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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Uso de produtos de aplicação de tecnologia de biogás. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa No processo de processamento de resíduos orgânicos em usinas de biogás, são obtidos dois produtos principais - biogás e biomassa digerida, que podem ser usados na agricultura, na indústria e em casa. Uso de biogás A principal forma de aproveitamento do biogás é transformá-lo em fonte de energia térmica, mecânica e elétrica. No entanto, grandes usinas de biogás podem ser usadas para criar instalações de produção para a produção de produtos químicos valiosos para a economia nacional. O biogás pode ser usado em dispositivos de queima de gás que geram energia que é usada para aquecimento, iluminação, abastecimento de plantas de preparação de ração, para operação de aquecedores de água, fogões a gás, emissores de infravermelho e motores de combustão interna. A maneira mais simples é queimar o biogás em queimadores a gás, pois o gás pode ser fornecido a eles a partir de tanques de gás sob baixa pressão, mas é preferível usar o biogás para produzir energia mecânica e elétrica. Isso levará à criação de uma base energética própria que atenda às necessidades operacionais das fazendas. Tabela 17. Componentes do biogás
Queimadores a gás A base da maioria dos eletrodomésticos nos quais o biogás pode ser usado é um queimador. Na maioria dos casos, os queimadores do tipo atmosférico são os preferidos, operando com biogás pré-misturado com ar. O consumo de gás pelos queimadores é difícil de calcular antecipadamente, portanto, o projeto e o ajuste dos queimadores devem ser determinados experimentalmente para cada caso individual. Comparado a outros gases, o biogás requer menos ar para inflamar. Consequentemente, os aparelhos a gás convencionais precisam de bicos mais largos para a passagem do biogás. Para a combustão completa de 1 litro de biogás, são necessários cerca de 5,7 litros de ar, enquanto para o butano - 30,9 litros e para o propano - 23,8 litros. A modificação e adaptação de queimadores padrão é uma questão de experimentação. Em relação aos eletrodomésticos mais comuns adaptados para o uso de butano e propano, pode-se notar que o butano e o propano têm um poder calorífico quase 3 vezes maior que o biogás e dão 2 vezes mais chama. A conversão de queimadores para biogás sempre resulta em níveis mais baixos de operação do aparelho. Medidas práticas para modificações do queimador incluem:
Fogões a gás
Antes de usar um fogão a gás, os queimadores devem ser cuidadosamente ajustados para obter:
Aquecedores radiantes Aquecedores radiantes são usados na agricultura para atingir as temperaturas certas para a criação de animais jovens, como leitões e galinhas, em espaços confinados. A temperatura necessária para leitões começa em 30-35°C na primeira semana e então cai lentamente para 18-23°C em 4 e 5 semanas. Como regra, o controle de temperatura consiste em aumentar ou diminuir o aquecedor. Uma boa ventilação é essencial para evitar a concentração de CO ou CO2. Portanto, os animais devem ser supervisionados o tempo todo e a temperatura verificada em intervalos regulares. Aquecedores para leitões ou galinhas consomem cerca de 0,2 - 0,3 m3 de biogás por hora. Radiação térmica de aquecedores Aquecedores radiantes implementam radiação térmica infravermelha através de um corpo de cerâmica, que é aquecido a um estado vermelho brilhante em temperaturas de 900-1000°C por uma chama. A capacidade de aquecimento de um aquecedor radiante é determinada pela multiplicação do volume de gás pelo poder calorífico líquido, uma vez que 95% da energia do biogás é convertida em calor. A saída de energia térmica de pequenos aquecedores é de 1,5 a 10 kW de energia térmica.
