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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Uso de productos de aplicación de tecnología de biogás. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía En el proceso de procesamiento de residuos orgánicos en plantas de biogás, se obtienen dos productos principales: biogás y biomasa digerida, que se pueden utilizar en la agricultura, la industria y el hogar. Uso de biogás La principal forma de utilizar el biogás es convertirlo en una fuente de energía térmica, mecánica y eléctrica. Sin embargo, las grandes plantas de biogás se pueden utilizar para crear instalaciones de producción para la producción de productos químicos valiosos para la economía nacional. El biogás se puede utilizar en dispositivos que queman gas que generan energía que se utiliza para calefacción, iluminación, suministro de plantas de preparación de alimentos, para operar calentadores de agua, estufas de gas, emisores de infrarrojos y motores de combustión interna. La forma más sencilla es quemar biogás en quemadores de gas, ya que se les puede suministrar gas desde tanques de gas a baja presión, pero es más preferible usar biogás para producir energía mecánica y eléctrica. Esto conducirá a la creación de una base energética propia que satisfaga las necesidades operativas de las granjas. Tabla 17. Componentes del biogás
Quemadores de gas La base de la mayoría de los electrodomésticos en los que se puede utilizar biogás es un quemador. En la mayoría de los casos, se prefieren los quemadores de tipo atmosférico, que funcionan con biogás premezclado con aire. El consumo de gas por quemadores es difícil de calcular de antemano, por lo que el diseño y ajuste de los quemadores debe determinarse experimentalmente para cada caso individual. En comparación con otros gases, el biogás requiere menos aire para encenderse. En consecuencia, los aparatos de gas convencionales necesitan boquillas más anchas para el paso del biogás. Para la combustión completa de 1 litro de biogás, se necesitan alrededor de 5,7 litros de aire, mientras que para butano - 30,9 litros y para propano - 23,8 litros. La modificación y adaptación de los quemadores estándar es cuestión de experimentación. En relación a los electrodomésticos más comunes adaptados para el uso de butano y propano, se puede señalar que el butano y el propano tienen un poder calorífico casi 3 veces mayor que el biogás y dan 2 veces más llama. La conversión de quemadores a biogás siempre da como resultado niveles más bajos de funcionamiento del aparato. Las medidas prácticas para la modificación de quemadores incluyen:
Estufas de gas
Antes de usar una estufa de gas, los quemadores deben ajustarse cuidadosamente para lograr:
Calentadores radiantes Los calentadores radiantes se utilizan en la agricultura para lograr las temperaturas adecuadas para criar animales jóvenes como lechones y pollos en espacios reducidos. La temperatura requerida para los lechones comienza en 30-35°C en la primera semana y luego baja lentamente a 18-23°C a las 4 y 5 semanas. Como regla general, el control de la temperatura consiste en subir o bajar el calentador. Una buena ventilación es imprescindible para evitar el CO o la concentración de CO2. Por lo tanto, los animales deben ser supervisados en todo momento y la temperatura debe controlarse a intervalos regulares. Los calentadores para lechones o pollos consumen entre 0,2 y 0,3 m3 de biogás por hora. Radiación térmica de calentadores. Los calefactores radiantes implementan la radiación térmica infrarroja a través de un cuerpo de cerámica, que se calienta a un estado rojo brillante a temperaturas de 900-1000°C mediante una llama. La capacidad calorífica de un calentador radiante se determina multiplicando el volumen de gas por el poder calorífico neto, ya que el 95% de la energía del biogás se convierte en calor. La producción de energía térmica de los calentadores pequeños es de 1,5 a 10 kW de energía térmica.
