SISTEMI IZĐUBRAVANJA STOČARSKIH
OBJEKATA I POSTUPCI SA STAJNJAKOM
TEČNI STAJNJAK
Naturalni tečni stajnjak (feces, ekskrementi) predstavlja mešavinu izlučevina domaćih životinja, koja se sastoji od čvrstog ili ugušćenog dela (balege)
i tečnog dela (osoke). Naturalni tečni stajnjak kao potpuna mešavina oba dela
izmeta, formira se kod svih vrsta i kategorija domaćih životinja.
U praksi se najčešće pod ovim imenom smatra stajnjak proizveden kod tova
svinja i junadi. Naime, ove kategorije se najčešće gaje u objektima sa rešetkastim podovima, odnosno bez korišćenja prostirke.
Količine tečnog stajnjaka
Količine tečnog stajnjaka se mogu iskazati na više načina:
• kao procenat od telesne mase (od 18%-7%, zavisno od uzrasta),
kod svinja:
- kod prasadi telesne mase do 20 kg oko 18% od telesne mase,
- kod grla sa 25-30 kg telesne mase oko 13%,
- kod grla sa 40 kg telesne mase oko 9%,
- kod grla sa 60 kg telesne mase oko 6,8%,
- kod grla sa 90 kg telesne mase oko 4,9 %,
- kod grla sa 130 kg telesne mase oko 3,7%.
• prema kategoriji svinja:
- nerastovi 11,1 l/dan,
- krmače čekalište 8,8 l/dan,
- krmače suprasne 10,0 l/dan,
- krmače sa prasadima 15,3 l/dan,
- zalučena prasad 2,4 l/dan,
- tovljenici mase 40 kg, 3,5 l/dan,
- tovljenici mase 40-80 kg, 5,1 l/dan,
- tovljenici mase 80-100 kg, 6,6 l/dan.
• prema količini po jednom prosečnom uslovnom grlu (40-50 l/UG dan),
kod svinja i junadi.
317
Ove norme se pojavljuju kao orijentacione srednje vrednosti zbog toga što
zavise od vida, oblika i količine hrane. Prema tome godišnje proizvedene količine stajnjaka po datim normama se mogu proveriti proračunom prema sadržaju
suve materije u godišnjim porcijama (obroku) hrane sa obračunom njene iskorišćenosti i gubitaka prema obrascu (Vasiljev-a, 1988):
Q = ((SMo - G) ⋅ 100 - K /100 + G) ⋅ 10
(t)
gde je: Q - godišnja proizvodnja ekskremenata,
SMo - godišnje količine suve materije u obroku,
G - gubici suve materije iz hrane koja je dospela u stajnjak,
K - koeficijent svarljivosti suve materije u dnevnom obroku.
Na osnovu količine ekskremenata, može se odrediti i količina tečnog stajnjaka, ukoliko se ekskrementi ne razređuju vodom, niti podvrgavaju bilo kom
vidu obrade. Količina tečnog stajnjaka se može izračunati prema sledećem
obrascu (Vasiljev-a, 1988):
QTS = Q ⋅ SME / SMTS
(m3)
gde je: QTS - godišnja proizvodnja tečnog stajnjaka (m3),
SME - sadržaj suve materije u ekskrementima (%),
SMTS - sadržaj suve materije u tečnom stajnjaku (%).
Bez obzira na način izračunavanja iznete količine podrazumevaju dnevnu
proizvodnju izlučevina.
Količine tečnog stajnjaka zavise od niza faktora, kao što su: vrsta i kategorija domaćih životinja, načina držanja i vrsta hrane, fiziološkog stanja, faze
reprodukcionog ciklusa, stepen i vrsta aktivnosti životinja, meteorološki i mikroklimatski uslovi i dr.
Iz tog razloga se ne može govoriti o nekim jedinstvenim parametrima za
količine tečnog stajnjaka, koji bi važili za sve vrste životinja i sve uslove. Čak i
u okviru iste vrste parametri variraju u odnosu na uticaj pomenutih faktora.
Dnevne količine tečnog stajnjaka se mogu iskazati i kao procentualni odnos
telesne mase. Kod svinja to je 6% od prosečne telesne mase, kod ovaca 7%, kod
konja 8%, goveda 9%, živine oko 10%.
Količine tečnog stajnjaka zavise od sadržaja suve materije u njemu. Pri
tome se količine menjaju kod različitih kategorija.
318
Tab. 1. Količine tečnog stajnjaka goveda i svinja pri sadržaju
suve materije od 10% (Ruppert, W. 1995)
Vrste i kategorije
životinja
UG
Muzne krave
Junice
Junad tov
Telad tov
Suprasne krmače
Tovljenici
Prasad
1,2
0,6
0,7
0,2
0,34
0,12
0,04
Dnevna količina
(m3/grlo)
Dnevna količina
(m3/ UG)
0,055
0,025
0,023
0,004
0,007
0,0045
0,002
0,046
0,042
0,033
0,020
0,021
0,037
0,050
Sastav i osobine tečnog stajnjaka
Sastav tečnog stajnjaka
Sastav tečnog stajnjaka je dosta različit, kako po vrstama tako i po kategorijama domaćih životinja. Sastav uglavnom zavisi od vrste obroka i godišnjeg
doba. Sastav se po pravilu određuje prema odnosu čvrste i tečne faze. Taj odnos
je kod svinja u relaciji 2 : 3 a kod goveda 3 : 2.
Međutim, za sagledavanje tehničko-tehnoloških mogućnosti rešavanja postupka prikupljanja, obrade, lagerovanja i aplikacije, najvažnija karakteristika u
pogledu sastava je sadržaj suve materije.
Osim uticaja na ukupnu masu, sadržaj suve materije utiče i na sastav tečnog
stajnjaka, naročito u pogledu najvažnijih mineralnih materija.
Tab. 2. Uticaj sadržaja suve materije na sastav tečnog stajnjaka
(Hofman, 1991)
Suva materija
(%)
N
(kg/m3)
P 2O 5
(kg/m3)
K 2O
(kg/m3)
MgO
(kg/m3)
CaO
(kg/m3)
7
5
3
1
6,0
4,0
2,9
0,8
3,2
2,0
1,9
0,6
3,2
2,0
1,7
0,5
1,0
0,7
0,6
0,2
3,0
1,6
1,8
0,5
Sadržaj suve materije u tečnom stajnjaku je različit kod različitih vrsta i
kategorija domaćih životinja, a zavisi uglavnom od vrste i načina ishrane.
319
Tab. 3. Sastav tečnog stajnjaka svinja sa različitim sadržajem
suve materije (Vetter)
Broj
proba
162
%
Organska
N
suve
materija
kg/m3
3
materije
kg/m
P 2O 5
kg/m3
K 2O
kg/m3
CaO
kg/m3
MgO
kg/m3
Cu
kg/m3
1
7.1
0.8
0.6
0.5
0.5
0.2
0.004
3.5
24.7
2.9
1.9
1.7
1.8
0.6
0.013
7
49.5
5.7
3.9
3.3
3.7
1.2
0.027
10.5
74.3
8.6
5.8
5.0
5.5
2.4
0.054
14
99.0
11.4
7.8
6.6
7.4
2.4
0.054
Sastav hrane bitno utiče na sadržaj mineralnih materija. Smanjenjem koncentrata u obroku kod svinja, utiče se na smanjenje sadržaja azota i fosfora,
a povećava se sadržaj kalijuma. Od ukupnog sadržaja azota 50-70% se nalazi u
rastvorljivom obliku.
U procesu mineralizacije, dolazi do povećanja azota iz organskog dela
belančevinastih jedinjenja. Takođe se u procesu mineralizacije organskog dela
povećava sadržaj fosfora.
Kalijum se u tečnom stajnjaku nalazi isključivo u rastvorljivom obliku, te
je zbog toga u celini, lako pristupačan biljkama.
Tab. 4. Prosečne vrednosti parametara nerazblaženog
tečnog stajnjaka (Struch, D. 1977)
Vrsta životinja
Suva materija
kg/kg
Organska suva materija
kg/kg
Krave i junad
0,11
0,85
Telad u tovu
0,35
0,32
Svinje u tovu
0,85
0,68
U postupcima manipulacije sa tečnim stajnjakom, pri pranju objekata, neracionalnom prekomernom rasipanjem vode, može doći do znatnog razređivanja
tečnog stajnjaka, a time i do znatnog narušavanja odnosa navedenih u tabeli 3.
Sadržaj mineralnih materija u tečnom stajnjaku je dosta različit kod pojedinih vrsta domaćih životinja.
320
Tab. 5. Sadržaj mineralnih materija u tečnom stajnjaku
sa 7,5% suve materije (Ruppet, W. 1985)
Vrsta životinja
N
(kg/m3)
P 2O 5
(kg/m3)
K 2O
(kg/m3)
MgO
(kg/m3)
CaO
(kg/m3)
Muzne krave
3,0
1,3
4,0
0,8
1,5
Junad u tovu
4,5
1,5
3,5
0,8
1,3
Telad u tovu
10,0
2,8
4,5
0,7
2,6
Svinje u tovu
6,0
3,0
3,0
1,0
3,0
Tab. 6. Sastav tečnog stajnjaka kod različitih vrsta i kategorija domaćih
životinja u zavisnosti od promene sadržaja suve materije
Vrsta kategorija
Muzne
krave∗
Tovna
junad∗
Tovne
svinje∗∗
Sadržaj suve N ukupni NH4-N
materije
kg/m3
kg/m3
P 2O 5
kg/m3
K 2O
kg/m3
MgO
kg/m3
CaO
kg/m3
10
5,3
2.7
2.0
8.0
1.1
2.7
7,5
4,0
2.0
1.5
6.0
0.8
2.0
5
2,7
1.3
1.0
4.0
0.5
1.3
10
6.0
3.0
2.0
4.7
1.1
1.7
7.5
4.5
2.3
1.5
3.5
0.8
1.3
5
3.0
1.5
1.0
2.3
0.5
0.9
10
8.0
5.3
4.0
4.0
1.3
4.0
7.5
6.0
4.0
3.0
3.0
1.0
3.0
5
4.0
2.7
2.0
2.0
0.7
2.0
1.0
Koke nosilje∗∗
10
6.5
4.6
5.0
∗ približno 50% NH4 - N
∗∗ približno 70% NH4 - N u svežem tečnom stajnjaku.
3.0
1.0
11.0
Osobine tečnog stajnjaka
Tečni stajnjak ima koloidna svojstva. U stanju mirovanja koloidne čestice
tečnog stajnjaka vezuju slobodnu vodu. Koloidna opna se vremenom uvećava, a
količina slobodne vode se smanjuje. Takva pojava dovodi do pojma oticanja kretanja tečnog stajnjaka. Da bi se stajnjak pokrenuo nužna je spoljna sila koja
će prevesti stajnjak iz stanja mirovanja u pokretno. Zbog sadržaja različitih čestica tečni stajnjak pokazuje drugačije ponašanje pri tečenju od drugih tečnosti.
321
Tečni stajnjak ima izraženu osobinu raslojavanja. Pri tome se stvara talog
i plivajući sloj. U oba slučaja ni talog niti kora nemaju sposobnost tečenja.
Za njihovo pokretanje nužno je angažovanje spoljašnje energije.
Raslojavanje tečnog stajnjaka zavisi od više faktora, a pre svega od vrste
domaćih životinja kao i od intenziteta koloidne ili biološke aktivnosti.
Stajnjak svinja je sklon taloženju. Goveđi stajnjak intenzivno gradi plivajući sloj. Kod živinskog tečnog stajnjaka raslojavanje je ujednačeno.