Fusível e filtro de ar Os aquecedores radiantes a biogás devem estar sempre equipados com um fusível que corte o fornecimento de gás em caso de queda de temperatura, ou seja, quando o gás não é queimado. Consumo de biogás Os queimadores a gás domésticos consomem 0,2 - 0,45 m3 de biogás por hora e os industriais - de 1 a 3 m3 de biogás por hora. A quantidade necessária de biogás para cozinhar pode ser determinada com base no tempo gasto cozinhando diariamente. Tabela 18. Consumo de biogás para necessidades domésticas
Motores de biogás O biogás pode ser utilizado como combustível para motores de automóveis, e sua eficiência neste caso depende do teor de metano e da presença de impurezas. Tanto o carburador quanto os motores a diesel podem funcionar com metano. No entanto, como o biogás é um combustível de alta octanagem, é mais eficiente usá-lo em motores a diesel. Para operar os motores, é necessária uma grande quantidade de biogás e a instalação de dispositivos adicionais nos motores de combustão interna que os permitam funcionar tanto com gasolina quanto com metano. Geradores a gás-elétricos A experiência mostra que é economicamente viável usar o biogás em geradores de energia a gás, enquanto a queima de 1 m3 de biogás permite gerar de 1,6 a 2,3 kW de eletricidade. A eficiência desse aproveitamento do biogás é aumentada ao utilizar a energia térmica gerada durante o resfriamento do motor do gerador elétrico para aquecer o reator da usina de biogás. Limpeza de biogás Para usar o biogás como combustível para motores de combustão interna, é necessário pré-limpar o biogás de água, sulfeto de hidrogênio e dióxido de carbono. Redução de umidade
O biogás está saturado de umidade. A purificação do biogás da umidade consiste em seu resfriamento. Isso é obtido pela passagem do biogás por um tubo subterrâneo para condensar a umidade em temperaturas mais baixas. Quando o gás é reaquecido, o teor de umidade diminui significativamente. Essa secagem do biogás é especialmente útil para os medidores de gás seco usados, pois eles tendem a se encher de umidade com o tempo. Reduzindo o teor de sulfeto de hidrogênio O sulfeto de hidrogênio, misturado no biogás com água, forma um ácido que causa a corrosão do metal. Esta é uma séria limitação ao uso de biogás em aquecedores de água e motores. A maneira mais simples e econômica de remover o sulfeto de hidrogênio do biogás é a limpeza a seco em um filtro especial. Como absorvedor, é utilizada uma "esponja" metálica, constituída por uma mistura de óxido de ferro e aparas de madeira. Com a ajuda de 0,035 m3 de uma esponja metálica, é possível extrair 3,7 kg de enxofre do biogás. Se o teor de sulfeto de hidrogênio no biogás for de 0,2%, então, com esse volume de uma esponja de metal, cerca de 2500 m3 de gás podem ser purificados do sulfeto de hidrogênio. Para regenerar a esponja, ela deve ser mantida no ar por algum tempo. O custo mínimo de materiais, a facilidade de operação do filtro e a regeneração do absorvedor tornam este método um meio confiável de proteger o tanque de gás, compressores e motores de combustão interna da corrosão causada pela exposição prolongada ao sulfeto de hidrogênio contido no biogás. O óxido de zinco também é um absorvente eficaz de sulfeto de hidrogênio, e esta substância tem vantagens adicionais: também absorve compostos orgânicos de enxofre (carbonil, mercaptano, etc.). Diminuição do teor de dióxido de carbono A redução do teor de dióxido de carbono é um processo complexo e caro. Em princípio, o dióxido de carbono pode ser separado por absorção no leite de cal, mas esta prática produz grandes volumes de cal e não é adequada para uso em sistemas de alto volume. O próprio dióxido de carbono é um produto valioso que pode ser usado em várias indústrias. Uso de metano Pesquisas modernas de químicos abrem grandes oportunidades para o uso de gás - metano, para a produção de fuligem (corante e matéria-prima para a indústria da borracha), acetileno, formaldeído, álcool metílico e etílico, metileno, clorofórmio, benzeno e outros produtos químicos valiosos com base em grandes usinas de biogás. Consumo de biogás por motores
Com. Petrovka, região de Chui na República do Quirguistão, a usina de biogás da Associação "Fazendeiro" com um volume de 150 m3 fornece biogás para as necessidades domésticas de 7 fazendas camponesas, operação de gerador elétrico a gás e 2 carros - UAZ e ZIL. Para operar com biogás, os motores foram equipados com dispositivos especiais e os veículos foram equipados com cilindros de aço para injeção de gás.