Fusible y filtro de aire Los calentadores radiantes que utilizan biogás siempre deben estar equipados con un fusible que corta el suministro de gas en caso de descenso de temperatura, es decir, cuando el gas no se quema. Consumo de biogás Los quemadores de gas domésticos consumen de 0,2 a 0,45 m3 de biogás por hora y los industriales, de 1 a 3 m3 de biogás por hora. La cantidad necesaria de biogás para cocinar se puede determinar en función del tiempo de cocción diario. Tabla 18. Consumo de biogás para necesidades domésticas
Motores de biogás El biogás se puede utilizar como combustible para motores de automóviles, y su eficiencia en este caso depende del contenido de metano y la presencia de impurezas. Tanto los motores diésel como los de carburador pueden funcionar con metano. Sin embargo, dado que el biogás es un combustible de alto octanaje, es más eficiente usarlo en motores diésel. Para operar los motores, se requiere una gran cantidad de biogás y la instalación de dispositivos adicionales en los motores de combustión interna que les permitan funcionar tanto con gasolina como con metano. Generadores de gas-electricidad La experiencia demuestra que es económicamente factible utilizar biogás en generadores de energía a gas, mientras que quemar 1 m3 de biogás permite generar de 1,6 a 2,3 kW de electricidad. La eficiencia de este uso de biogás se incrementa utilizando la energía térmica generada durante el enfriamiento del motor del generador eléctrico para calentar el reactor de la planta de biogás. Limpieza de biogás Para usar biogás como combustible para motores de combustión interna, es necesario limpiar previamente el biogás del agua, el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de carbono. Reducción de humedad
El biogás está saturado de humedad. La purificación del biogás de la humedad consiste en su enfriamiento. Esto se logra haciendo pasar biogás a través de una tubería subterránea para condensar la humedad a temperaturas más bajas. Cuando el gas se recalienta, el contenido de humedad en él disminuye significativamente. Este secado del biogás es especialmente útil para los medidores de gas seco utilizados, ya que con el tiempo se llenarán de humedad. Reducir el contenido de sulfuro de hidrógeno El sulfuro de hidrógeno, mezclado en biogás con agua, forma un ácido que provoca la corrosión del metal. Esta es una seria limitación en el uso de biogás en calentadores de agua y motores. La forma más sencilla y económica de eliminar el sulfuro de hidrógeno del biogás es la limpieza en seco en un filtro especial. Como absorbente, se utiliza una "esponja" de metal, que consiste en una mezcla de óxido de hierro y virutas de madera. Con la ayuda de 0,035 m3 de una esponja metálica se pueden extraer 3,7 kg de azufre del biogás. Si el contenido de sulfuro de hidrógeno en el biogás es del 0,2%, entonces con este volumen de una esponja metálica, se pueden purificar aproximadamente 2500 m3 de gas a partir de sulfuro de hidrógeno. Para regenerar la esponja, debe mantenerse en el aire durante algún tiempo. El costo mínimo de los materiales, la facilidad de operación del filtro y la regeneración del absorbedor hacen de este método un medio confiable para proteger el tanque de gas, los compresores y los motores de combustión interna de la corrosión causada por la exposición prolongada al sulfuro de hidrógeno contenido en el biogás. El óxido de zinc también es un absorbente eficaz del sulfuro de hidrógeno, y esta sustancia tiene ventajas adicionales: también absorbe compuestos orgánicos de azufre (carbonilo, mercaptano, etc.). Disminución del contenido de dióxido de carbono Reducir el contenido de dióxido de carbono es un proceso complejo y costoso. En principio, el dióxido de carbono se puede separar por absorción en la lechada de cal, pero esta práctica produce grandes volúmenes de cal y no es adecuada para su uso en sistemas de gran volumen. El dióxido de carbono en sí mismo es un producto valioso que se puede utilizar en diversas industrias. Utilización de metano La investigación moderna de los químicos abre grandes oportunidades para el uso de gas - metano, para la producción de hollín (un tinte y materia prima para la industria del caucho), acetileno, formaldehído, alcohol metílico y etílico, metileno, cloroformo, benceno y otros productos químicos valiosos. sobre la base de grandes plantas de biogás. Consumo de biogás por motores
Con. Petrovka, región de Chui de la República Kirguisa, la planta de biogás de la Asociación "Agricultor" con un volumen de 150 m3 proporciona biogás para las necesidades domésticas de 7 granjas campesinas, la operación de un generador de gas y electricidad y 2 automóviles: UAZ y ZIL. Para operar con biogás, los motores estaban equipados con dispositivos especiales y los vehículos estaban equipados con cilindros de acero para la inyección de gas.