Vodom razređeni tečni stajnjak ima osobinu taloženja znatno izraženiju
od onoga koji nije razređivan. Brzina taloženja čestica tečnog stajnjaka podleže
zakonu Stoksa:
V = d2 (čF - TF) ⋅ g/ w ⋅ 18
gde je: V (m/sec) - brzina taloženja,
d (m) - prečnik čestice,
ČF (kg/m3) - sadržaj čvrste faze u stajnjaku,
TF (kg/m3) - sadržaj tečne faze u stajnjaku,
g (m/sec2) - gravitaciona konstanta,
w (kg/m sec) - viskozitet stajnjaka.
Između stvarne brzine taloženja čestica i teorijske, postoje izvesne razlike.
Te razlike su prouzrokovane velikim razlikama u veličini čestica. Najveći uticaj
na brzinu taloženja ima udeo slobodne vode, jer samo ona određuje konzistenciju tečnog stajnjaka.
Hranljiva vrednost tečnog stajnjaka
Hranljiva vrednost azota
Elementi u tečnom stajnjaku su u osnovi biljnog porekla. Polazeći od toga
nije neobično što on sadrži sve hranljive materije neophodne za ishranu biljaka.
Najveći deo mineralnih materija biljnog porekla u stočnoj hrani, izluči se u
obliku ekskremenata, a samo mali deo ostaje u organizmu životinje.
Ukupnu količinu azota u tečnom stajnjaku čine proteini i drugi organski
molekuli koji se postepeno mineralizuju i mogu imati produžno dejstvo u narednom periodu. Postoje tvrdnje da se oko 50% organske materije u tečnom stajnjaku mineralizuje u prvoj godini posle aplikacije.
322
Rezultati istraživanja u Americi, pokazuju da tečni stajnjak, pre upotrebe
kao đubriva treba da ispuni bar dva uslova:
- neophodno je da ima više od 2% azota, po osnovu
sadržaja suve materije,
- odnos ugljenika i azota (C : N), treba da bude ispod 25.
Po tom osnovu, kod tečnog stajnjaka sa 4% N u suvoj materiji, može se
očekivati da bude 50% delotvoran u odnosu prema azotnom mineralnom
đubrivu. Tečni stajnjak obično ima mali odnos C : N, koji ne prelazi 9.
Azot iz tečnog stajnjaka (posebno iz tečnog dela) je delotvoran poput onog
iz mineralnog đubriva, za razliku od azota iz čvrstog stajnjaka, čija je delotvornost ispod 30% u prvoj godini posle aplikacije.
Efekti produžnog dejstva tečnog stajnjaka u zemljištu su mali. U prvoj
godini se od polazne količine oslobodi 70% (kod goveđeg stajnjaka sa 3,5% N),
15% u drugoj godini 10%, u trećoj godini i 5% u četvrtoj.
Azot iz tečnog stajnjaka ima malu delotvornost na travnjacima, naročito
azot iz tečnog stajnjaka goveda. Rezultati niza kombinovanih aplikacija tečnog
stajnjaka i azotnog mineralnog đubriva na prinos trave pokazali su da postoji
pozitivna reakcija prinosa trave na primenu tečnog stajnjaka. Međutim, niže
norme đubrenja mineralnim đubrivom imale su iste efekte kao dva puta veće
norme azota iz tečnog stajnjaka goveda.
Sl. 1. Uticaj azota iz tečnog stajnjaka i azota iz mineralnog đubriva
na prinos trave (za siliranje), pri prvoj košnji
323
Slaba efikasnost azota iz tečnog stajnjaka u ovom slučaju se može povezati
sa gubitkom azota i to:
- usled ispiranja nitrata iz zemljišta,
- denitrifikacije,
- isparenja amonijaka.
U slučajevima da se tečni stajnjak raspoređuje po površini zemljišta, najveći deo amonijaka može biti izgubljen u atmosferi za svega nekoliko dana, ukoliko su uslovi za to povoljni. Ispitivanjima je dokazano da 90% amonijaka ispari
u roku od 4 dana ukoliko je tečni stajnjak apliciran po površini zemljišta.
Umanjenje gubitaka amonijaka se može ostvariti podpovršinskom aplikacijom, ali i smanjenjem vrednosti pH faktora u stajnjaku.
Tab. 7. Efekti zakiseljavanja (acidifikacije) tečnog stajnjaka
0
goveda na gubitak amonijaka, pri zagrevanju na 90 C
za vreme od 24 časa (Tunney 1988)
Dodatak NHCl
(%)
pH vrednost
tečnog stajnjaka
NH4- N zadržano
(µg/g)
0
1.5
5.0
8.0
10.0
8.0
6.9
5.3
4.0
2.8
26
26
343
600
1100
Gubici azota denitrifikacijom su veliki, ukoliko oko tečnog stajnjaka i
unutar njega, vladaju anaerobni uslovi, pri čemu je veliki deo organske materije
već razložen.
Hranljiva vrednost fosfora i kalijuma
Opšte saznanje o fosforu poreklom iz tečnog stajnjaka, izjednačava njegovu
delotvornost sa fosforom iz mineralnog đubriva.
Međutim, istraživanja koja je sproveo Sherwood (1980), dokazuju da gubitak fosfora dejstvom vode može biti veći nego pri tretiranju zemljišta ekvivalentnom normom fosfornog mineralnog đubriva.
Fosfor iz tečnog stajnjak se smatra dostupnim kao i kalijum istog porekla.
Za magnezijum se takođe može potvrditi da je efikasan kao i onaj iz
mineralnog đubriva.
324
Sl. 2. Šematski prikaz kružnog kretanja fosfora i kalijuma
kod jednokratnog iskorišćavanja travnjaka
Ostale hranljive materije i mikroelementi, kojih obično nema u mineralnom
đubrivu, pojavljuju se u tečnom stajnjaku. Oni čine značajni doprinos u rezervi
hranljivih materija dostupnih zemljištu. Tečni stajnjak može mobilisati hranljive
elemente kao što su bakar i drugi teški metali, te povećati njihovu dostupnost
biljkama.
Za razliku od mineralnih đubriva, tečni stajnjak se često primenjuje u normama čiji sadržaj hranljivih materija znatno nadmašuje potrebe biljaka. Međutim, tu treba biti oprezan, jer je optimalna norma za potrebe gajenih biljaka,
najprihvatljivije rešenje sa aspekta zaštite životne sredine.
SISTEMI IZĐUBRAVANJA TEČNOG STAJNJAKA
Sistemi izđubravanja tečnog stajnjaka se zasnivaju na korišćenju sklonosti
tečnog stajnjaka ka oticanju. Brzina oticanja - kretanja je direktno zavisna od
konzistencije tečnog stajnjaka. Povećanjem konzistencije do izvesne granice
raste sposobnost oticanja tečnog stajnjaka, zahvaljujući raznolikosti čestica u
njemu prema njihovoj veličini i obliku. Brzina oticanja tečnog stajnjaka utiče na
viskozitet mase. Smanjenjem brzine oticanja opada viskozitet, nezavisno od
odnosa slobodne i vezane vode. Ove osobine tečnog stajnjaka su značajne kod
projektovanja sistema izđubravanja i izbora odgovarajuće opreme za manipulaciju sa tečnim stajnjakom.
325
Sistemi izđubravanja tečnog stajnjaka se svrstavaju u nekoliko tipova kao
sto su:
• sistem sa bazenima u objektu,
• sistem samooticanja,
• kanali sa ustavama,
• cirkulacioni kanali,
• recirkulaciono ispiranje i
• kanali sa cevima.
Najvažniji uslov za primenu bilo kog od navedenih sistema jeste postojanje
rešetkastih podova u stajama. Pri tome podovi mogu biti polu ili potpuno rešetkasti. Za sve navedene sisteme, pored rešetkastih podova, veoma je važno da se
u objektima na zadovoljavajući način reši ventilacija.
Rešetkasti podovi u stajama podrazumevaju izgradnju odgovarajućih kanala za prihvatanje stajnjaka pokrivenih gredicama. Gredice nad kanalom formiraju rešetkasti deo poda (u njegovom delu ili u celini).
Rešetkasti podovi
Rešetkasti podovi su izloženi silama pritiska i drugim vrstama naprezanja.
Površine betonskih gredica koje čine rešetku trpe standardna opterećenja zbog
prisustva domaćih životinja, postavljene opreme, a povremeno i ljudi koji se
preko njih kreću.
Opterećenja koja trpe rešetkasti podovi staja za pojedine vrste i kategorije
domaćih životinja su date u tabeli br. 8.
Tab. 8. Telesna masa različitih vrsta i kategorija domaćih životinja i
opterećenja koja trpe gredice rešetkastog poda (DIN 18908)
Vrsta - kategorija
domaćih životinja
Telesna masa
(kg)
Qv
(kN)
Qh
(kN)
Tele
do 220
1
0,5
Govedo
220-270
3,6
1,8
Prase
od 30
0,5
30-110
0,6
0,3
Svinja
Svinja
100-200
1
0,5
Ovca
100
0,6
0,3
Qv - vertikalno opterećenje,
Qh - horizontalno opterećenje,
qv - kontinuirano opterećenje grede (qv = Qv/l) - (kN/m),
l - distribucija vertikalnih sila po dužnim elementima.
326
L
(m)
Qv
(kN/m)
0,5
0,8
0,5
0,5
0,5
0,5
2,0
4,5
1,0
1,2
2,0
1,2
Gredice rešetkastog poda moraju da zadovolje pored navedenih i još neke
uslove, kao što su:
• obezbeđenje pogodne širine gazišta (nagazne površine) koja sprečava
zamaranje životinja,
• obezbeđenje sigurnog kretanja životinja preko gredica bez klizanja,
• gazišta treba da budu uvek suva i čista.
Gredice se izrađuju od armiranih prefabrikovanih betonski elemenata.
Armatura (jačina, tip) zavisi od dužine i opterećenja gredica. Gredice su trapeznog poprečnog preseka.
Sl. 3. Poprečni presek i izgled betonskih gredica
Širina nagaznog dela gredica zavisi od vrste i kategorije domaćih životinja.
Takođe i širina šliceva (prostora između dve susedne gredice).
U govedarstvu širina nagazne površine gredica se kreće od 80-120 mm,
retko kad do 150 mm, a širina šliceva od 20-35 mm. Za veće kategorije su veće
dimenzije.
U svinjarstvu, takođe postoje razlike u dimenzijama gredica kod pojedinih
kategorija.. Generalno posmatrano gredice u svinjarstvu su manjih dimenzija od
dimenzija gredica koje se koriste u govedarstvu. Širina nagazne površine gredice
se kreće od 50-80 mm, širina šlica do 17 mm. Maksimalna dužina gredice je do
2400 mm.
Gredice se mogu izrađivati u vidu pojedinačnih elemenata ili u blokovima
od 3-4 elementa u celini, ponekada i više.
U takvim slučajevima postiže se veća stabilnost gredica. Slično je i kod
gredica koje se koriste u svinjarstvu.
327
Sl. 4. Blok gredica za rešetkaste podove u govedarstvu
Šlicevi - otvori između gredica služe za propuštanje ekskremenata u kanale
ispod gredica. Iz tog razloga oni moraju biti definisani sa potrebom da brzo propuste ekskremente, i da spreče slepljivanje čvrste faze ekskremenata o zidove
gredica. Iz tog razloga profil šliceva je konusan.
U nekim slučajevima gredice (u blok sistemu), mogu imati kružne otvore.
Otvori su prečnika od 50-60 mm, takođe konusnog profila. Ovakve gredice se
koriste za podove u govedarstvu.