Os valores médios de consumo de biogás para a produção de 1 kW de eletricidade pelos motores da Associação dos Agricultores são de cerca de 0,6 m3 por hora. O uso do biogás como combustível para motores na aldeia. Petrovka
Eficiência do biogás A eficiência do biogás é de 55% para fogões a gás, 24% para motores de combustão interna. A forma mais eficiente de usar o biogás é como uma combinação de calor e energia, onde uma eficiência de 88% pode ser alcançada18. O uso de biogás para a operação de queimadores de gás em fogões a gás, caldeiras de aquecimento, vaporizadores de forragem e estufas é o melhor uso de biogás para fazendas no Quirguistão. Biogás excedente Em caso de excesso de biogás produzido pela usina, recomenda-se não lançá-lo na atmosfera - isso acarretará um efeito adverso no clima, mas queimá-lo. Para isso, é instalado um sinalizador no sistema de distribuição de gás, que deve estar localizado a uma distância segura dos prédios. Uso de biofertilizantes Resíduos orgânicos processados em usinas de biogás são convertidos em biomassa, que contém uma quantidade significativa de nutrientes e pode ser usada como biofertilizante e aditivo alimentar. Os materiais de húmus formados durante a fermentação melhoram as propriedades físicas do solo, e as substâncias minerais servem como fonte de energia e nutrição para a atividade dos microrganismos do solo, o que ajuda a aumentar a absorção de nutrientes pelas plantas. A principal vantagem dos biofertilizantes é a preservação de forma facilmente digerível de quase todo o nitrogênio e outros nutrientes contidos na matéria-prima. Uma vantagem significativa dos biofertilizantes sobre o esterco naturalmente apodrecido é que, quando o esterco é fermentado em usinas de biogás, uma parte significativa dos ovos de helmintos, microrganismos patogênicos e sementes de ervas daninhas contidos no esterco morrem. matéria orgânica em fertilizantes Embora nitrogênio, potássio e fósforo possam ser encontrados em fertilizantes minerais, não há substitutos químicos para outros constituintes de biofertilizantes provenientes da digestão anaeróbia de esterco em usinas de biogás, como proteínas, celulose, lignina, etc. A matéria orgânica é a base para o desenvolvimento de microrganismos responsáveis por converter os nutrientes em uma forma que possa ser facilmente absorvida pelas plantas. Devido à decomposição e desintegração da parte orgânica da matéria-prima, o biolodo digerido de forma acessível fornece nutrientes de ação rápida que entram facilmente no solo e estão imediatamente prontos para absorção pelas plantas e microorganismos do solo. Ácidos húmicos Substâncias orgânicas importantes presentes nos biofertilizantes são os ácidos húmicos. Aumentam a resistência das plantas a condições ambientais adversas: seca, altas e baixas temperaturas, substâncias tóxicas (pesticidas, herbicidas, metais pesados), aumento da radiação. Os ácidos húmicos ajudam a acelerar o crescimento e desenvolvimento das plantas, reduzem a estação de crescimento, amadurecem mais cedo (8-10 dias) e aumentam o rendimento das culturas. O teor de ácidos húmicos nos biofertilizantes varia de 13% a 28% por matéria seca, e sua concentração depende da temperatura do processo de fermentação das matérias-primas. Melhoria da qualidade do solo O conteúdo de ácidos húmicos no biofertilizante é especialmente importante para solos de baixo teor húmico no Quirguistão. O uso de biofertilizantes leva à rápida humificação dos resíduos vegetais nos solos, ajuda a reduzir o nível de erosão devido à formação de húmus estável e aumenta o teor de nutrientes, melhora a higroscopicidade e aumenta as qualidades de absorção de choque e regeneração dos solos. Também foi observado que a atividade das minhocas ao usar biofertilizantes, em comparação com o uso de esterco simples, aumenta8. O uso de biofertilizantes em solos alcalinos leva à neutralização do solo e ao aumento de seu teor de umidade, o que é especialmente importante para as regiões áridas do Quirguistão. A eficácia do impacto dos biofertilizantes nas plantas A eficácia do biofertilizante tem sido estudada como estimulador da energia de germinação, germinação de sementes e desenvolvimento do sistema radicular e caule em várias concentrações e condições de aplicação por cientistas e profissionais. Trigo Testes laboratoriais A adição de ácidos húmicos isolados de biofertilizante ao meio para germinação de sementes de trigo mostrou que estimulam o alongamento das raízes e caules dos grãos de trigo das variedades Lada, Intensive e Bezostaya, o maior efeito positivo foi obtido quando se utiliza 1% e 0,01 , XNUMX% soluções.