Los valores medios de consumo de biogás para la producción de 1 kW de electricidad por los motores de la Asociación de Agricultores son de unos 0,6 m3 por hora. El uso de biogás como combustible para motores en el pueblo. Petrovka
Eficiencia del biogás La eficiencia del biogás es del 55% para estufas de gas, del 24% para motores de combustión interna. La forma más eficiente de usar biogás es como una combinación de calor y energía, donde se puede lograr una eficiencia del 88 %18. El uso de biogás para el funcionamiento de quemadores de gas en estufas de gas, calderas de calefacción, vaporizadores de forraje e invernaderos es el mejor uso del biogás para granjas en Kirguistán. Biogás excedente En caso de exceso de biogás producido por la planta, se recomienda no liberarlo a la atmósfera; esto provocará un efecto adverso en el clima, sino quemarlo. Para ello, se instala un dispositivo de antorcha en el sistema de distribución de gas, que debe estar ubicado a una distancia segura de los edificios. Uso de biofertilizantes Los residuos orgánicos procesados en las plantas de biogás se convierten en biomasa, que contiene una cantidad significativa de nutrientes y puede utilizarse como biofertilizante y aditivos para piensos. Los materiales de humus formados durante la fermentación mejoran las propiedades físicas del suelo, y las sustancias minerales sirven como fuente de energía y nutrición para la actividad de los microorganismos del suelo, lo que ayuda a aumentar la absorción de nutrientes por parte de las plantas. La principal ventaja de los biofertilizantes es la conservación en una forma fácilmente digerible de casi todo el nitrógeno y otros nutrientes contenidos en la materia prima. Una ventaja significativa de los biofertilizantes sobre el estiércol descompuesto naturalmente es que cuando el estiércol se fermenta en plantas de biogás, muere una parte significativa de los huevos de helmintos, los microorganismos patógenos y las semillas de malas hierbas contenidas en el estiércol. materia organica en fertilizantes Si bien el nitrógeno, el potasio y el fósforo se pueden encontrar en los fertilizantes minerales, no existen sustitutos químicos para otros componentes de los biofertilizantes de la digestión anaeróbica del estiércol en plantas de biogás, como proteínas, celulosa, lignina, etc. La materia orgánica es la base para el desarrollo de microorganismos responsables de convertir los nutrientes en una forma que las plantas puedan absorber fácilmente. Debido a la descomposición y desintegración de la parte orgánica de la materia prima, el biolodo digerido en una forma accesible proporciona nutrientes de acción rápida que ingresan fácilmente al suelo y están inmediatamente listos para ser absorbidos por las plantas y los microorganismos del suelo. Ácidos húmicos Las sustancias orgánicas importantes presentes en los biofertilizantes son los ácidos húmicos. Aumentan la resistencia de las plantas a condiciones ambientales adversas: sequía, altas y bajas temperaturas, sustancias tóxicas (pesticidas, herbicidas, metales pesados), aumento de la radiación. Los ácidos húmicos ayudan a acelerar el crecimiento y desarrollo de las plantas, reducen la temporada de crecimiento, adelantan la maduración (8-10 días) y aumentan el rendimiento de los cultivos. El contenido de ácidos húmicos en los biofertilizantes oscila entre 13% y 28% por materia seca, y su concentración depende de la temperatura del proceso de fermentación de las materias primas. Mejora de la calidad del suelo El contenido de ácidos húmicos en biofertilizantes es especialmente importante para los suelos bajos en húmicos en Kirguistán. El uso de biofertilizantes conduce a una rápida humificación de los residuos vegetales en los suelos, ayuda a reducir el nivel de erosión debido a la formación de humus estable y aumenta el contenido de nutrientes, mejora la higroscopicidad, aumenta las cualidades de absorción y regeneración de los suelos. También se ha observado que la actividad de las lombrices cuando se utilizan biofertilizantes, en comparación con el uso de estiércol simple, aumenta8. El uso de biofertilizantes en suelos alcalinos conduce a la neutralización del suelo y al aumento de su contenido de humedad, lo que es especialmente importante para las regiones áridas de Kirguistán. La eficacia del impacto de los biofertilizantes en las plantas. La efectividad del biofertilizante ha sido estudiada como estimulador de la energía de germinación, la germinación de semillas y el desarrollo del sistema de raíces y tallos en varias concentraciones y términos de aplicación por parte de científicos y profesionales. Trigo Pruebas de laboratorio La adición de ácidos húmicos aislados de biofertilizante al medio para la germinación de semillas de trigo demostró que estimulan la elongación de las raíces y tallos de los granos de trigo de las variedades Lada, Intensive y Bezostaya, el mayor efecto positivo se obtuvo al utilizar 1% y 0,01 , XNUMX% soluciones.