Ivice gredica ne smeju biti oštre, jer se u protivnom može dogoditi povreda
nogu životinja (papci). Posle montaže gredice nad otvore kanala neophodno je
ispoštovati zahtev da pod bude potpuno ravan. Ukupni udeo šliceva (njegova
površina) se kreće od 15-20% u odnosu na ukupnu površinu poda boksa. Gredice se postavljaju upravno na jasle zbog ravnomernijeg rasporeda opterećenja
koje stvaraju životinje.
U cilju postizanja boljih uslova uzgoja domaćih životinja sa aspekta udobnosti, betonske gredice se mogu obložiti gumenim pokrivačem i time termički
izolovati. Ovakav zahvat je opravdan za objekte sa potpuno rešetkastim podovima kada životinje iste koriste i za ležanje. Jedini uslov je da guma na nagaznoj
površini bude profilisana.
Sl. 5. Gredice sa kružnim otvorima
za propuštanje
328
Sl. 6. Betonske gredice sa gumenim
izolacionim slojem
U svinjarskoj proizvodnji, kod nekih kategorija za natkrivanje kanala ili celih prostora boksova, koriste se rešetke od profilisanog livenog gvožđa, čelika,
aluminijumskih legura, a u poslednje vreme i od posebnih smesa PVC materijala.
Metalne izvedbe rešetki u bilo kojoj varijanti nisu povoljne. One istina
dugo traju, ali su vrlo hladne i ne preporučuju se u varijantama boksova sa potpuno rešetkastim podovima (boks za prašenje na primer). Njihova primena je
moguća kod individualnog držanja krmača ili krava (vezani tip), odnosno u
slučajevima polurešetkastih podova kada životinja telo drži na punom delu poda
(dok leži).
Rešetke od PVC materijala se brzo šire u proizvodnoj praksi. Lako se montiraju, dugo traju. Međutim, one se izrađuju u blokovima manjih dimenzija, te se
zbog potrebe za posebnim nosačima, koriste za pokrivanje manjih površina, kao
sto su podovi boksova za prašenje i kaveza za odgoj prasadi. U govedarstvu ih
za sada nema.
SISTEM IZĐUBRAVANJA PO PRINCIPU BAZENA
U OBJEKTU
Sistem izđubravanja tečnog stajnjaka korišćenjem bazena u proizvodnim
objektima zastupljen je u govedarstvu i svinjarstvu podjednako.
Ovaj sistem karakteriše duboki bazeni ispod rešetkastog poda koji pokriva
ceo prostor boksa.
Sistem se sastoji u tome da se tečni stajnjak prikuplja i čuva u bazenima
sve do momenta iznošenja. Kapacitet bazena se određuje prema dužini trajanja
turnusa, odnosno prema svakom grlu zavisno od površine poda koju grlo zauzima i dubine bazena.
Za određivanje kapaciteta bazena koriste se i neke norme, koje kod goveda
na primer iznose 1,5 m3/UG mesečno.
Ponekad, zavisno od primenjenih uređaja za manipulaciju sa tečnim stajnjakom (pumpe, mešači), dubina bazena zavisi od njihovih tehničkih karakteristika.
Kapaciteti bazena ne smeju biti predimenzionisani. Važno je napomenuti
da na kapacitet bitno utiče snaga - moć mehaničkih mešača kojim se pri pražnjenju bazena vrši homogenizacija stajnjaka. U slučaju potrebe za bazenima većih
kapaciteta, vrše se fizička razdvajanja bazena zidovima na veći broj manjih.
329
Sl. 7. Bazeni za lagerovanje tečnog stajnjaka u stajama
Pražnjenje bazena se može izvoditi nakon isporuke grla po završenom turnusu ili povremeno tokom trajanja ciklusa tova. U tom slučaju moraju se koristiti šahtovi sa spoljašnje strane objekta. U te šahtove se postavljaju muljne
pumpe.
Pražnjenje bazena u samom objektu je dosta komplikovano. Pokretanjem
mase stajnjaka oslobađaju se gasovi NH3, H2S, CO2 i drugi koji u većim koncentracijama mogu biti opasni po zdravlje životinja i ljudi.
Korišćenjem šahtova (spoljašnjih) sa pumpama omogućava se homogenizacija i prepumpavanje stajnjaka sa znatno manje poteškoća. Međutim, u oba
slučaja sistemi za ventilaciju u objektu moraju biti korišćeni pre, u toku i nakon
manipulacije, kako bi se svi štetni gasovi odstranili iz objekata.
Nakon pražnjenja bazena, ispod rešetaka ostaje prazan prostor koji je relativno hladan, preko koga se konvekcijom gubi toplota iz staje. Ovaj problem
može biti vrlo značajan u objektima za tov svinja, naročito kod nižih kategorija.
Prednost ovog sistema se ogleda u tome što se eliminišu zahtevi za gradnjom drugih kapaciteta za lagerovanje.
Pražnjenje bazena se izvodi nakon 5-6 meseci, odnosno posle završenog
turnusa kada i životinje napuštaju objekat.
Sistem izđubravanja samooticanjem
Sistem izđubravanja samooticanjem spada u grupu vrlo pouzdanih sistema
izđubravanja bez ikakvog uticaja čoveka na proces.
U objektima gde je zastupljen ovaj sistem izđubravanja stvaraju se povoljni
mikroklimatski uslovi, obzirom da prisustvo stajnjaka ničim ne remeti već uspostavljeni režim.. Kod ovog sistema koriste se relativno duboki kanali (prema
330
nivou stajnjaka u njemu), tako da najveći deo kapaciteta kanala ostaje prazan.
Dublji kanali su neophodni zbog principa funkcionisanja ovog sistema. Dubina
kanala je zavisna od njegove dužine, a zatim od vrste i kategorije stoke.
Dubina kanala se može izračunati, pri tome se u obzir moraju uzeti neke
zakonitosti značajne za funkcionisanje ovog sistema. Obrazac za izračunavanje
dubine kanala glasi:
Hk = (lk - 200) ⋅ N + A + h (cm)
gde je: Hk - dubina kanala,
lk - dužina kanala,
N - nivo početnog zadržavanja,
A - povećanje nivoa stajnjaka
h - visina preliva - praga
Sl. 8. Parametri za određivanje
dubine kanala
Tab. 9. Parametri za određivanje dubine kanala kod pojedinih
vrsta domaćih životinja
Vrsta
životinja
Muzne krave
Junad
Svinje
Nivo početnog
Povećavanje nivoa Visina preliva
zadržavanja N (cm) stajnjaka A (cm/m)
h (cm)
40
55
40
1,5
2,0
1,8
10 - 20
10 - 20
5 - 10
Funkcionisanje sistema samooticanja zasnovano je na sposobnosti tečnog
stajnjaka da otiče brzinom pri kojoj se taloženje svodi na najmanju meru, a
plivajući sloj biva iznet zahvaljujući brzini strujanja tečne faze, koja se uvek
nalazi u visini prelivnog praga.
Formiranje taloga u obliku klina kod ovog sistema je normalna pojava. Na
početku kanala nagomilava se čvrsta faza (zaostala) zbog najmanje brzine
kretanja u tom delu. Ta masa je definisana kao nivo početnog zadržavanja, koji
je kod pojedinih vrsta u granicama od 40-55 cm. Povećanje nivoa stajnjaka duž
celog kanala je ujednačeno i kreće se od 1,5-2 cm. Prelivni prag je kod staja za
goveda ujednačen (10-20 cm), a kod staja za svinje je znatno niži (5-10 cm).
Ovaj sistem je zastupljen u najvećoj meri u objektima za goveda, najviše
zbog svojstva goveđeg stajnjaka da formira plivajući sloj čvrste faze. Zbog visokog udela celuloze u ishrani goveda čvrsta faza ima manju specifičnu masu od
tečne i izdvaja se na površinu.
331
Proces taloženja kod goveđeg stajnjaka nije izražen. Kod stajnjaka svinja
ceo proces je upravo obrnut. Da bi ovaj sistem pravilno funkcionisao, nije potrebno dodavanje vode, jer prisustvo slobodne vode još više utiče na proces
raslojavanja.
Ovaj sistem funkcioniše samo pod određenim uslovima od kojih se izdvajaju:
• Dubina kanala, je najznačajniji faktor zbog poznatih karakteristika ovog
sistema (pojava klinastog oblika mase stajnjaka u kanalu). Dubinu kanala određuje njegova dužina, vrsta i kategorija stoke i visina prelivnog praga. Dubina
kanala se može, pored već navedenog obrasca, izračunati i po sledećem obrascu:
H = l ⋅ 0,03 + h + 0,10
(m)
gde je: H - dubina kanala,
l - dužina kanala,
h - visina kanala.
Tab. 10. Preporučene dubine kanala u zavisnosti od dužine,
kao i od vrste i kategorije životinja
Vrsta kategorija
Dužina Dužina Dužina Dužina Dužina Dužina
15 m
20 m
25 m
30 m
35 m
40 m
Muzne krave
0.75
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
Tovna junad
0.85
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
Tovne svinje
0.70
0.80
0.80
0.90
1.00
1.00
• Povećanje nivoa stajnjaka 3%, je dozvoljeno i uobičajeno povećanje. Sve što je iznad
toga, prouzrokovano je nekim
poremećajem u sistemu.
Sl. 9. Šematski prikaz kanala za
izđubravanje samooticanjem
• Maksimalna dužina kanala ne bi trebala trebala da prelazi granicu od
25 m. Veće dužine uslovljavaju i veće dubine kanala, što ponekada nema
finansijskog opravdanja, smatra se da je dužina od 25 m krajnja u smislu
pravilnog funkcionisanja ovog sistema. Naravno, dužina može biti i manja.
332
Međutim, ukoliko zbog tehnološke koncepcije objekta, postoji
potreba za većom dužinom, onda se
kanali izvode u kaskadnoj formi, ili
se velike dužine premoste poprečnim kanalom.
Sl. 10. Šema kaskadnog
sistema samooticanja
U oba slučaja se ne odstupa od postavljenog principa samooticanja. Kod
kaskadnog principa, svaki naredni kanal je veće dubine od početnog za 20 cm.
Bez obzira na broj kanala u kaskadi, svi oni se završavaju prelivnim pragom.
Sl. 11. Šema samooticanja sa poprečnim kanalom
Poprečni kanali se takođe završavaju prelivnim pragom. Pored klasične
izvedbe ovi kanali mogu biti urađeni i u obliku polu cevi. U takvim slučajevima
koriste se polucevi sa prečnikom oko 400 mm. Polu cevi mogu biti keramičke sa
vrlo glatkim površinama. Mogu imati i manji nagib ka sabirnom sistemu za
stajnjak od 0,2-0,5%.
U slučajevima potrebe transporta stajnjaka na veća rastojanja do sabirnog
mesta, koriste se cevi. Cevi se nadovezuju na poprečne kanale iz kojih preko
prelivnog praga stajnjak ulazi u cev. Cevi se postavljaju pod nagibom do 0,5%.
Zahvaljujući kvalitetu njihovih dodirnih površina sa stajnjakom i nagibu, stajnjak otiče do sabirnog mesta.
Sl. 12. Poprečni kanal u obliku
polucevi
Sl. 13. Korišćenje cevi za odvođenje
stajnjaka na veća rastojanja
333
• Dno kanala treba da bude potpuno horizontalno. Svaki nagib ka prelivnom pragu loše se odražava na funkcionisanje sistema. U takvim slučajevima
nivo početnog zadržavanja stajnjaka znatno se povećava i produžava, što u
jednom trenutku može izazvati zagušenje sistema izđubravanja u boksovima
koji se nalaze na početku kanala.