Ao realizar experimentos para estudar o efeito do biofertilizante na energia de germinação, germinação de sementes e desenvolvimento de caules e raízes de trigo em diferentes concentrações da aplicação de dois tipos de biofertilizante no Instituto de Pesquisa em Agricultura (NIIZ), os seguintes resultados foram obtidos :
Testes de campo e resultados práticos Experimentos de campo para determinar o efeito de biofertilizantes no rendimento do trigo foram realizados no território da fazenda de estufa do Quirguistão NIIZ com a variedade de trigo Jamin em um terreno de 12 m2. O cultivo do solo, a semeadura e os cuidados com as plantas foram realizados de acordo com as recomendações agrotécnicas, não foi realizada irrigação. Ao aplicar biofertilizante na quantidade de 400 litros por hectare, obteve-se 5,3 centavos por hectare a mais, e ao aplicar 800 litros por hectare, 2,2 centavos a mais de rendimento por néctar do que sem o uso de biofertilizante (21,6 centavos/ha). A fazenda "Bakyt" Sokuluk, distrito da região de Chui, recebeu em 2004 60 centavos de trigo "Kyyal" por hectare em um terreno de 12 hectares, usando biofertilizantes diluídos na proporção de 1:50 - no valor de 2 toneladas por hectare. Em 2004, a Associação de Agricultores decidiu arrendar um terreno desfavorável para demonstrar a eficácia do biolodo como fertilizante. Em um terreno de solo pobre e pedregoso de 14 hectares, abandonado devido ao baixo rendimento (7-10 centavos por hectare), bons resultados foram obtidos este ano - 35 centavos de trigo Polovchanka por hectare. Resultados semelhantes foram obtidos em outro terreno de 6 hectares - 32,5 centners de trigo da variedade "Intensivnaya" foram colhidos de cada hectare de solo estéril. Os fertilizantes foram aplicados no período pré-arável na quantidade de 3 toneladas por hectare e durante a irrigação na quantidade de 1 tonelada por hectare.
Milho A utilização de biofertilizante no cultivo de hortaliças e milho para silagem mostrou que, ao aplicar na raiz, é necessário diluir o biofertilizante com água na proporção de 1:20, 1:40, 1:50, dependendo da conteúdo de ácidos húmicos no fertilizante. Experimentos conduzidos pela Academia Agrícola da Letônia mostraram um aumento no rendimento do milho em 49%.
Com a aplicação única de biofertilizante pré-arável na quantidade de 4 toneladas por ha, a Associação dos Agricultores registrou um aumento de 1,8 vezes na produtividade do milho para silagem. Cevada Estudos do efeito de biofertilizantes na energia de germinação, germinação de sementes, desenvolvimento de caules e raízes de cevada em várias concentrações de biofertilizantes foram estudados em experimentos de laboratório no Kyrgyz Research Institute of Agriculture. O uso de soluções de concentração de 0,01%, 0,1%, 1%, 3%, 6% afeta levemente a germinação das sementes de cevada, mas o crescimento das raízes aumenta em quase todas as concentrações de biofertilizante, especialmente nas concentrações de 3 - 6% do solução e a concentração da solução 0,1% - dá um aumento significativo nas hastes (ver Fig. 45). Tomates, batatas e outros tubérculos Ao usar biofertilizante, o rendimento de tomates e batatas aumentou de 15 a 27% em comparação com a variante de controle. Os produtores de biofertilizantes relataram que a estação de crescimento de batatas tratadas com fertilizante líquido antes do plantio é reduzida em cerca de 2 semanas. Ao mesmo tempo, o rendimento aumenta de 1,5 a 2 vezes. A Academia Agrícola da Letônia realizou experimentos com batatas, que mostraram um aumento no rendimento de 11 a 35% ao usar biofertilizante. Topos de tomate esmagados e fermentados em um biorreator formam detritohumin - um tipo patenteado de biofertilizante que permite o cultivo de tomates pesando 0,7-1,5 kg no Vale do Chui. Experimentos realizados por pesquisadores em diferentes tipos de hortaliças mostram que o efeito mais perceptível do uso de biofertilizantes se manifesta em vegetais tuberosos (rabanetes, cenouras, batatas, etc.) e árvores frutíferas. Experimentos recentes sobre a aplicação de biofertilizantes, conduzidos pela Universidade Agrária do Quirguistão com o apoio da Agência de Cooperação Internacional do Japão (JICA), produziram os seguintes resultados: Experimento: Para o experimento foi calculada uma dose de biofertilizante, comparável ao padrão NIOOPI20K90, de acordo com a norma N e totalizou 16 t/ha em três repetições.