Al realizar experimentos para estudiar el efecto del biofertilizante en la energía de germinación, la germinación de semillas y el desarrollo de tallos y raíces de trigo a diferentes concentraciones de la introducción de dos tipos de biofertilizante en el Instituto de Investigación de Agricultura (NIIZ), se obtuvieron los siguientes resultados :
Pruebas de campo y resultados prácticos Los experimentos de campo para determinar el efecto de los biofertilizantes en los rendimientos de trigo se llevaron a cabo en el territorio de la granja de invernadero de Kirguistán NIIZ con la variedad de trigo Jamin en una parcela de 12 m 2. Se aplicaron fertilizantes para labranza previa a la siembra y aderezo. El cultivo del suelo, la siembra y el cuidado de las plantas se realizaron de acuerdo con las recomendaciones agrotécnicas, no se realizó riego. Al aplicar biofertilizantes en la cantidad de 400 litros por hectárea se obtuvieron 5,3 céntimos por hectárea más, y al aplicar 800 litros por hectárea - 2,2 céntimos por néctar más rendimiento que sin el uso de biofertilizante (21,6 céntimos/ha) . La granja "Bakyt" del distrito de Sokuluk de la región de Chui recibió en 2004 60 céntimos de trigo "Kyyal" por hectárea en una parcela de 12 hectáreas, utilizando biofertilizantes diluidos en una proporción de 1:50, en la cantidad de 2 toneladas por hectárea. En 2004, la Asociación de Agricultores decidió arrendar un terreno desfavorable para demostrar la eficacia de los biolodos como fertilizante. En una parcela de suelo pobre y pedregoso de 14 hectáreas, abandonada debido a los bajos rendimientos (7-10 céntimos por hectárea), este año se obtuvieron buenos resultados: 35 céntimos de trigo Polovchanka por hectárea. Se obtuvieron resultados similares en otra parcela de 6 hectáreas: se cosecharon 32,5 centavos de trigo de la variedad "Intensivnaya" de cada hectárea de suelo estéril. Los fertilizantes se aplicaron en el período pre-arable en la cantidad de 3 toneladas por hectárea y durante el riego en la cantidad de 1 tonelada por hectárea.
maíz El uso de biofertilizante en el cultivo de hortalizas y maíz para ensilaje demostró que al aplicar en la raíz, es necesario diluir el biofertilizante con agua en la proporción de 1:20, 1:40, 1:50, dependiendo de la contenido de ácidos húmicos en el fertilizante. Los experimentos realizados por la Academia Agrícola de Letonia mostraron un aumento en el rendimiento del maíz en un 49 %.
Con una aplicación única de biofertilizantes pre-cultivables en la cantidad de 4 toneladas por hectárea, la Asociación de Agricultores registró un aumento en el rendimiento de maíz para ensilaje en 1,8 veces. cebada Los estudios del efecto de los biofertilizantes sobre la energía de germinación, la germinación de semillas, el desarrollo de tallos y raíces de cebada en diversas concentraciones de biofertilizantes se estudiaron en experimentos de laboratorio en el Instituto de Investigación de Agricultura de Kirguistán. El uso de soluciones de concentraciones de 0,01%, 0,1%, 1%, 3%, 6% afecta levemente la germinación de las semillas de cebada, pero el crecimiento de las raíces aumenta en casi todas las concentraciones de biofertilizante, especialmente en concentraciones de 3 - 6% de la solución, y la concentración de la solución 0,1% - da un aumento significativo en los tallos (ver Fig. 45). Tomates, patatas y otras hortalizas tuberosas Al usar biofertilizante, el rendimiento de tomates y papas aumentó entre un 15 y un 27 % en comparación con la variante de control. Los productores de biofertilizantes informaron que la temporada de crecimiento de las papas tratadas con fertilizante líquido antes de la siembra se reduce en unas 2 semanas. Al mismo tiempo, el rendimiento aumenta de 1,5 a 2 veces. La Academia Agrícola de Letonia realizó experimentos con papas, que mostraron un aumento en el rendimiento de 11-35% cuando se usa biofertilizante. Cogollos de tomate triturados y fermentados en un biorreactor en forma de detritohumina, un tipo patentado de biofertilizante que permite cultivar tomates que pesan entre 0,7 y 1,5 kilogramos en el valle de Chui. Los experimentos realizados por investigadores en diferentes tipos de cultivos de hortalizas muestran que el efecto más notorio del uso de biofertilizantes se manifiesta en las hortalizas tuberosas (rábanos, zanahorias, papas, etc.) y árboles frutales. Experimentos recientes sobre la aplicación de biofertilizantes, realizados por la Universidad Agraria de Kirguistán con el apoyo de la Agencia de Cooperación Internacional de Japón (JICA), arrojaron los siguientes resultados: Experimento: Para el experimento se calculó una dosis de biofertilizante comparable al estándar NIOOPI20K90, de acuerdo con la norma N y ascendió a 16 t/ha en tres repeticiones.