Negativan nagib ka početku kanala može biti dozvoljen, ali u vrlo malom
iznosu. U takvim slučajevima olakšava se odvajanje mase početnog zadržavanja,
jer se povećava nivo nosećeg sloja u tom delu. Ipak ni jednu ni drugu mogućnost
ne treba dozvoliti.
• Zidovi kanala moraju biti potpuno vertikalni i što je moguće više uglačani. Takođe svi zidovi moraju biti kvalitetno hidroizolovani. Uglačanost zidova
smanjuje koeficijent trenja čestica stajnjaka i olakšava njegovo kretanje. Hidroizolacija ima dvojaku ulogu, da spreči izlazak tečne faze stajnjaka iz kanala, kao
i da spreči ulazak ventualnih podzemnih voda u sistem.
• Širina kanala treba da bude veća od 80 cm. Svaka manja širina izaziva
povećanje sile trenja mase stajnjaka o zidove te je snaga koja povlači masu
preko preliva nedovoljna da se oseti na celoj dužini kanala. Tada nastaju poteškoće koje se manifestuju čestim zagušenjem sistema. Širina kanala može biti i
do 3 m, ponekad i više.
U takvim slučajevima
ograničavajući faktor su
gredice kojima se kanali
pokrivaju, odnosno njihove dužine. Kod većih
širina prave se kanali sa
nosećim pregradnim zi- Sl. 14. Šema sistema samooticanja
dom, ili sa nosećim mokod kanala većih širina
stovima za gredice.
Svi kanali kod sistema samooticanja se završavaju prelivnim pragom.
To pravilo važi i za kombinovane sisteme (kaskade, poprečne kanale, udvojene
kanale….).
• Prelivni prag je betonska konusna površina visine od 5-10 cm kod svinja,
i 15-20 cm kod goveda. Ta visina se odnosi na nivo dna kanala. Prag se izliva
pod uglom od 45 u odnosu na dno kanala. Namena mu je da zadržava noseći sloj
tečnog stajnjaka preko kojeg se sva ostala količina prenosi i preliva dalje van
staje.
334
Sl. 15. Šema prelivnog praga u sistemu
samooticanja
Sl. 16. Gasna barijera kod sistema
samooticanja
Kanali koji izvode stajnjak iz objekta u prijemne bazene ili šahtove, moraju
imati gasne barijere. Ovim barijerama sprečava se povratno kretanje štetnih gasova oslobođenih iz stajnjaka usled njegovog kretanja. Bez gasnih barijera,
gasovi mogu doći nazad kroz kanale u proizvodni objekat i time direktno ugroziti životinje.
Sistem izđubravanja samooticanjem ima značajnih prednosti u odnosu na
ostale sisteme od kojih se mogu istaći sledeće:
• pouzdano iznošenje stajnjaka iz staja u svim slučajevima ukoliko se ispune svi tehnološki zahtevi, a posebno građevinski,
• potpuno se isključuje bilo kakvo dodavanje vode u funkciji postupka
izđubravanja,
• mikroklimatski uslovi u stajama u kojima se koristi ovaj sistem moraju
biti na odgovarajućem nivou,
• rad oko funkcionisanja ovog sistema je sveden na najmanju moguću
meru.
Ovaj sistem ima i svojih specifičnih nedostataka. Glavni nedostatak se
odnosi na činjenicu da je najveći deo kanala tokom korišćenja ostaje prazan.
Čišćenje i dezinfekcija kanala se teže izvodi. Sistem se ne preporučuje za terene
sa visokim podzemnim vodama.
Sistem izđubravanja pomoću kanala
sa ustavama
Sistem izđubravanja tečnog stajnjaka korišćenjem kanala sa ustavama podrazumeva kanale sa izvesnim nagibom ka njegovom završetku. Na kraju svakog
kanala kod ovog sistema nalazi se ustava. Te ustave zatvaraju kanal potpuno po
celom poprečnom preseku.
335
Kanali ovog sistema
su veoma slični sa kanalima kod sistema samooticanja. To pre svega podrazumeva potpuno vertikalne i ravne zidove.
Sl. 17. Kanal sa ustavom za
izđubravanje tečnog stajnjaka
Međutim, razlika je izražena kod dna kanala. U ovom sistemu dno kanala
ima nagib ka završetku kanala od 0,5%.
Kod ovog sistema izđubravanja ističu se neke prednosti kao što su potpuno
iskorišćenje kapaciteta kanala za sakupljanje stajnjaka, kao i potpuno periodično
pražnjenje kanala.. Sa druge strane ovaj sistem ima i nedostataka od kojih se
ističe potreba za povremenim učešćem ljudi u fazi pražnjenja kanala. Čovek je
taj koji pokreće postupak pražnjenja kanala - dizanjem ustave.
Ovaj sistem zahteva izvesne količine vode za pranje. Voda se koristi prilikom pražnjenja kanala. Količina upotrebljene vode zavisi od dužine kanala. Kao
i kod prethodnog sistema dužina kanala ne bi trebala da bude velika.
Dozvoljene dužine su do 30 m. U slučaju potrebe za većim dužinama, grade
se poprečni kanali. Dubina poprečnih kanala je veća za 20 cm od dubine glavnih
podužnih kanala. Kod takvih kombinacija ustave se postavljaju samo na završetku poprečnih kanala.
Sl. 18. Sistem izđubravanja sa
ustavom u poprečnom kanalu
Dubina kanala kod
ovog sistema se dvojako definiše. Postoji početna dubina kanala koja najčešće iznosi 60
cm i dubina na njegovom završetku. Ta završna dubina je zavisna
od ukupne dužine kanala i nagiba dna kanala.
Širina kanala kod sistema sa ustavom može biti vrlo različita. Kreće se od
60-400 cm, zavisno od tipa boksa (sa polu ili potpuno rešetkastim podom). Kod
većih širina kanali se ograničavaju - dele međuzidom na dve celine potpuno
nezavisne. Time se lakše premošćuju rasponi koje pokrivaju gredice.
336
Kritični momenat u korišćenju ovog sistema je pražnjenje kanala. Pokretanjem mase stajnjaka oslobađaju se gasovi nastali u fazi anaerobne fermentacije
dok je stajnjak mirovao. Njihovo odstranjivanje je izvodljivo jedino pravilnim
rešenjem sistema ventilacije proizvodnog objekta.
Sl. 19. Kombinacija više podužnih kanala
koji se ulivaju u jedan poprečni sa
zajedničkom ustavom za sve kanale
Pražnjenje kanala je povremeno, i to u momentu kada nivo stajnjaka u kanalu dostigne izvesnu visinu. Pražnjenje se ostvaruje naglim podizanjem ustave. Time se stvara početno ubrzavanje
mase stajnjaka koja napušta kanale.
Međutim, ipak dolazi do zadržavanja izvesne
količine stajnjaka na početnim delovima kanala.
Da bi se i ta količina odstranila može se koristiti
voda, ili princip naizmeničnog
pražnjenja, kada se ustave nalaze na oba kraja kanala, pa se
pražnjenje obavlja naizmenično promenom pravca kretanja
stajnjaka. Tako se omogućava
ujednačenije pražnjenje kanala.
Sl. 20. Šema naizmeničnog
pražnjenja kanala sa
U proizvodnoj praksi ovaj Sl. 21. Kanali sa
ustavom
ustavom u prostoj
sistem izđubravanja se više izvedbi i udvojeni
koristi u svinjarstvu. Razlog treba tražiti u osobinama kanali sa ustavom
stajnjaka svinja (oblik raslojavanja, konzistencija, zooteh- sa naizmeničnim
pražnjenjem
nički i zoohigijenski parametri uzgoja i sl.).
337
Sistem izđubravanja pomoću
cirkulacionih kanala
Korišćenjem cirkulacionih kanala obezbeđuje se oksidacioni prostor stajnjaku neposredno u kanalima za izđubravanje, odmah ispod gredica. Ovaj sistem se razvio sa ciljem da se eliminiše pojava štetnih gasova u fazi manipulacije
sa tečnim stajnjakom (homogenizacija, ispuštanje stajnjaka i sl.).
Da bi se obezbedila funkcionalnost ovog sistema kanali moraju biti povezani u zatvoreni kružni sistem. To je moguće izvesti izgradnjom zida u samom
kanalu koji kanal deli ili izgradnjom pomoćnih kanala.
U kanale se postavljaju mehanički
mešači. Pogon mešača može biti izveden
sa traktorskog ili sopstvenog elektro
motora. Mehanički mešač pokreće masu
stajnjaka u kanalima. Da bi se ukupna
masa stajnjaka mogla kvalitetno homogenizovati potrebno je zadovoljiti neke
uslove. Ti uslovi se pre svega odnose na
dubinu i širinu kanala. Širina kanala se
kreće u granicama od 1,5-3 m, a dubina
oko 2 m.
Sl. 22. Šematski prikaz cirkulacionih
kanala
Sl. 23. Šema postavljanja mešača u
cirkulacione kanale
Ako ne postoji mogućnost izgradnje kanala na odgovarajuću dubinu, tada se gradi šaht kao nastavak
kanala, sa dubinom koja je potrebna
za ovaj sistem. U taj šaht se smešta
mešač.
Sl. 24. Traktorski mešači u cirkulacionom sistemu
338
U toku rada mešača neminovno dolazi do pojave
štetnih gasova. Odstranjivanje gasova se vrši pravilnim
izborom ventilacionih sistema kojim se sveži vazduh
ubacuje u objekat (nadpritiskom) iz pravca tavanice ka
podu. Na taj način se štetni
gasovi prinudno potiskuju
Sl. 25. Sistem ventilacije objekta sa
kroz kanale ka posebnim otcirkulacionim sistemom za stajnjak
vorima za njihov izlazak. Za
izvođenje gasova iz kanala koriste se vertikalni ventilacioni kanali koji su
spojeni sa kanalima za stajnjak.
Ventilaciju objekta je moguće rešiti na
zadovoljavajući način ukoliko se koristi
sistem podpritiska. U tom slučaju nužno je
u vertikalne ventilacione kanale postaviti
ventilatore koji bi direktno izvlačili gasove
iz kanala stvarajući stanje podpritiska u
kanalima.
Sl. 26. Cirkulacioni sistem u
objektu za tovnu junad sa
mešačem: levo u dva i desno u tri
kanala kao zasebnim kanalima
Mehanički mešač kojim se vrši pokretanje (cirkulacija) stajnjaka može se koristiti u najviše 2-3 kanala koji predstavljaju
celinu (zatvoreni krug). U slučaju potrebe
za većim brojem kanala, ugrađuju se drugi
mešači u nove tehnološke celine koje čine
sledeća 2-3 kanala.
Sistem izđubravanja tečnog stajnjaka korišćenjem
recirkulacionog ispiranja
Ovaj sistem u suštini predstavlja poboljšani sistem samooticanja. Prema
tome sistem funkcionisanja je identičan sistemu samooticanja. Jedina razlika od
klasičnog sistema samooticanja je u dubini kanala. Kod ovog sistema dubina
iznosi 40-50 cm.
339
Ceo sistem se zasniva na periodičnom ispiranju kanala u staji, povratnim kretanjem tečne faze stajnjaka. Ta tečna faza se prethodno pre
uvođenja u ciklus ispiranja mora podvrgnuti biološkoj obradi. Tečna faza
se dovodi pod pritiskom putem cevovoda do početnih delova kanala. Time
se postiže ispiranje zaostalih količina
stajnjaka iz kanala.