A análise do rendimento da batata mostrou que, em relação ao rendimento com o uso de fertilizantes minerais - 27.9 t/ha, o rendimento com a aplicação de biofertilizante atingiu 26.1 t/ha, o que é 6.5% menor em relação à aplicação de fertilizante mineral fertilizantes. Enquanto isso, o rendimento da parcela testemunha sem fertilizantes foi de 22.5 t/ha. No entanto, o teor de amido na aplicação de biofertilizante foi de 14.7%, 12% maior em relação à aplicação de fertilizantes minerais (13.1%). Nota: no Japão, o rendimento chega a 30t/ha, o teor de amido é de 15-16%. Tabela 20. Efeito dos fertilizantes nos indicadores de qualidade da batata,%
Beterraba Experimentos de campo para determinar o efeito de biofertilizantes no rendimento de beterraba sacarina foram realizados no território da fazenda com efeito de estufa do NIIZ do Quirguistão com variedade de beterraba "K 70" em um terreno de 30 m2. Os fertilizantes foram aplicados para preparo de pré-semeadura e cobertura. O cultivo do solo, a semeadura e os cuidados com as plantas foram realizados de acordo com as recomendações agrotécnicas, foram realizadas 8 irrigações. A colheita foi realizada manualmente, foram pesadas as raízes de toda a área contábil do canteiro. O aumento da adubação varia muito - de 21% (ao aplicar 800 litros por ha) a 33% (ao aplicar 400 litros de biofertilizante por ha) e depende das condições de solo e clima, normas, prazos e métodos de adubação. A mesma experiência foi realizada pela KAU em conjunto com a JICA em beterraba sacarina. Experimento: O biofertilizante obtido como resultado do processamento de esterco em uma usina de biogás foi aplicado na taxa de nº 120Р140К45 e de acordo com os padrões de nitrogênio três vezes (20 t/ha). Tabela 21. Efeito dos fertilizantes na produção de raízes de beterraba sacarina
Tabela 22. O efeito de fertilizantes no teor de sacarose em raízes de beterraba
Ao usar biofertilizantes, a colheita de tubérculos por hectare chega a 40.2 t/ha, enquanto fertilizantes minerais permitem aumentar o rendimento de tubérculos para 40.3 t/ha. Assim, os biofertilizantes praticamente não são inferiores em eficácia aos fertilizantes minerais. Enquanto isso, o rendimento das culturas de beterraba sacarina neste solo sem fertilização foi de 24.2 t/g. O teor de sacarose nas raízes de beterraba é o mais alto quando se usa biofertilizante - 16.9%, e os fertilizantes minerais reduzem esse número para 15.4%. No Japão, o rendimento das culturas de beterraba açucareira é de 50-55 t/ha, o teor de açúcar é de 17%. Assim, estudos sobre a eficácia do biofertilizante têm mostrado seu efeito positivo no crescimento e desenvolvimento de batata e beterraba sacarina, contribuindo para um aumento significativo na produtividade dessas culturas. Portanto, pode-se esperar que, com base nos resultados dos estudos em andamento, os biofertilizantes se tornem uma alternativa às fontes minerais no futuro. Soja Ao realizar experimentos sobre a eficácia do uso de biofertilizante para soja no NIIZ do Quirguistão, foi observada uma boa reação da soja a uma solução de biofertilizante a 3%, a germinação ocorreu no 2º dia do experimento e a formação de brotos foi observada no 5º dia.