Un análisis del cultivo de papa mostró que en relación al rendimiento con el uso de fertilizantes minerales - 27.9 t/ha, el rendimiento con la aplicación de biofertilizante alcanzó 26.1 t/ha, el cual es 6.5% menor en comparación con la aplicación de fertilizantes minerales . Por su parte, el rendimiento de la parcela testigo sin fertilizantes fue de 22.5 t/ha. Sin embargo, el contenido de almidón al aplicar biofertilizante fue de 14.7%, el cual es 12% mayor en comparación con la aplicación de fertilizantes minerales (13.1%). Nota: en Japón, el rendimiento alcanza las 30 t/ha, el contenido de almidón es del 15-16 %. Tabla 20. El efecto de los fertilizantes en los indicadores de calidad de papa,%
Remolacha azucarera Los experimentos de campo para determinar el efecto de los biofertilizantes en el rendimiento de la remolacha azucarera se llevaron a cabo en el territorio de la granja de invernadero del NIIZ de Kirguistán con la variedad de remolacha "K 70" en una parcela de 30 m2. Se aplicaron fertilizantes para labranza previa a la siembra y cobertura. Se realizó laboreo de suelo, siembra y cuidado de plantas de acuerdo a las recomendaciones agrotécnicas, se realizaron 8 riegos. La cosecha se realizó de forma manual, se pesaron las raíces de toda el área contable de la parcela. El aumento de la fertilización varía ampliamente: del 21 % (cuando se aplican 800 litros por hectárea) al 33 % (cuando se aplican 400 litros de biofertilizantes por hectárea) y depende del suelo y las condiciones climáticas, las normas, los términos y los métodos de fertilización. El mismo experimento fue llevado a cabo por KAU junto con JICA en remolacha azucarera. Experimento: El biofertilizante obtenido como resultado del procesamiento de estiércol en una planta de biogás se aplicó a la tasa de No. 120Р140К45 y de acuerdo con los estándares de nitrógeno tres veces (20 t/ha). Cuadro 21. El efecto de los fertilizantes en el rendimiento de las raíces de la remolacha azucarera
Tabla 22. Efecto de los fertilizantes sobre el contenido de sacarosa en raíces de remolacha azucarera
Cuando se utilizan biofertilizantes, la cosecha de tubérculos por hectárea alcanza las 40.2 t/ha, mientras que los fertilizantes minerales permiten aumentar el rendimiento de los tubérculos a 40.3 t/ha. Por lo tanto, los biofertilizantes prácticamente no son inferiores en su efectividad a los fertilizantes minerales. Mientras tanto, el rendimiento de los cultivos de raíz de remolacha azucarera en este suelo sin fertilización ascendió a 24.2 t/g. El contenido de sacarosa en las raíces de la remolacha azucarera es el más alto cuando se usa biofertilizante: 16.9%, y los fertilizantes minerales reducen esta cifra al 15.4%. En Japón, el rendimiento de los cultivos de raíz de remolacha azucarera es de 50-55 t/ha, el contenido de azúcar es del 17%. Así, los estudios sobre la eficacia de los biofertilizantes han demostrado su efecto positivo en el crecimiento y desarrollo de la patata y la remolacha azucarera, contribuyendo a un aumento significativo del rendimiento de estos cultivos. Por lo tanto, se puede esperar que, según los resultados de los estudios en curso, los biofertilizantes se conviertan en una alternativa a los manantiales minerales en el futuro. Haba de soja Al realizar experimentos sobre la efectividad del uso de biofertilizantes para soja en el NIIZ de Kirguistán, se notó una buena reacción de la soja a una solución de biofertilizantes al 3%, la germinación ocurrió el segundo día del experimento y se observó formación de brotes en el 2to dia
algodón Los estudios de campo del efecto de los biofertilizantes en el rendimiento del algodón en una finca privada en el distrito de Bazar-Korgon de la región de Jalal-Abad mostraron que el uso de una solución de biofertilizantes al 10% durante la siembra y durante el primer cultivo a razón de 300 l/ha permite obtener un rendimiento de algodón de 30 céntimos/ha. La parcela testigo usando estiércol mostró un rendimiento de 20-25 c/ha, es decir, el rendimiento del algodón al usar biofertilizantes aumenta en un 20% - 50%. Árboles, arbustos y hierbas Los estudios de campo realizados en el Instituto de la Biosfera de la Rama Sur de la Academia Nacional de Ciencias de la República Kirguisa mostraron que el uso de biofertilizantes para la formación