Sl. 27. Šematski prikaz recirkulacionog
sistema
Sl. 28. Presek i osnova staje sa kompletnim pratećim objektima
i opremom za recirkulaciono ispiranje
Sistem izđubravanja tečnog stajnjaka
pomoću kanala sa cevima
Sistem izđubravanja tečnog stajnjaka pomoću kanala sa cevima se može
koristiti u više varijanti. Zajednička osobina za sve varijante je ograničena dubina kanala. Ta dubina ne prelazi granicu od 60 cm. Najčešće se dubina kreće
između 40 i 60 cm. Kod svih varijanti takođe je zajedničko to da se stajnjak
340
sakuplja u kanale manjih ili većih širina, a da iz kanala odlazi putem cevi koje
su ukopane ispod dna kanala. Puštanje stajnjaka u cevi se izvodi periodično.
Veza između cevi i kanala može biti različita te se po tome varijante i razlikuju.
Korišćenje cevi u kombinaciji sa kanalima nije novo tehnološko rešenje, i
danas se izvode promene nekih detalja sa težnjom ka savremenijem i pouzdanijem rešenju.
Prva rešenja kanala sa cevima
su se odlikovala ugradnjom cevi
prečnika 250-300 mm ispod dna
kanala. To se naravno odnosilo na
svaki kanal u staji. Veza između kanala i cevi je ostvarena vertikalnim
otvorima na dnu kanala. Ti otvori
imaju uzdignute kose stranice ka
dnu kanala u visini od 3-5 cm. Viši
nivo otvora od dna kanala je obezbeđivao zadržavanje izvesnog nosećeg sloja stajnjaka (kao kod sistema
samooticanja). U jednom kanalu
nalazi se više otvora, koji su pravilno raspoređeni na rastojanju od 2
m. Cev jednog kanala, kao i cevi
svih drugih kanala, spajale su se sa Sl. 29. Kanali sa cevima u varijanti sa većim
zajedničkom cevi, koja je odvodila brojem otvora u vezi između kanala i cevi
stajnjak ka mestu lagerovanja. Veza između cevi u kanalu i cevi koja odvodi
stajnjak ka lagerima se ostvaruje preko šibera. Otvaranjem šibera zbog razlike u
pritisku stajnjak odlazi iz kanala kroz otvore u cevi i dalje cevima do lagera.
Kod kanala većih dužina korišćenjem ove varijante, dolazi do poteškoća u
smislu zadržavanja izvesne količine stajnjaka preko visine nosećeg sloja. Da bi
se taj nedostatak otklonio bilo je neophodno smanjiti dužinu kanala.
Smanjenje dužine kanala je ostvareno fizičkim pregrađivanjem kanala zidom, i to na veći broj nezavisnih celina. Praktično, bilo je moguće napraviti
toliki broj pregrada, da svaki boks ima svoj deo kanala.
Ispod dna kanala pruža se zajednička cev za sve delove. Veza između kanala i cevi je ostvarena otvorima na dnu svake jedinice - celine. Na cevi se (na njenom izlazu iz kanala), postavlja šiber. Otvaranjem šibera istovremeno se prazne
sve jedinice jednog kanala koje spaja zajednička cev.
341
Kod ove varijante postiže se bolji efekat čišćenja sa znatno manjim zadržavanjem stajnjaka.
Kod objekata sa potpuno rešetkastim podom,
gde kanali imaju velike širine (i do 5 m), pojavila
se nova varijanta korišćenja cevi.
Naime, u ovoj varijanti, cevi se ne nalaze ispod kanala i nemaju ulogu izvlačenja stajnjaka iz
kanala. Tu ulogu vrši poseban rigol. Ceo sistem se
zasniva na gradnji kanala malih dubina 25-35 cm,
a većih širina. Dno takvih kanala je potpuno ravno. Na jednoj strani kanala gradi se rigol koji
se završava otvorom kružnog poprečnog preseka Sl. 30. Kanal izdeljen na veći
broj celina sa zajedničkom
sa kojim se rigol, a time i ceo sistem spaja sa odcevi za odvod stajnjaka
vodnom cevi.
Rigoli mogu biti polukružnog ili trapeznog poprečnog preseka. Njihova
širina je u granicama između 30-40 cm, a dubina od 12-15 cm. Međutim, ta dubina se odnosi na početak rigola, obzirom da rigol ima nagib od 1% ka otvoru
koji ga povezuje sa cevima za odvod stajnjaka.
Sl. 31. Poprečni presek kanala sa rigolom na dnu
u funkciji odvođenja stajnjaka do cevi
Sl. 32. Moguće
izvedbe rigola za
odvod stajnjaka
Sl. 33. Mesto povezivanja
rigola sa cevi za odvod
tečnog stajnjaka
342
Mesto spajanja rigola i cevi može biti
unutar objekata ispod
rešetaka zadnjeg boksa
ili van objekta. To zavisi od pozicije glavne
cevi koja odvodi stajnjak.
Rigol i cev su povezani otvorom od 250 mm. Taj otvor se zatvara pomoću
čepa. Čepovi se mogu koristiti na razne načine. Njihov oblik i način korišćenja
zavise od mesta gde se rigol spaja sa odvodnom cevi. Čepovi se izrađuju livenjem od betona najčešće. Na telu čepa nalazi se široka alka ili držač koji služi za
podizanje čepa u trenutku kada se kanal prazni.
Princip korišćenja ove varijante izđubravanja se zasniva na povremenom ispuštanju stajnjaka iz kanala. Kanali su tako dimenzionisani da mogu prihvatiti izvesnu količinu stajnjaka koja se formira u toku nekoliko dana (5-7). Kada se utvrdi da se popunio kapacitet kanala, podiže se čep. Tada se
pomoću rigola sav sadržaj stajnjaka iz kanala izvlači ka cevi. Rigol, zahvaljujući nagibu, povlači celokupan sadržaj kanala ka Sl. 34. Moguće izvedbe čepova za
cevi. Postupak pražnjenja traje relativno
zatvaranje otvora: a) čep koji se
nalazi ispod gredice u boksu ili
kratko. Zbog toga je važno da cev za odvod
hodniku, b) čep koji se koristi u
i otvor budu pravilno dimenzionisani. Nakon
slučaju kada je otvor u šahtu u
hodniku objekta
pražnjenja kanala u otvor se ponovo spusta
čep.
Sl. 35. Objekat sa sistemom izđubravanja pomoću širokih kanala
sa rigolom i cevi za odvod stajnjaka
343
OBJEKTI ZA PRIJEM TEČNOG STAJNJAKA
Prijemni bazen
Prijemni bazen je ukopani građevinski objekat sa višestrukom namenom.
Pre svega, prijemni bazen je mesto u koga svakodnevno u kontinuitetu ili periodično (zavisno od sistema izđubravanja) dotiče tečni stajnjak.
Prijemni bazen može biti u funkciji pred bazena kod različitog vida manipulacije sa tečnim stajnjakom u toku obrade, lagerovanja i prilikom iznošenja
tečnog stajnjaka na poljoprivredne površine.
Prijemni bazen je po pravilu malog kapaciteta u odnosu na ukupnu
proizvodnju stajnjaka na farmi. Obično se projektuje tako da može prihvatiti jednodnevnu ili dvodnevnu proizvodnju tečnog stajnjaka. To znači da
se stajnjak u njemu ne zadržava duže
od dva dana, već se dalje usmerava
prema tehnološkim zahtevima vezanim za manipulaciju sa stajnjakom.
Prijemni bazen se gradi kao potpuno ukopani objekat, livenjem betonskih prstenova. Dubina bazena retko kada prelazi 4 m, a prečnik zavisi
od potrebnog kapaciteta prema dvodnevnoj proizvodnji stajnjaka.
Sl. 36. Prijemni bazen u sklopu sistema
izđubravanja samooticanjem tečnog
stajnjaka
Ovi bazeni su kružnog poprečnog preseka. Lokacija prijemnog bazena je
zavisna od veličine farme, odnosno broja proizvodnih objekata. U suštini prijemni bazen je uvek zajednički za sve proizvodne objekte na farmi. Razlika
uslovljena brojem objekata (staja) je u načinu dotoka stajnjaka do prijemnog
bazena. Dotok može biti direktan iz kanala za izđubravanje ili indirektan, korišćenjem cevi ukoliko su objekti udaljeni od prijemnog bazena.
Prijemni bazen se obično locira u krugu farme na sredini između objekata
tako da udaljenost bude ravnomerno raspoređena. Međutim, on je uvek u neposrednoj blizini bazena za lagerovanje. Iz tog razloga njegovu lokaciju najčešće
određuju recipijenti bazeni ili lagune.
344
Prijemni bazen može imati ravno dno ili dno pod nagibom sa ili bez šahta.
Šaht u bazenu služi za postavljanje muljne pumpe. Muljna pumpa odnosno njen
tip određuju postojanje nagiba dna bazena ili gradnju šahta. Kod muljnih pumpi
novijih generacija nije potrebno graditi ni nagib niti šaht.
Prijemni bazen može biti otvoren ili zatvoren pokrivnom nagaznom betonskom pločom. Ukoliko je bazen otvorenog tipa, mora biti ograđen. Ograda se
formira postavljanjem žičane mreže sa nosećim metalnim stubovima u visini do
1,5 m. Korišćenjem nagazne betonske ploče bazen se pokriva, a prostor iznad
njega se koristi pri manipulaciji sa stajnjakom.
Ukoliko se za lagerovanje tečnog stajnjaka koriste nadzemni bazeni onda između prijemnog bazena i
bazena za lagerovanje mora postojati
tehnološka povezanost. Ta veza je
značajna i koristi se u vreme kada se
stajnjak priprema za iznošenje na poljoprivredne površine.
Veza između ova dva bazena ili
prijemnog sa većim brojem bazena
za lagerovanje se ostvaruje pomoću
Sl. 37. Veza između prijemnog bazena
ukopane cevi prečnika 250-300 mm.
i bazena za lagerovanje
Cev služi za povratno kretanje stajnjaka u prijemni bazen. Cev se zatvara pomoću odgovarajućeg šibera.
UREĐAJI ZA MANIPULACIJU SA TEČNIM
STAJNJAKOM
Mehanička rešetka
U tečnom stajnjaku se mogu naći mehaničke primese koje nekontrolisano
dospevaju u sistem izđubravanja. Te primese mogu prouzrokovati znatna oštećenja na uređajima za manipulaciju sa tečnim stajnjakom. Na prvom mestu su
ugrožene muljne pumpe, a potom separatori ili neki drugi uređaji zavisno od
vrste tretmana.
Da bi se izbegao rizik oštećenja uređaja koriste se mehaničke rešetke.
Uloga rešetki je da odstrani mehaničke primese iz tečnog stajnjaka, pre nego što
ovaj uđe u prijemni bazen, odnosno mesto gde se nalazi pumpa.
345
Sl. 38. Automatska mehanička rešetka
Mehanička rešetka je u stvari rotacioni češalj postavljen na pogonsko horizontalno vratilo. Vratilo pogoni elektromotor. Češalj svojim radnim prstima prolazi kroz lučno izvijenu rešetku, i sa nje skida nagomilane mehaničke primese,
odbacujući ih u sabirnik. Rešetka se u rad uključuje povremeno prema potrebi.
Rešetka se postavlja u kanal kojim se prema prijemnom bazenu kreće tečni
stajnjak. Ona zauzima ceo poprečni presek kanala, tako da sva masa stajnjaka
mora preći prerešetke. Time se eliminišu sve eventualne mogućnosti prolaska
nekih mehaničkih dalje u sistem.
