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無線電子工学および電気工学の百科事典 バイオガス技術製品の使用。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
バイオガスプラントで有機廃棄物を処理するプロセスでは、農業、工業、日常生活で使用できるバイオガスと発酵バイオマスという XNUMX つの主要な製品が得られます。 バイオガスの使用 バイオガスの主な使用方法は、バイオガスを熱、機械、電気エネルギー源に変換することです。 しかし、大規模なバイオガスプラントを使用して、国民経済にとって価値のある化学製品を生産するための生産施設を構築することができます。 バイオガスは、暖房、照明、飼料調製店の供給、給湯器、ガスストーブ、赤外線エミッター、内燃エンジンの作動に使用されるエネルギーを生成するガス燃焼装置に電力を供給するために使用できます。 最も簡単な方法は、低圧下でガスホルダーからガスを供給できるため、ガスバーナーでバイオガスを燃焼させることですが、バイオガスを使用して機械的および電気的エネルギーを生成することがより好ましい。 これは、農場の運営ニーズを満たす独自のエネルギー基地の構築につながります。 表17バイオガス成分
ガスバーナー バイオガスを使用できるほとんどの家庭用電化製品の基礎はバーナーです。 ほとんどの場合、空気と事前に混合されたバイオガスで作動する大気バーナーが好まれます。 バーナーによるガス消費量を事前に計算することは難しいため、バーナーの設計と設定は個々のケースに応じて実験的に決定する必要があります。 他のガスと比較して、バイオガスは点火に必要な空気の量が少なくなります。 したがって、従来のガス機器では、バイオガスを通過させるために幅の広いノズルが必要です。 1リットルのバイオガスを完全に燃焼させるには、約5,7リットルの空気が必要ですが、ブタンの場合は30,9リットル、プロパンの場合は23,8リットルです。 標準バーナーの修正と適応は実験の問題です。 ブタンとプロパンの使用に適した最も一般的な家庭用電化製品に関して言えば、ブタンとプロパンはバイオガスよりもほぼ 3 倍高い発熱量を持ち、2 倍大きな炎を生成することがわかります。 バイオガスで動作するようにバーナーを変換すると、常にデバイスの動作レベルが低下します。 バーナーを改造するための実際的な対策には次のようなものがあります。
ガスストーブ
ガスストーブを使用する前に、次のことを達成するためにバーナーを慎重に調整する必要があります。
放射ヒーター 輻射式ヒーターは農業において、子豚やひよこなどの若い動物を狭い空間で飼育するのに適切な温度を作り出すために使用されます。 子豚に必要な体温は最初の週は30～35℃で始まり、18週間目と23週間目には4～5℃までゆっくりと下がります。 通常、温度の調整にはヒーターを上げたり下げたりする必要があります。 CO または CO 濃度を防ぐには、良好な換気が必要です2。 したがって、動物は常に監視下に置かれ、定期的に体温をチェックされなければなりません。 子豚や鶏のヒーターは 0,2 時間あたり約 0,3 ～ 3 mXNUMX のバイオガスを消費します。 ヒーターの熱放射 輻射ヒーターは、炎によって 900 ～ 1000°C の温度で真っ赤な状態に加熱されるセラミック本体を通して赤外線熱放射を実現します。 輻射ヒーターの加熱能力は、バイオガス エネルギーの 95% が熱に変換されるため、ガス量に正味発熱量を乗じることによって決定されます。 小型ヒーターからの熱エネルギー出力は、1,5 ～ 10 kW の熱エネルギーの範囲にあります。
