате Миссури концентрированные откормочные предприятия (CAFO) с 1,000 или более условных единиц (для производства говядины, 1,000 или более мясных фидеров или убойных животных) должны получать разрешение на эксплуатацию от соответствующих местных организаций. Откормочные предприятия с поголовьем от 300 до 999 условных единиц желательно получать извещение об одобрении своих планов по использованию навоза от соответствующих местных организаций. Это может заставлять некоторые хозяйства модернизировать свои системы переработки навоза.

Выводы

По сравнению с отстойниками или системами переработки навозной жижи, системы переработки сухого навоза требуют намного меньших начальных капиталовложений и чистых затрат из расчета на одно животное.

Хотя в полужидких (емкость для жидкости) системах навоз является более концентрированным и полезным, чем в отстойниках, чистые затраты на полужидкую систему из расчета на одно животное сходны с аналогичными затратами на отстойники для всех трех размеров стад, рассматриваемых в настоящей публикации.

Площадь растительного фильтра для полужидкой системы примерно в 3-4 раза больше площади растительного фильтра для жидкой системы (отстойников). Это может быть очень важным фактором для хозяйств с ограниченной площадью земли. При использовании сухих систем для внесения навоза требуется немного больше земли, чем при использовании отстойников.

Крупным откормочным хозяйствам, насчитывающим более 600 голов скота, выгоднее покупать самоходные дождевальные машины, а не арендовать их из расчета 70 долларов США в час (таблицы ). Однако, в случае нехватки рабочей силы и руководящего персонала, аренда оросительной системы может быть более выгодной даже для самых больших хозяйств.

1 комментарий

  • 6 апреля 2017 09:32
    КЛИЕНТСКИЕ БАЗЫ для всех кто много продает (для юрлиц и физлиц)! Узнайте подробнее! Skype: prodawez390 Email: prodawez393@gmail.com Whatsapp: +79139230330 Viber: +79139230330 Telegram: +79139230330 WWW: http://xurl.es/PR0DAWEZ

Написать комментарий