Muljne pumpe
Manipulacija sa tečnim stajnjakom se izvodi pomoću muljnih pumpi. Muljne pumpe mogu biti različite. Najčešće se koriste obrtne i klipne. Prema načinu
ostvarenja radnog procesa muljne pumpe mogu biti potisne i usisno potisne.
Potisne pumpe zbog specifičnosti rada, moraju biti uronjene u stajnjak te se
zbog toga još nazivaju uronjavajuće.
Za transport tečnog stajnjaka sa visokom konzistencijom koristi se transportni puž. Ovaj puž se sastoji od transportnog korita, najčešće metalnog, u koji
se smešta obrtno vratilo pužnog transportera. Transporter se uvlači u prijemni
bazen ili šaht, te na osnovu obrtanja vratila puža kroz transportno korito izvlači
tečni stajnjak. U uslovima smanjene konzistencije tečnog stajnjaka, primena mu
je ograničena.
346
Obrtne muljne pumpe
Za ovu vrstu muljnih pumpi je karakteristično da mogu biti u izvedbi uronjavajućih (potisnih) i usisno - potisnih. Osnovna odlika ovih pumpi je nizak
pritisak transportovane tečnosti. Iz tog razloga se ne koriste za transport tečnog
stajnjaka kroz cevi.
Na ulazu u radno kolo pumpe može se postaviti sekač sa mehanizmom za
kidanje vlaknastih materijala iz stajnjaka.
Sl. 39. Obrtna mobilna muljna pumpa
(usisno - potisna)
Sl. 40. Obrtna stacionirana pumpa
U poređenju sa klipnom pumpom iste snage, obrtne pumpe ostvaruju veći
napor. Obrtne pumpe se upotrebljavaju za hidrauličnu homogenizaciju tečnog
stajnjaka u lagerima. Pri tome dolazi do izražaja osnovna odlika ovih pumpi,
kao što je veliki protok i mogućnost usitnjavanja krupnih mehaničkih primesa.
U takvoj primeni manje su značajni nedostaci ovih pumpi (nizak radni pritisak).
Potisne uronjavajuće pumpe
Ova vrsta muljnih pumpi se javlja u dve varijante, kao mobilna i stabilna.
Postavljaju se u prijemnom bazenu ili u bazenu za lagerovanje tečnog stajnjaka.
Pogon ovih pumpi je dvojak, pri čemu se može koristiti motor traktora ili elektromotor. U slučaju pogona sa traktorskim motorom, neophodna snaga za pogon
pumpe je u granicama od 25-50 kW, pri čemu pumpa ostvari protok tečnog stajnjaka od 3500-7000 l/min.
347
Kod pumpi sa elektro pogonom postoje dve varijante. U prvoj varijanti je
pogonski motor odvojen od radnog kola pumpe produžnim vratilom i nalazi se
iznad stajnjaka koji se pumpa. U drugoj varijanti pogonski motor je na radnom
kolu i uronjen je u tečni stajnjak. snaga motora se kreće od 7,5-25 kW, a protok
tečnog stajnjaka koji mogu ostvariti ove pumpe kreće se od 2000-5000 l/min.
Sl. 41. Potisne uronjene pumpe u varijanti traktorskog
i elektro pogona
Obrtno klipne pumpe
Obrtno klipne pumpe se koriste gotovo uvek kao usisno - potisne. U toku
rada mogu menjati smer obrtanja. Pogon dobijaju od traktorskog ili elektro motora. Pri
broju obrtaja priključnog vratila od 5400
o/min, ove pumpe ostvaruju protok od 4000
l/min, sa radnim pritiskom od 6 bara. Napor
ovih pumpi je u poređenju sa snagom koju
troši, nesrazmerno manji. Ove pumpe se koriste pri transportu tečnog stajnjaka cevoSl. 42. Obrtno - klipna pumpa
vodom, a mogu se postavljati i na cisterne za
aplikaciju tečnog stajnjaka.
Ekscentrično pužne pumpe
Ove pumpe spadaju u grupu usisno potisnih pumpi. Sastoje se od elastične
čaure (statora) izrađene od tvrde gume ili plastike u kojoj se obrće rotor
karakterističnog oblika. Obrtanjem rotora na usisnoj strani se kontinualno
ostvaruje podpritisak, dok se istovremeno na drugoj strani stvara pritisak.
348
Promenom smera rotora, menjaju se usisna i potisna strana pumpe. Količina tečnosti koja se transportuje zavisi od prečnika i broja obrtaja rotora, kao i
od toga dali se pumpa koristi kao jednostepena ili dvostepena. Jednostepene
ekscentrično pužne pumpe ostvaruju pritisak do 6 bara, a dvostepene do 20 bara.
U širokom dijapazonu vrednosti pritiska, kapacitet im vrlo malo opada. Zbog
toga se ove pumpe najčešće koriste pri aplikaciji tečnog stajnjaka pomoću zalivnih sistema.
Sl. 43. Radno kolo ekscentrično - pužne pumpe
Prečnik rotora ekscentrično
pužne pumpe namenjene za tečni
stajnjak je obično 80 mm. Pri
tome, ako pumpa dobija pogon od
priključnog vratila traktora, ona
pri radnom pritisku od 2 bara
postiže kapacitet od 60 m3/h, a sa
6 bara 50 m3/h.
Sl. 44. Mobilna ekscentrično - pužna
Pumpa je osetljiva na mehapumpa
ničke primese u tečnom stajnjaku
(zbog građe statora), kao što je staklo, kamenje, metalni ili drveni komadi i sl.
Najviše se ugrađuju na cisterne za aplikaciju tečnog stajnjaka.
Tečni stajnjak je vrlo složen fluid sa izuzetno izraženim agresivnim dejstvom. Pored toga u tečnom stajnjaku se nalazi veći broj primesa različitih svojstava. Sve to treba imati u vidu kod pravilnog izbora i korišćenja muljnih pumpi.
Tečni stajnjak ima određeni sadržaj suve materije što je u nekim slučajevima
najznačajniji parametar pri izboru pumpi.
Da bi pumpe nesmetano radile moraju sve poteškoće savladati. Konstrukcija kola pumpi mora biti takva da imaju široke preseke za proticanje bez uglova
u strujnom kolu. Svi vitalni delovi pumpe moraju biti na odgovarajući način
349
zaštićeni, raznim premazima, semerinzima i sl., a oni najvažniji moraju biti izrađeni od kvalitetnog materijala. Na radna kola pumpi često se postavlja rezna
ploča sa zadatkom da usitnjava primese u tečnom stajnjaku u toku prepumpavanja. Time se znatno olakšava protok i rad pumpe.
MEHANIČKA OBRADA TEČNOG
STAJNJAKA
Pod mehaničkom obradom tečnog stajnjaka se podrazumevaju dva vida
tretmana mehaničkim putem pri čemu su osnovni ciljevi održavanje ujednačenosti sastava i kao drugi vid odvajanja faza. Osnovni vidovi mehaničke obrade
tečnog stajnjaka su homogenizacija i separacija.
Homogenizacija tečnog stajnjaka
Homogenizacija je vid mehaničke obrade - tretmana tečnog stajnjaka kojim
se postiže ujednačavanje mase, odnosno sprečavanje razdvajanja tečnog stajnjaka na faze. Ovaj vid tretmana se primenjuje u toku lagerovanja tečnog stajnjaka.
Postupak homogenizacije se izvodi periodično. Učestalost primene zavisi
od dinamike raslojavanja i perioda lagerovanja. Intenzivnost primene je izražena
pred iznošenje tečnog stajnjaka na poljoprivredno zemljište.
Homogenizacija kao vid obrade može biti korišćena i kao priprema tečnog
stajnjaka za neku drugu vrstu obrade, kao što je separacija na primer ili proizvodnja biogasa. U tim slučajevima homogenizacija se izvodi u prijemnim bazenima ili predbazenu. Ukoliko se stajnjak iznosi na poljoprivredne površine,
homogenizacija se izvodi u bazenima za lagerovanje.
Homogenizacija tečnog stajnjaka se izvodi pomoću mešača, mehaničkog,
hidrauličnog ili pneumatskog tipa.
Mehanički mešači
Mehanički mešači se pojavljuju u dve varijante, sa sopstvenim elektro
motorom i u varijanti koja koristi traktorski motor. Pored motora, mehanički
mešač sačinjavaju pogonsko vratlo i elisa - propeler.
Mehanički mešači sa sopstvenim motorom namenjeni su za homogenizaciju
u bazenima kružnog poprečnog preseka. Ovi mešači se postavljaju na metalne
nosače i uranjaju se zajedno sa motorom u tečni stajnjak koji treba da tretiraju.
350
U toku rada mešač se može pomerati u vertikalnoj i horizontalnoj ravni, zahvaljujući sopstvenom
nosaču. Time se ostvaruje izuzetan efekat mešanja
celokupne mase stajnjaka. Za pogon ovog tipa mešača koriste se elektro motori snage do 20 kW. Efikasnost u radu je zadovoljavajuća u bazenima čiji je
prečnik do 35 m, a visina vodenog stuba do 4 m. Vrlo
su pouzdani u radu i relativno brzo ostvare potpuno
izjednačavanje mase stajnjaka.
Mehanički mešači koji koriste traktorski motor
za pogon se javljaju u dve varijante, kao stabilni i kao
prenosni.
Sl. 45. Mehanički mešač
sa elektromotorom
Sl. 46. Mehanički mešač sa korišćenjem
traktorskog motora za pogon
Stabilni se postavljaju u bazene još u toku
gradnje bazena. Sa unutrašnje strane bazena se
nalazi deo pogonskog vratila sa elisom, a sa
spoljašnje strane bazena deo pogonskog vratila
sa priključnim i kardanskim vratilom. U toku
korišćenja mešača, traktor prilazi vratilu i prenosi obrtni moment na radno vratilo sa elisom.
Da bi se ostvario potpun efekat mešanja
ovim tipom mešača, neophodno je ispuniti neke
Sl. 47. Uslovi postavljanja
zahteve koji se pre svega odnose na pravilno
traktorskog mehaničkog
mešača
postavljanje mešača. Cilj je svakako, postizanje
kvalitetnog mešanja u svim delovima bazena po dubini i širini.
Mešač se postavlja - ugrađuje kroz vertikalni zid bazena. Elisa mešača je
udaljena od zida bazena na rastojanju koje je veće za 50% od prečnika elise.
Udaljenost ose simetrije elise od dna bazena je takođe definisano prečnikom
elise (1-1,5 D). Osa simetrije pogonskog vratila mešača mora biti pomerena u
odnosu na osu simetrije bazena za ugao od 7-10 stepeni.
351
Prenosni traktorski mehanički mešači su namenjeni
za homogenizaciju tečnog
stajnjaka u lagunama i bazenima. Bazeni u ovom slučaju
mogu biti delimično ukopani
ili ukopani, pa čak i nadzemni. Ova vrsta mešača se
javlja u dve varijante kao
zadnji i kao prednji traktorski priključci. Varijantu zadSl. 48. Prenosni mehanički mešač agregatiran
njih traktorskih priključaka
sa zadnje strane traktora
moguće je koristiti kod ukopanih bazena, a varijantu prednjih traktorskih priključaka kod polu ukopanih i
nadzemnih bazena.
Pogon mešača se ostvaruje preko priključnog vratila traktora. Zadnji traktorski priključak se za traktor agregatira preko poluga hidraulika, a prednji se
postavlja za prednji zglobni traktorski nosač. Kod ove varijante, pogon mešača
se ostvaruje posebnim hidromotorom.