Algodão Estudos de campo sobre o efeito de biofertilizantes na produção de algodão em uma fazenda privada no distrito de Bazar-Korgon, no oblast de Jalal-Abad, mostraram que o uso de uma solução de 10% de biofertilizante durante a semeadura e durante o primeiro cultivo na taxa de 300 l/ ha permite obter uma produtividade de algodão de 30 centavos/ha. A parcela controle com esterco apresentou rendimento de 20-25 c/ha, ou seja, o rendimento do algodão aumenta de 20% a 50% quando se utiliza biofertilizantes. Árvores, arbustos e ervas Estudos de campo realizados no Instituto da Biosfera do Ramo Sul da Academia Nacional de Ciências da República do Quirguistão mostraram que o uso de biofertilizantes para a formação do sistema radicular de estacas de várias árvores frutíferas, ornamentais e outras e arbustos é mais eficaz do que o uso da tradicional e cara heteroauxina química. A prática tem mostrado que o uso de biofertilizante para o cultivo de ervas naturais em solos de prados de montanha com dois cortes aumenta a massa verde em 21%. Na fazenda estatal letã "Ogre", o uso de biofertilizante em gramíneas após 3 cortes mostrou um aumento no rendimento em S vezes, e em gramíneas cultivadas após 4 cortes em 1,5 vezes. Aplicação de biofertilizantes Termos e taxas de aplicação de biofertilizante As matérias-primas processadas são mais eficazes quando aplicadas nos campos pouco antes da estação de crescimento. A aplicação adicional de biofertilizantes durante o crescimento da planta é possível. A quantidade e o tempo de aplicação necessários dependem da planta em particular. Por razões de higiene, as folhas das plantas utilizadas para alimentação não devem ser adubadas foliarmente. A seguir estão as recomendações para o uso eficiente de biofertilizantes:
aditivo alimentar Os biofertilizantes são usados mundialmente como aditivos ativos para melhorar a eficiência da alimentação animal. No processo de processamento anaeróbico de matérias-primas, os biofertilizantes são descontaminados de todos os tipos de microflora patogênica, principalmente quando se usa o regime termofílico. Além disso, a biomassa processada adquire novas propriedades positivas em termos de produção de forragem - aumenta a concentração de proteína nela, é enriquecida com vitamina B12 e outras substâncias úteis. A produção industrial de suplementos proteicos e vitamínicos a partir de resíduos agrícolas fermentados em usinas de biogás é desenvolvida em Israel, Filipinas, Canadá e Estados Unidos, onde o custo médio desses suplementos é de US$ 12 por tonelada. Saúde animal e composição da alimentação A atividade normal do organismo animal é possível com a ingestão regular de alimentos que contenham nutrientes: gorduras, proteínas, carboidratos, além de sais minerais, água e vitaminas. Os nutrientes são uma fonte de energia que cobre as despesas do corpo e um material de construção que é utilizado no processo de crescimento do corpo. As proteínas ocupam um lugar especial entre os nutrientes necessários aos animais, pois não podem ser substituídas por nenhuma outra substância alimentar. Com uma quantidade insuficiente de proteínas, o crescimento normal do corpo é suspenso. As proteínas completas são predominantemente proteínas de origem animal, mas algumas plantas (batatas, legumes, etc.) contêm proteínas completas. As vitaminas desempenham o papel de reguladores do metabolismo. Atualmente, mais de 20 vitaminas necessárias ao organismo animal já foram isoladas e estudadas. A vitamina B12 desempenha um papel especial para os animais. A deficiência de vitamina B-12 pode causar displasia, digestibilidade prejudicada (particularmente de proteína), anemia (ressecamento em ruminantes), cabelo rígido e inflamação da pele. Nas aves, a ingestão insuficiente de vitamina B-12 leva ao aumento da mortalidade de embriões e pintos nascidos. No caso de uma deficiência prolongada dessa vitamina, a produção de ovos também pode se deteriorar. Assim, do ponto de vista da pecuária, a ração deve conter os elementos básicos necessários de forma digerível pelos animais, um conjunto de microelementos, ter uma certa quantidade de proteína completa e também conter vitaminas. A necessidade de aditivos alimentares Os alimentos naturais geralmente não atendem aos requisitos de conteúdo de substâncias necessárias para os animais. A alimentação vegetal, via