ヒューズとエアフィルター バイオガスを使用する輻射ヒーターには、温度が低下した場合、つまりガスが燃焼していない場合にガスの供給を停止するヒューズを必ず装備する必要があります。 バイオガスの消費 家庭用ガスバーナーは 0,2 時間あたり 0,45 ～ 3 m1 のバイオガスを消費し、工業用ガスバーナーは 3 時間あたり 3 ～ XNUMX mXNUMX のバイオガスを消費します。 調理に必要なバイオガスの量は、毎日の調理に費やす時間に基づいて決定できます。 表 18. 家庭用のバイオガスの消費
バイオガスエンジン バイオガスは自動車エンジンの燃料として使用できますが、この場合の有効性はメタン含有量と不純物の存在によって決まります。 キャブレター エンジンとディーゼル エンジンはどちらもメタンで動作できます。 ただし、バイオガスは高オクタン価の燃料であるため、ディーゼル エンジンで使用する方が効率的です。 エンジンを作動させるには、大量のバイオガスが必要であり、内燃エンジンがガソリンとメタンの両方で作動できるようにする追加の装置を内燃エンジンに取り付ける必要があります。 ガス発電機 経験によれば、バイオガスはガス発電機で使用することが経済的に実現可能であり、1 m3 のバイオガスを燃焼させると 1,6 ～ 2,3 kW の電力を生成できます。 このバイオガスの利用効率は、発電機モーターを冷却する際に発生する熱エネルギーをバイオガスプラントの反応器を加熱するために使用することによって高められる。 バイオガス洗浄 バイオガスを内燃エンジンの燃料として使用するには、バイオガスを水、硫化水素、二酸化炭素から事前に除去する必要があります。 水分削減
バイオガスは水分で飽和しています。 バイオガスを水分から精製するには、バイオガスを冷却する必要があります。 これは、バイオガスを地下パイプに通して水分を低温で凝縮させることによって実現されます。 ガスが再加熱されると、その水分含有量は大幅に減少します。 このバイオガスの乾燥は、時間の経過とともに必然的に湿気で満たされるため、使用中の乾燥ガスメーターに特に役立ちます。 硫化水素の含有量を減らす 硫化水素は、バイオガス中の水と混合すると、金属腐食を引き起こす酸を形成します。 これは、給湯器やエンジンでのバイオガスの使用に対する重大な制限です。 硫化水素からバイオガスを精製する最も簡単で経済的な方法は、特別なフィルターでドライクリーニングすることです。 酸化鉄と木くずの混合物からなる金属「スポンジ」が吸収材として使用されます。 0,035 m3 の金属スポンジを使用すると、バイオガスから 3,7 kg の硫黄を抽出できます。 バイオガス中の硫化水素含有量が 0,2% の場合、この体積の金属スポンジで約 2500 m3 のガスを硫化水素から除去できます。 スポンジを再生するには、しばらく空気中に放置する必要があります。 この方法は、材料費が最小限であり、フィルターの操作が容易で、吸収材が再生できるため、ガスタンク、コンプレッサー、内燃エンジンをバイオガスに含まれる硫化水素に長時間さらされることによって引き起こされる腐食から保護する信頼できる手段となります。 酸化亜鉛も硫化水素の効果的な吸収剤であり、この物質には有機硫黄化合物（カルボニル、メルカプタンなど）も吸収するという追加の利点もあります。 二酸化炭素含有量の減少 二酸化炭素の削減は複雑で費用のかかるプロセスです。 原理的には、二酸化炭素は石灰乳に吸収させることで分離できますが、この方法では大量の石灰が生成されるため、大容量システムでの使用には適していません。 二酸化炭素自体はさまざまな産業で利用できる貴重な製品です。 メタン使用 化学者による現代の研究は、すす（ゴム産業の着色物質および原料）、アセチレン、ホルムアルデヒド、メチルおよびエチルアルコール、メチレン、クロロホルム、ベンゼン、その他の貴重な化学物質の製造にメタンなどのガスを使用する大きな可能性を切り開きます。大規模なバイオガスプラントをベースにした製品。 エンジンによるバイオガス消費