Homogenizacija hidrauličnim putem
Homogenizacija tečnog stajnjaka hidrauličnim putem, izvodi se korišćenjem muljnih pumpi. Pumpama se u stvari obezbeđuje kružno kretanje stajnjaka
po vertikalnoj ravni u bazenu ili ciklusu kružnog kretanja stajnjaka korišćenjem
muljne pumpe u predbazenu. Takvim prinudnim kretanjem stajnjaka sprečava se
pojava raslojavanja i obezbeđuje homogenizacija.
Sl. 49. Homogenizacija tečnog stajnjaka u bazenu
korišćenjem muljne pumpe
352
Homogenizacija stajnjaka na ovaj način u predbazenu se ređe izvodi, ali je
moguća. U tom slučaju stajnjak se iz bazena za lagerovanje, podzemnom cevi
pušta u predbazen, a iz njega pumpom nazad u bazen za lagerovanje. Ovaj vid
homogenizacije daje zadovoljavajući rezultat kod tretmana goveđeg stajnjaka,
obzirom na način raslojavanja koji karakteriše tu vrstu stajnjaka.
Sl. 50. Tehnološka šema kretanja tečnog stajnjaka goveda u sistemu
samooticanja i načinu homogenizacije sa muljnom pumpom u predbazenu
Homogenizacija tečnog stajnjaka pneumatskim mešačima je složenija po
tehničkom i tehnološkom smislu. Za ovu vrstu homogenizacije karakteristično je
obavezno korišćenje bazena za lagerovanje sa posebnom opremom za mešanje.
Postupak mešanja stajnjaka se zasniva na korišćenju mehaničkih sondi oblikovanih u snop cevi različitih dužina. Te cevi ostvaruju pokretanje stajnjaka.
Snop sondi se okreće oko svoje vertikalne ose mešajući stajnjak. Istovremeno se posebnim kompresorom kroz sonde u stajnjak pod pritiskom uduvava
vazduh. Krećući se kroz masu stajnjaka vazduh obrazuje mehure koji vertikalno
pokreću stajnjak. Time se snopom sondi ostvaruje potpuno mešanje stajnjaka u
horizontalnoj i vertikalnoj ravni.
Sl. 51. Uređaj za pneumatsku homogenizaciju tečnog stajnjaka
353
Separacija tečnog stajnjaka
Separacija je vid mehaničke obrade tečnog stajnjaka pri kojoj se ostvaruje
razdvajanje faza jedne od druge. Faze se mehanički razdvajaju i usmeravaju na
dalji tretman i lagerovanje.
Separacijom tečnog stajnjaka u njegovom naturalnom obliku dobijaju se
dve faze čvrsta i tečna. Čvrsta faza sadrži do 35% suve materije, u poređenju sa
tečnom ima je znatno manje (količinski). Tečna faza posle separacije sadrži oko
2% suve materije i ima je količinski znatno više od čvrste.
Separacijom tečnog stajnjaka postižu se neke povoljnosti po dalji tretman
obe faze. Naime, kada je u pitanju biološka obrada tečne faze, koja dalje sledi
nakon separacije, znatno se smanjuje vrednost BPK5 faktora (vise od 40%), pri
čemu se ističe znatno smanjenje energetskih troškova za biološku obradu. Zatim
se znatno olakšava manipulacija sa tečnom fazom prilikom aplikacije na poljoprivrednom zemljištu. Moguće je i povećanje normi korišćenja u poređenju sa
normama tečnog stajnjaka koji nije obrađivan.
Separacijom odvojena tečna faza, podložna je razgradnji, pa se zato podvrgava daljoj obradi. Ta se obrada vrši u lagunama ili specijalnim objektima tipa
bazena. Ukoliko se koriste lagune onda prednost svakako imaju aerirane. Postoje i drugi postupci, kada se kod prečišćavanja tečne faze koriste flokulanti,
odnosno, za ubrzavanje fermentacije se dodaju specijalne bakterijske flore.
Za prečišćavanje tečne faze može se koristiti tehnologija toplog postupka.
Kod ovog postupka tečna faza stajnjaka se uvodi u poseban termički izolovan
rezervoar u koji se uz pomoć snažnog aerator ubacuje vazduh, odnosno kiseonik. U isto vreme uslovljava se mešanje ukupne količine tečne faze stajnjaka.
Pri tome dolazi do oslobađanje solarne energije vezane u organskoj supstanci uz
podizanje temperature u tečnoj fazi za 40-60 stepeni. U takvim okolnostima biološkom aktivnošću mikroorganizama i oksidacionim procesima,, preostala organska materija u tečnoj frakciji, brzo se razgrađuje uz pomoć ugljendioksida i
vode, nitrata, sulfata i drugih sastojaka, što znači da se mineralizuje. Na kraju
postupka u masi tečne frakcije ostaje samo vrlo mali deo nerazgrađene organske
supstance i bakterijski talog.
Ovakvim toplim postupkom koji se još naziva tečno kompostiranje, moguće
je smanjiti organsku materiju (pa i BPK5) u tečnoj frakciji za 90-95%. Pod
uticajem visoke temperature u masi ostvari se biotermička dezinfekcija tečne
frakcije.
354
Čvrsta faza stvorena separacijom, je inertna i podesna za laku manipulaciju. Odlaže se najčešće na deponije ili posebnim oblikom nege prevodi u
kompost.
Za separaciju tečnog stajnjaka koriste se separatori, mehanički uređaji u
različitim tehničkim izvedbama.
Separator sa platnom je sačinjen od platna od poliestera koje se kreće
između valjaka za pogon platna i valjaka za dopunsko presovanje čvrste faze na
platnu. Najveći deo čvrste faze se zadržava na platnu sa koga se skida odgovarajućim strugačem ili rotirajućom četkom. Tečna faza se izdvaja prolaskom kroz
platno. Za prihvatanje tečne faze ispod platna postoji korito, koje tu fazu dalje
izvodi iz separatora i usmerava na lagerovanje.
Za ovaj tip separatora karakteristično je precizno doziranje količine tečnog
stajnjaka i ravnomerno raspoređivanje ukupne dozirane količine po platnu.
Platno je vrlo osetljivo na habanje i mehaničke primese u stajnjaku, kao što su
staklo, kamenje i sl.
U sistemu izđubravanja i daljem tretmanu tečnog stajnjaka u koji je uključen ovaj tip separatora obavezno se mora koristiti mehanička rešetka za eliminaciju svih primesa iz stajnjaka koje mogu oštetiti platno.
Ovaj tip separatora spada u grupu koja je tehnički zastarela i više se ne
preporučuje kao rešenje. Na našim farmama (kod obe vrste) bilo je ovakvih
separatora, ali sa vrlo malim radnim vekom. Poteškoće koje su se javljale kod
nas, vezane su za opšti problem niskog sadržaja suve materije u naturalnom
tečnom stajnjaku, te je učinak separatora bio zanemarljiv. I drugo, mehaničke
primese brzo su iz upotrebe izbacivale ceo uređaj.
Separator sa perforiranim sitima sastoji se od dva stabilna lučno izvijena
sita. Prvo sito ima četiri rotirajuće četke, a drugo dva valjka sa dva strugača.
Primarno razdvajanje stajnjaka se izvodi na prvom situ. Tečna faza prolazi kroz
sito, a čvrsta faza se četkama prebacuje na drugo sito. Na tom situ valjci
dopunski istiskuju ostatke tečne faze, a strugači isceđenu
čvrstu fazu skidaju sa sita i
izbacuju je sa separatora. Tečna faza prošavši kroz oba sita,
sakuplja se u zajedničko korito
ispod sita i odatle izvodi iz
separatora.
Sl. 52. Šema separatora sa perforiranim sitima
355
Separator sa rotirajućim perforiranim cilindrom pored cilindra ima još i
dva para valjaka za dopunsko ceđenje čvrste faze i pogonski valjak pomoću
kojeg se postiže rotacija perforiranog cilindra.
Princip korišćenja se zasniva na razlivanju
tečnog stajnjaka preko perforiranog cilindra. Pri
tome tečna faza prolazi kroz cilindar u korito
ispod cilindra i dalje odlazi van separatora. Čvrsta
faza ostaje na površini cilindra koji je donosi do
valjaka za presovanje. Prolaskom ispod valjaka
posle dopunskog ceđenja, čvrsta faza, preko kose
ravni izlazi iz separatora. Pogon radnih elemenata
ovog separatora se ostvaruje pomoću elektromotora sa odgovarajućim prenosnicima do pogonskog valjka. Instalirana snaga motora za separator
Sl. 53. Separator sa
sa protokom od 35 m3/h iznosi 3 kW. U čvrstoj
rotirajućim perforiranim
cilindrom
fazi sadržaj suve materije se kreće od 15-20%.
Protok mase stajnjaka kroz separator, a time i njegov učinak, zavise od konzistencije stajnjaka. U slučaju sadržaja suve materije u stajnjaku od 6-8%, protok
se kreće u granicama od 6-10 m3/h, a sa 3% suve materije oko 18 m3/h.
U slučaju potrebe za većim kapacitetom planira se korišćenje više separatora. Za
takve slučajeve oni se rade u tandem izvedbi.
Centrifugalni separator se sastoji od pogonskog elektromotora i centrifugalnog tela u kućištu separatora. To telo sačinjavaju pužna pumpa, centrifugalno
sito i centrifugalni disk sa letvama za odbacivanje čvrste faze iz separatora.
Pužna pumpa uvlači tečni stajnjak u centrifugalno sito kupastog oblika (udvojena zarubljena kupa). Tečna faza se pod
uticajem centrifugalne sile izvlači kroz sito i sliva preko
kućišta separatora do odvodne
cevi. Čvrsta faza se kreće preko tela sita do diska sa letvama, koji je izbacuje van separatora. Obzirom na poželjan
veliki broj obrtaja centrifugalnog tela, kod ovih separatora
Sl. 54. Šematski prikaz rada centrifugalnog
separatora
356
nužno je koristiti pogonske elektromotora snage od 3-5 kW za protoke od 5-7
m3/h. Korišćenjem ovih separatora postiže se 15-18% suve materije u čvrstoj
fazi.
Dekanter za razdvajanje tečnog stajnjaka na
faze radi na principu delovanja centrifugalne sile na
stajnjak uslovljavajući njegovo razdvajanje. Radno
telo dekantera je rotor sa pužnom zavojnicom. Broj
obrtaja rotora je vrlo velik. Pogon se ostvaruje preko elektro motora snage oko 10 kW, a učinak - protok zavisi od konzistencije stajnjaka i kreće se od
2-50 m3/h. Sadržaj suve materije u čvrstoj fazi se
kreće od 25-30%.
Separator sa pužnom pumpom i sitom je u
stvari pužna zavojnica na produžnom vratilu elektromotora. Pužna zavojnica se nalazi u zatvorenom
kućištu postavljenom pod uglom u odnosu na horizontalnu ravan. Sa donje strane polulučno ispod
zavojnice, nalazi se sito. Tečna faza prolazi kroz
Sl. 55. Šema dekantera
za separaciju tečnog
sito i vraća se nazad u početni položaj. Odatle se
stajnjaka
usmerava na lagerovanje. Čvrsta faza biva zavojnicom dalje transportovana preko sita sve dok ne napusti kućiste separatora.
Sl. 56. Separator sa pužnom zavojnicom i sitom
Protok ovog separatora takođe zavisi od sadržaja suve materije kod tečnog
stajnjaka i kreće se od 3-9 m3/h kod stajnjaka sa većom konzistencijom, pa sve
do 100 m3/h kod stajnjaka sa vrlo niskom konzistencijom. U takvim slučajevima
ova vrata separatora nije u stanju da izdvaja čvrstu fazu.