de regra, não pode suprir as necessidades de proteínas e vitaminas dos animais. Portanto, aditivos alimentares são adicionados à alimentação animal - peixe, farinha de carne e ossos, farelo de soja. Biofertilizante como aditivo alimentar O esterco processado em usinas de biogás pode ser usado como aditivo alimentar, pois contém todos os aminoácidos essenciais e muitas vitaminas, especialmente vitaminas B, e é descontaminado durante o processamento e posterior preparação. A quantidade total de aminoácidos em 1 kg de matéria seca de esterco bovino processado anaerobicamente é de 210 e 240 g/kg, respectivamente, nos modos de processamento mesófilo e termofílico. Portanto, o produto do processamento anaeróbico de excrementos de animais de fazenda é uma importante fonte de proteína alimentar. Preparação de aditivos alimentares A tecnologia para obtenção de concentrado alimentar foi desenvolvida e recomendada para uso pelo Instituto Russo de Bioquímica. UM. Bach, bem como o Instituto de Pesquisa Ucraniano da indústria do álcool. Consiste em processar o esterco em uma usina de biogás, separando os resíduos grossos (palha, etc.) da massa processada e desidratando o lodo do biofertilizante. O precipitado resultante é seco a uma temperatura de 60 - 70°C e triturado em farinha. Quando armazenado em embalagens ou recipientes à prova de luz, mantém suas qualidades por muito tempo. Até 1 toneladas de concentrado alimentar contendo 0,3 g de vitamina B-30 pura podem ser obtidas de 12 gado usando esta tecnologia por ano. Esta quantidade de concentrado pode enriquecer mais de 1000 toneladas de ração19. Dose de aditivo alimentar De acordo com as recomendações do UkrNIIselhoz, a taxa média de enriquecimento da forragem é de 10-20 µg de vitamina B-12 por 1 kg de matéria seca da ração. Para ser mais confiável, recomenda-se adicionar 2,5 gramas de concentrado vitamínico seco à ração animal por quilo de matéria seca da ração18. Efeito de alimentação animal Estudos sobre o uso do produto do processamento anaeróbico de esterco como aditivos protéicos e vitamínicos foram estudados em instituições científicas na Letônia, Armênia, Ucrânia e em países estrangeiros. Em estudos na fazenda estatal "Ogre", na Letônia, o concentrado de vitaminas secas de biofertilizantes foi adicionado à dieta de touros como aditivo (10 gramas por quilo de peso vivo). O resultado foi um aumento no ganho de peso dos animais em até 20%, o volume total de consumo de ração seca pelos animais foi reduzido em 6-14% e a saúde dos animais melhorou. Armazenamento de biofertilizantes Para preservar as propriedades fertilizantes da matéria-prima processada, ou seja, o teor de nitrogênio, ela pode ser armazenada por um curto período de tempo em um recipiente fechado e depois deve ser aplicada nos campos. É melhor que, após a aplicação de biofertilizantes, a terra seja arada ou desenterrada. O armazenamento de biofertilizantes geralmente é realizado em uma das seguintes formas:
Armazenamento de líquidos A saída do sistema de biogás leva diretamente ao tanque de armazenamento de biofertilizante. A perda de fluido por evaporação ou infiltração deve ser evitada. Antes de aplicar o fertilizante nos campos, o conteúdo do recipiente é misturado e depois aplicado com um espalhador ou através de um sistema de irrigação. A principal vantagem deste método é a baixa perda de nitrogênio. Por outro lado, a capacidade requer um grande investimento de capital. Além disso, ao armazenar fertilizante líquido, torna-se necessário adquirir veículos para sua entrega nos campos. A quantidade de trabalho também depende da distância pela qual o fertilizante deve ser transportado. Secagem A secagem do biofertilizante é possível em clima seco e quente. A principal vantagem do biofertilizante seco é a redução do volume e peso do fertilizante. O fertilizante seco também pode ser distribuído manualmente. O custo de construção de pequenos tanques de secagem é relativamente baixo, mas o fertilizante perde cerca de 90% do nitrogênio inorgânico, que é cerca de 50% do teor total de nitrogênio. Nos países industrializados, as matérias-primas processadas são geralmente separadas usando um separador e filtros em partes líquidas e espessas. A parte líquida é então devolvida ao reator ou usada como fertilizante, enquanto a parte espessa é seca ou compostada. Como