del sistema de raíces de esquejes de varios árboles y arbustos frutales, ornamentales y otros es más efectivo que el uso de la tradicional y costosa heteroauxina química. La práctica ha demostrado que el uso de biofertilizantes para cultivar hierba natural en suelos de praderas de montaña con dos cortes aumenta la masa verde en un 21 %. En la granja estatal de Letonia "Ogre", el uso de biofertilizantes en pastos después de 3 cortes mostró un aumento en el rendimiento de S veces, y en pastos cultivados después de 4 cortes en 1,5 veces. Aplicación de biofertilizantes Plazos y tasas de aplicación de biofertilizantes Las materias primas procesadas son más efectivas cuando se aplican a los campos poco antes de la temporada de crecimiento. Es posible la aplicación adicional de biofertilizantes durante el crecimiento de la planta. La cantidad y el tiempo de aplicación requeridos dependen de la planta en particular. Por razones de higiene, las hojas de las plantas utilizadas como alimento no deben fertilizarse foliarmente. Las siguientes son recomendaciones para el uso eficiente de los biofertilizantes:
aditivo para piensos Los biofertilizantes se utilizan en todo el mundo como aditivos activos para mejorar la eficiencia de la alimentación animal. En el proceso de procesamiento anaeróbico de materias primas, los biofertilizantes se descontaminan de todo tipo de microflora patógena, especialmente cuando se usa el régimen termofílico. Además, la biomasa procesada adquiere nuevas propiedades que son positivas en términos de producción de forraje: aumenta la concentración de proteína, se enriquece con vitamina B12 y otras sustancias útiles. La producción industrial de suplementos proteicos y vitamínicos a partir de residuos agrícolas fermentados en plantas de biogás se desarrolla en Israel, Filipinas, Canadá y Estados Unidos, donde el costo promedio de dichos suplementos es de $12 por tonelada. Salud animal y composición de los piensos La actividad normal del organismo animal es posible con la ingesta regular de alimentos que contengan nutrientes: grasas, proteínas, hidratos de carbono, así como sales minerales, agua y vitaminas. Los nutrientes son una fuente de energía que cubre los gastos del cuerpo y un material de construcción que se utiliza en el proceso de crecimiento del cuerpo. Las proteínas ocupan un lugar especial entre los nutrientes que necesitan los animales, ya que no pueden ser reemplazadas por ninguna otra sustancia alimenticia. Con una cantidad insuficiente de proteínas, se suspende el crecimiento normal del cuerpo. Las proteínas completas son predominantemente proteínas de origen animal, pero algunas plantas (papas, legumbres, etc.) contienen proteínas completas. Las vitaminas juegan el papel de reguladores del metabolismo. Actualmente se han aislado y estudiado más de 20 vitaminas necesarias para el organismo animal. La vitamina B12 juega un papel especial para los animales. La deficiencia de vitamina B-12 puede causar displasia, digestibilidad alterada (particularmente de proteínas), anemia (sequedad en los rumiantes), rigidez del cabello e inflamación de la piel. En las aves de corral, la ingesta insuficiente de vitamina B-12 conduce a una mayor mortalidad de embriones y pollitos nacidos. En caso de deficiencia prolongada de esta vitamina, la producción de huevos también puede deteriorarse. Por lo tanto, desde el punto de vista de la ganadería, el alimento debe contener los elementos básicos necesarios en una forma digerible para los animales, un conjunto de microelementos, tener una cierta cantidad de proteína completa y también contener vitaminas. La necesidad de aditivos para piensos. Los alimentos naturales a menudo no cumplen con los requisitos de contenido de sustancias necesarias para los animales. La alimentación vegetal, por regla general, no puede cubrir las necesidades de proteínas y vitaminas de los animales. Por lo tanto, los aditivos alimentarios se agregan a la alimentación animal: pescado, harina de carne y huesos, harina de soja. Biofertilizante como aditivo para piensos El estiércol procesado en plantas de biogás se puede utilizar como aditivo para piensos, ya que contiene todos los aminoácidos esenciales y muchas vitaminas, especialmente vitaminas B, y se descontamina durante el procesamiento y la