357
BIOLOŠKA OBRADA TEČNOG STAJNJAKA
Aerobni biološki postupak nege
Aerobna biološka obrada tečnog stajnjaka se zasniva na unošenju kiseonika
u tečni stajnjak ili samo tečnu fazu, ukoliko je prethodno izvršena separacija.
Unošenjem kiseonika u masu stajnjaka stvaraju se uslovi za razvoj i rad većeg
broja grupa aerobnih mikroorganizama.
Aerobna biološka obrada tečnog stajnjaka se može izvoditi u lagunama,
bazenima, oksidacionim kanalima. U toku zadržavanja tečnog stajnjaka u recipijentima, pod uticajem kiseonika apsorbovanog iz vazduha u stajnjaku se stvaraju
uslovi pogodni razvoju aerobnih mikroorganizama. Ti mikroorganizmi vrše razgradnju organske materije. Pomenuti proces razgradnje zavisi od temperature
sredine i pH faktora u najvećoj meri. U Procesima razgradnje dolazi do transformacije organskog ugljenika u sintetizovanu mikrobsku protoplazmu uz odvajanje ugljen dioksida. Organski azot se transformiše u amonijum nitrat, kao i u
nitrite i nitrate. Da bi se održali aerobni uslovi u tečnom stajnjaku, neophodno je
da koncentracija rastvorenog kiseonika iznosi oko 1 mg/l.
Aerobna biološka obrada u lagunama sa prirodnom aeracijom zasniva se na
prirodnoj difuziji kiseonika iz vazduha na dodirnoj površini između vazduha i
stajnjaka. Aeracija na ovaj način je moguća u lagunama dubine do 1 m.
Obzirom na malu korisnu dubinu za veće kapacitete neophodno je graditi
lagune velikih površina. Kod takvih laguna dolazi do niza drugih loših pojava
koje se štetno odražavaju na kvalitet stajnjaka u njima (izmrzavanje u toku zime
i isparavanje u toku leta).
Kod laguna sa prinudnom aeracijom situacija je sasvim drugačija. Pre
svega ovaj tip laguna ima znatno veću dubinu od prethodnih. Dubina se kreće od
2-4 m. Vazduh se u masu stajnjaka ubacuje prinudno pomoću aeratora. Uloga
aeratora se svodi na obezbeđivanju kontakta stajnjaka sa vazduhom. Taj kontakt
se obezbeđuje neprestanim kretanjem stajnjaka u laguni. Iz tog razloga broj
aeratora i njihov raspored u laguni moraju biti pravilno kapacitirani i raspoređeni po laguni. Ukoliko se to ne postigne, na mestima gde se masa ne pokreće
stvaraju se anaerobni uslovi i time se remeti čitav sistem prečišćavanja.
Aerirane fakultativne lagune su slične lagunama sa prinudnim provetravanjem. Razlikuju se samo po tome što se pomoću aeratora u masu stajnjaka
ubacuje samo onolika količina vazduha, koja je dovoljna za rad aerobnih mikroorganizama, čime se ne postiže neprekidno kretanje svih čestica stajnjaka.
358
Na ovaj način se ostvaruje ušteda energije sa jedne strane, a kao posledica javlja
se taloženje čestica na dnu lagune, što dovodi do smanjenja korisne zapremine.
Fakultativne lagune su karakteristične po tome da se zona biološke aktivnosti deli na dva dela. Zona aerobne fermentacije je plića i nalazi se odmah
ispod površine. Ispod nje se nalazi zona anaerobne fermentacije, koja je mnogo
veća i prostire se do dna lagune. Dubina lagune je od 2 do 2,5 m. Kod nas su
vrlo rasprostranjene.
U obezbeđivanju kiseonika u stajnjaku, znatnu ulogu mogu da imaju procesi fotosinteze. Kod takvih procesa alge i neke vodene biljke u tečnom stajnjaku putem hlorofila i solarne energije, iskorišćavaju ugljen dioksid za proizvodnju celularne materije uz istovremeno dobijanje molekularnog kiseonika,
koji koriste aerobne bakterije. U procesima metaboiliziranja organske materije,
za održavanje aerobnih uslova potrebne količine kiseonika mogu se u stajnjak
dovoditi prinudnim putem. Za to se koriste aeratori.
Aeratori su uređaji koji mogu biti izvedeni u tri varijante, kao mehanički,
pneumatski i kombinovani.
Mehanički aeratori mogu biti površinski i dubinski. Površinski aerator se
sastoji od pogonskog elektro motora sa produženim vratilom. Na kraju vratila
nalazi se turbina ili propeler. Ceo uređaj se postavlja na plovke koji ga održavaju na površini tečnosti koju tretira. Plovci se vezuju za zidove bazena ili
lagune kako bi im se održala stabilnost u toku rada.
Krila propelera ili turbine zahvataju slojeve tečnog stajnjaka u toku rada i
izlažu ga dodiru sa vazduhom. Za uspešnost tretmana nužno je obezbediti rad
aeratora sa tankim slojevima stajnjaka. Zbog toga u većim recipijentima aeratori
moraju raditi dugo i često.
Sl. 57. Površinski mehanički aerator
359
U toku rada aeratora na površini tečnosti se stvara pena. Zbog te pojave rad
aeratora se mora izvoditi periodično u trajanju od 10-20 min. Sa približno istim
trajanjem pauze između dva uključivanja, sve dok se pena ne smiri.
Snaga pogonskih elektromotora se obračunava prema kapacitetu lagune,
kao i broj aeratora. Instalirana snaga elektromotora se kraće oko 1 kW na
100 m3 tečnosti. Potrošnja energije kod ove vrste aeratora se kreće oko
2-4 kW/m3, a direktno zavisi od konzistencije tečnog stajnjaka.
Dubinski aerator se od površinskog razlikuje po dužini produžnog vratila
elektromotora. Na kraju tog vratila kod ove vrste aeratora nalazi se radijalna turbina. Pogonski motor zajedno sa vratilom je smešten u kućište aeratora. Kućište
na svojoj gornjoj strani ima usisnu cev za vazduh i nosače elisa sekača pene.
Princip korišćenja aeratora se zasniva
na ubacivanju vazduha u dublje slojeve
stajnjaka podpritiskom u cevi kućišta koji
stvara turbina. Turbina istovremeno pokreće stajnjak, uslovljavajući njegovo mešanje sa vazduhom. U toku rada ovog tipa
aeratora stvara se obilna pena na površini
tečnosti. Iz tog razloga aerator poseduje
sekač pene. Sekač ima vertikalno postavljene elise koje nivo pene spuštaju na površinu stajnjaka.
Instalirana snaga elektromotora kod
ove vrste aeratora se kreće oko 1,5-2 kW
na 100 m3 tečnosti. Potrebna energija za
potpunu obradu tečnog stajnjaka kod ove
vrste aeratora se kreće u granicama oko
10 kW/m3. Može biti veća ili manja, što
zavisi od konzistencije tečnog stajnjaka
koji se tretira.
Sl. 58. Dubinski mehanički
aerator
Pneumatskim aeratorima se u masu tečnog stajnjaka pod pritiskom ubacuje
vazduh. Da bi se taj postupak mogao ostvariti, u bazene se u toku njihove gradnje na samom dnu bazena postavljaju perforirane cevi. Kasnije se kroz te cevi
pod pritiskom uduvava vazduh. Vazduh se kroz stajnjak kreće u obliku mehurića
mešajući se sa njim. Na taj način se ostvaruje postupak aeracije.
360
Sl. 59. Pneumatski aerator
Kombinovani mehaničkopneumatski aeratori su nešto složenije konstrukcije od prethodnih.
Sastoje se od pogonskog dela i
radnog dela. Pogonski deo sačinjavaju elektromotor i kompresor,
a radni deo sačinjavaju sonde u
obliku cevi. Sonde se urone u stajnjak pri tome se još i okreću oko
vertikalne ose mešajući stajnjak.
Istovremeno se kroz cevi u stajnjak pod pritiskom uduvava vazduh.
Sl. 60. Kombinovani mehaničko - pneumatski
aerator
Anaerobni biološki postupak obrade tečnog stajnjaka
Ovaj vid obrade tečnog stajnjaka zasniva se na čuvanju stajnjaka u bazenima dubine do 5 m u kojima se ostvaruje postupak anaerobne nege.
Funkcija ovakvih bazena je u tome da pre svega služe kao lageri. U toku
boravka stajnjaka u njima dolazi do pojave destrukcije organske materije i do
sedimentacije, odnosno formiranja slojeva. Kod stajnjaka svinja na dnu bazena
se taloži muljna faza. U povoljnim uslovima dolazi do razvoja i biološkog aktiviranja anaerobnih mikroorganizama koji vrše degradaciju organske materije u
talogu. Za stajnjak goveda zbog obrnutog postupka raslojavanja ovaj vid obrade
se ne može primeniti.
361
Proces degradacije predstavlja u stvari, pretvaranje prisutne složene organske materije, najpre u jednostavnije organske materije, kao sto su organske
masne kiseline, a iz njih daljom aktivnošću anaerobnih mikroorganizama dolazi
do stvaranja gasa metana i ugljen dioksida kao glavnih finalnih produkata. Pri
tome se u tečnoj fazi ne odvija proces degradacije.
Ovakav tok dekompozicije organske materije, odnosno rada anaerobnih
mikroorganizama, zavisi u velikoj meri od temperature koja vlada u talogu.
Za rast i razvoj anaerobnih mikroorganizama potrebna je temperatura od
najmanje 150C. Na nižim temperaturama, aktivnost anaerobnih mikroorganizama se smanjuje ili potpuno prestaje. U tom slučaju dekompozicija organske
materije je nepotpuna i uz metan i ugljen dioksid razvijaju se tada u većoj meri
gasovi neprijatnog mirisa. Takvi uslovi kod nas postoje u većem delu godine, pa
iz tih razloga ovakav vid obrade tečnog stajnjaka nije za preporuku.
HEMIJSKA OBRADA TEČNOG
STAJNJAKA
Primenjen način obrade kao i ukupni postupci sa tečnim stajnjakom zaslužuju posebnu pažnju sa higijenskog stanovišta. Ta potrebna pažnja proističe iz
razloga nedovoljnog odstranjivanja opasnosti od zagađenja životne sredine
uobičajenim ili minimalnim tretmanom tečnog stajnjaka tokom nege i lagerovanja. U sastavu tečnog stajnjaka postoje neke vrste mikroorganizama koje su
vrlo otporne, gotovo neuništive uobičajenim tretmanom tečnog stajnjaka. Rešavanje ovih problema svodi se na pitanje mogućnosti sprovođenja dezinfekcije i
dezodoracije tečnog stajnjaka.
Tretiranje tečnog stajnjaka u cilju njegove dezinfekcije postiže se upotrebom sveže ugašenog kreča u količini od 30 kg/m3 tečnog stajnjaka ili gusto krečno mleko u količini od 60 l/m3. Moguće je korišćenje azotnog kreča u količini
od 20 kg/m3 tečnog stajnjaka.
Za širu praksu kao najpovoljniji hemijski dezificijens, preporučuje se
formaldehid u količini od 3 kg/m3.
Sa epizootiološko - epidemiološkog aspekta svakako je najopravdanije da
se eventualno prisutni mikroorganizmi uništavaju na mestu gde se pojavljuju.
To znači da se dezinfekcija tečnog stajnjaka mora vršiti pre njegove distribucije
na njive. Mesto dezinfekcije može biti kanal gde se stajnjak pojavljuje ili pak
recipijenti gde se stajnjak lageruje.
362
Download

Стајњак 1. део