tecnologia simples de separação das partes líquida e espessa dos biofertilizantes, pode-se recomendar o uso de filtros lentos de areia. A massa espessa úmida pode ser espalhada em covas rasas ou simplesmente estendida sobre uma superfície para secar. Dependendo do clima, às vezes são necessárias grandes áreas para essa secagem. O tempo de secagem e a perda de nutrientes podem ser reduzidos misturando massa espessa com substâncias secas. A desvantagem de todos os métodos de secagem é a perda de nutrientes. Portanto, a secagem é recomendada apenas quando o transporte de fertilizantes líquidos é difícil. Compostagem As perdas de nitrogênio podem ser reduzidas misturando materiais reciclados com resíduos vegetais durante a compostagem. O biofertilizante contém nitrogênio, fósforo e outras substâncias úteis e acelera o processo de decomposição em compostos. Além disso, a alta temperatura da compostagem mata a microflora patogênica que sobreviveu no reator. O composto acabado é úmido, macio e pode ser aplicado nos campos com implementos simples. É mais fácil entregar nos campos. O material vegetal seco é empilhado em camadas e regado com biolodo reciclado. A proporção de material vegetal para a quantidade de efluente espesso depende do teor de sólidos do material vegetal e do lodo. A principal vantagem da compostagem é a redução das perdas de nutrientes dos biofertilizantes em relação à secagem. O composto produzido com a adição de biofertilizantes é muito eficiente e dá resultados a longo prazo. Equipamento para aplicação de biofertilizantes As tecnologias de aplicação de biofertilizantes vão desde a aplicação manual até grandes sistemas com computadores a bordo do distribuidor de fertilizantes. A escolha da tecnologia depende da quantidade de efluente e da área de terra que precisa ser fertilizada, bem como das possibilidades financeiras e custos de mão de obra.
Em pequenas propriedades de países em desenvolvimento, baldes, regadores, recipientes com alças, carrinhos fechados de madeira, carrinhos simples, etc. são utilizados para a aplicação de biofertilizantes. A forma mais econômica de aplicar biofertilizantes é utilizando uma rede de canais ou adicionando biofertilizantes ao sistema de irrigação. Ambas as opções assumem uma inclinação da área de armazenamento de fertilizantes de 1% para um sistema de irrigação ou 2% para um sistema de vala. Usar o fertilizante da melhor maneira e com menos mão de obra é um importante parâmetro de planejamento. Em áreas onde a topografia permite a fertilização por gravidade, atenção especial deve ser dada à correta localização da usina de biogás. Em áreas planas, você pode considerar elevar a instalação e a treliça para um nível mais alto. Aplicação com um espalhador de fertilizante líquido O tanque do distribuidor é abastecido do armazenamento e depois transportado para o campo para distribuição de fertilizantes. O adubo é pulverizado através dos furos na placa refletora, que, graças ao seu formato especial, amplia a cobertura da pulverização. Alternativamente, a placa refletora pode ser girada. Aplicação direta através do sistema de mangueira móvel O biofertilizante é bombeado para um sistema de distribuição que alimenta diversas mangueiras que correm próximo ao solo. O fertilizante é aplicado diretamente no solo, reduzindo a perda de nutrientes. O espaçamento da mangueira pode ser ajustado para diferentes culturas. Injeção com discos A terra é aberta por meio de 2 discos em calhas em forma de V, nas quais o fertilizante flui através das mangueiras. As ranhuras são então fechadas. Este é o método mais avançado de aplicação de biofertilizantes em termos de retenção de nutrientes.
Com o apoio da Agência de Cooperação Internacional do Japão (JICA), foram desenvolvidos 2 tipos de espalhadores de biofertilizante líquido (LBR): LBR na superfície do solo e LBR diretamente no solo. Nos campos experimentais da Fazenda Educacional KNAU, esses espalhadores passaram por testes experimentais preliminares com biofertilizante, durante os quais foi comprovado seu desempenho prático. Atualmente, continua-se trabalhando na melhoria do desenho do corpo de trabalho (eliminando o entupimento dos bicos, ampliando a área de cobertura de espalhamento, etc.) dos espalhadores. Autores: Vedenev A.G., Vedeneva T.A.
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