preparación posterior. La cantidad total de aminoácidos en 1 kg de materia seca de estiércol de ganado procesado anaeróbicamente es de 210 y 240 g/kg, respectivamente, en los modos de procesamiento mesófilo y termofílico. Por lo tanto, el producto del procesamiento anaeróbico de los excrementos de los animales de granja es una importante fuente de alimentación de proteínas. Preparación de aditivos para piensos La tecnología para obtener concentrado de alimento fue desarrollada y recomendada para su uso por el Instituto Ruso de Bioquímica. UN. Bach, así como el Instituto de Investigación de Ucrania de la industria del alcohol. Consiste en procesar el estiércol en una planta de biogás, separando los residuos gruesos (paja, etc.) de la masa procesada y deshidratando los lodos del biofertilizante. El precipitado resultante se seca a una temperatura de 60 - 70°C y se tritura en harina. Cuando se almacena en envases o recipientes herméticos a la luz, conserva sus cualidades durante mucho tiempo. Se pueden obtener hasta 1 toneladas de concentrado de alimento que contiene 0,3 g de vitamina B-30 pura de 12 ganado usando esta tecnología por año. Esta cantidad de concentrado puede enriquecer más de 1000 toneladas de pienso19. Dosis de aditivo para piensos De acuerdo con las recomendaciones de UkrNIIselkhoz, la tasa promedio de enriquecimiento de forraje es de 10-20 µg de vitamina B-12 por 1 kg de materia seca del alimento. Para ser más confiable, se recomienda agregar 2,5 gramos de concentrado vitamínico seco al alimento animal por kilogramo de materia seca de alimento18. Efecto de alimentación animal Se estudiaron estudios sobre el uso del producto del procesamiento anaeróbico del estiércol como aditivos alimentarios de proteínas y vitaminas en instituciones científicas en Letonia, Armenia, Ucrania y en países extranjeros. En estudios en la granja estatal "Ogre", Letonia, se agregó concentrado de vitamina seco de biofertilizantes a la dieta de los toros como aditivo (10 gramos por kilogramo de peso vivo). El resultado fue un aumento en la ganancia de peso de los animales hasta en un 20 %, el volumen total de consumo de alimentos secos por parte de los animales se redujo en un 6-14 % y la salud de los animales mejoró. Almacenamiento de biofertilizantes Para preservar las propiedades fertilizantes de la materia prima procesada, es decir, el contenido de nitrógeno, se puede almacenar por un corto tiempo en un recipiente cerrado y luego se debe aplicar a los campos. Es mejor si, después de aplicar biofertilizantes, la tierra se ara o excava. El almacenamiento de biofertilizantes generalmente se lleva a cabo en una de las siguientes formas:
Almacenamiento de líquidos La salida del sistema de biogás conduce directamente al tanque de almacenamiento de biofertilizante. Debe evitarse la pérdida de fluidos por evaporación o filtración. Antes de aplicar el fertilizante a los campos, el contenido del contenedor se mezcla y luego se aplica con un esparcidor o mediante un sistema de riego. La principal ventaja de este método es la baja pérdida de nitrógeno. Por otro lado, la capacidad requiere una gran inversión de capital. Además, al almacenar fertilizante líquido, se hace necesaria la compra de vehículos para su entrega a los campos. La cantidad de trabajo también depende de la distancia sobre la cual se debe transportar el fertilizante. El secado El secado del biofertilizante es posible en climas secos y cálidos. La principal ventaja del biofertilizante seco es el volumen y peso reducidos del fertilizante. El fertilizante seco también se puede distribuir manualmente. El costo de construir pequeños tanques de secado es relativamente bajo, pero el fertilizante pierde alrededor del 90 % del nitrógeno inorgánico, que es alrededor del 50 % del contenido total de nitrógeno. En los países industrializados, las materias primas procesadas generalmente se separan mediante un separador y filtros en partes líquidas y espesas. A continuación, la parte líquida se devuelve al reactor o se utiliza como fertilizante, mientras que la parte espesa se seca o se composta. Como tecnología sencilla para separar las partes líquidas y espesas de los biofertilizantes, se puede recomendar el uso de filtros lentos de arena. La masa espesa húmeda se puede esparcir en pozos poco profundos o simplemente colocarse sobre una superficie para que se seque. Dependiendo del clima, a veces se necesitan grandes áreas para dicho secado. El tiempo de secado y la pérdida de nutrientes se pueden reducir mezclando una masa espesa con sustancias secas. La desventaja de todos los métodos de secado es la pérdida de nutrientes. Por lo tanto, se recomienda el secado solo cuando el transporte de fertilizantes líquidos es difícil. Compostaje Las pérdidas de nitrógeno se pueden reducir mezclando materiales reciclados con desechos vegetales durante el compostaje. El biofertilizante contiene nitrógeno, fósforo y otras sustancias útiles y acelera el proceso de descomposición de los compost. Además, la alta temperatura del compostaje mata la microflora patógena que sobrevivió en el reactor. El compost terminado es húmedo, suave y se puede aplicar a los campos con implementos simples. Es más fácil entregar a los campos. El material vegetal seco se apila en capas y se riega con biolodos reciclados. La relación entre el material vegetal y la cantidad de efluente espeso depende del contenido de sólidos del material vegetal y del lodo. La principal ventaja del compostaje es la reducción de las pérdidas de nutrientes de los biofertilizantes en comparación con el secado. El compost producido con la adición de biofertilizantes es muy eficiente y da resultados a largo plazo. Equipos para la aplicación de biofertilizantes Las tecnologías de aplicación de biofertilizantes van desde la aplicación manual hasta grandes sistemas que utilizan computadoras a bordo del esparcidor de fertilizantes. La elección de la tecnología depende de la cantidad de efluente y del área de tierra que necesita ser fertilizada, así como de las capacidades financieras y los costos de mano de obra.
En pequeñas fincas de países en vías de desarrollo se utilizan baldes, regaderas, contenedores con correas, carretas de madera cerradas, carretas simples, etc. para aplicar los biofertilizantes. La forma más económica de aplicar biofertilizantes es usando una red de canales o agregando biofertilizantes al sistema de riego. Ambas opciones suponen una pendiente desde el área de almacenamiento de fertilizantes del 1% para un sistema de riego o del 2% para un sistema de acequias. El uso de fertilizantes de la mejor y menos intensiva mano de obra es un parámetro de planificación importante. En las zonas donde la topografía permita la fertilización por gravedad, se debe prestar especial atención a la correcta ubicación de la planta de biogás. En áreas planas, puede considerar elevar la instalación y el truss a un nivel más alto. Aplicación con abonadora líquida El tanque esparcidor se llena desde el almacenamiento y luego se transporta al campo para la distribución de fertilizantes. El fertilizante se rocía a través de los orificios sobre la placa reflectante que, gracias a su forma especial, amplía la cobertura del rociado. Alternativamente, la placa reflectante se puede girar. Aplicación directa a través del sistema de mangueras móviles El biofertilizante se bombea a un sistema de distribución que alimenta varias mangueras que corren cerca del suelo. El fertilizante se aplica directamente al suelo, lo que reduce la pérdida de nutrientes. El espacio entre mangueras se puede ajustar para diferentes cultivos. Inyección con discos La tierra se abre por medio de 2 discos en canales en forma de V, en los que fluye el fertilizante a través de las mangueras. Luego se cierran las ranuras. Este es el método más avanzado de aplicación de biofertilizantes en términos de retención de nutrientes.
Con el apoyo de la Agencia de Cooperación Internacional de Japón (JICA), se desarrollaron 2 tipos de esparcidor de biofertilizante líquido (LBR): LBR en la superficie del suelo y LBR directamente en el suelo. En los campos experimentales de la Granja Educativa KNAU, estos esparcidores pasaron pruebas experimentales preliminares con biofertilizante, durante las cuales se confirmó su desempeño práctico. En la actualidad se continúa trabajando en la mejora del diseño del cuerpo de trabajo (eliminación de colmatación de boquillas, ampliación de la zona de cobertura de esparcimiento, etc.) de los esparcidores. Autores: Vedenev A.G., Vedeneva T.A.
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