村の中でキルギス共和国チュイ地域のペトロフカにある農民協会のバイオガスプラントは、容積150立方メートルで、3つの農民農場の家庭内ニーズにバイオガスを供給し、ガス発電機と7台の自動車（UAZとZIL）を稼働させています。 バイオガスで動作するために、エンジンには特別な装置が取り付けられ、車両にはガスを圧送するための鋼製シリンダーが装備されました。
農業協会のエンジンによる 1 kW の発電におけるバイオガス消費量の平均値は、0,6 時間あたり約 3 mXNUMX です。 村でのモーター燃料としてのバイオガスの使用。 ペトロフカ
バイオガス効率 バイオガスの利用効率はガスストーブで 55%、内燃機関で 24% です。 バイオガスを最も効率的に使用する方法は、熱とエネルギーを組み合わせて使用することで、88% の効率を達成できます18。 ガスストーブ、加熱ボイラー、飼料蒸し器、温室のガスバーナーを作動させるためにバイオガスを使用することは、キルギスの農場にとってバイオガスの最良の利用法です。 余剰バイオガス 設備によって生成された過剰なバイオガスの場合は、大気中に放出せず、燃焼することをお勧めします。これは気候への悪影響につながります。 これを行うには、建物から安全な距離に配置する必要があるガス供給システムにフレア装置が設置されます。 バイオ肥料の使用 バイオガスプラントで処理された有機廃棄物はバイオマスに変換されます。バイオマスには大量の栄養素が含まれており、バイオ肥料や飼料添加物として使用できます。 発酵中に形成される腐植質物質は土壌の物理的性質を改善し、ミネラルは土壌微生物の活動のエネルギーと栄養源として機能し、植物による栄養の吸収を促進します。 バイオ肥料の主な利点は、原料に含まれる窒素およびその他の栄養素のほぼすべてを消化しやすい形で保持していることです。 自然に腐った肥料に対するバイオ肥料の大きな利点は、肥料がバイオガスプラントで発酵すると、肥料に含まれる蠕虫の卵、病原微生物、雑草の種子のかなりの部分が死滅することです。 肥料中の有機物 窒素、カリウム、リンは鉱物肥料に含まれていますが、タンパク質、セルロース、リグニンなど、バイオガスプラントの肥料の嫌気性消化によって生成されるバイオ肥料の他の成分を化学的に代替するものはありません。 有機物質は、栄養素を植物が容易に吸収できる形に変換する役割を担う微生物の発達の基礎です。 原料の有機部分の分解と崩壊のおかげで、入手しやすい形態の発酵生物汚泥は、土壌に容易に流入し、植物や土壌微生物によってすぐに吸収される即効性の栄養素を提供します。 フミン酸 バイオ肥料中に存在する重要な有機物質はフミン酸です。 それらは、干ばつ、高温および低温、有毒物質（殺虫剤、除草剤、重金属）、放射線量の増加などの不利な環境条件に対する植物の耐性を高めます。 フミン酸は植物の成長と発育を促進し、生育期を短縮し、成熟を早め（8～10日）、農作物の収量を増加させるのに役立ちます。 バイオ肥料中のフミン酸の含有量は乾物ベースで 13% ～ 28% の範囲であり、その濃度は原料の発酵プロセスの温度に依存します。 土壌の質の向上 キルギスの低腐植物質土壌では、バイオ肥料中のフミン酸の含有量が特に重要です。 バイオ肥料の使用は、土壌中の植物残渣の急速な腐植化をもたらし、安定した腐植質の形成による侵食レベルの低下を助け、栄養素含有量を増加させ、吸湿性を改善し、土壌の衝撃吸収性と再生性を高めます。 バイオ肥料を使用すると、単純な肥料を使用した場合と比較してミミズの活動が増加することも注目されています8。 アルカリ性土壌にバイオ肥料を使用すると土壌が中和され、水分が増加します。これはキルギスの乾燥地域にとって特に重要です。 植物に対するバイオ肥料の影響の有効性 バイオ肥料の有効性は、発芽エネルギー、種子の発芽、根系と茎の発達の刺激剤として、科学者や専門家によってさまざまな濃度と施用タイミングで研究されてきました。 ウィート 臨床検査 バイオ肥料から分離されたフミン酸を小麦種子の発芽用培地に添加すると、ラダ、インテンシブ、ベゾスタヤ品種の小麦粒の根と茎の伸長が刺激されることが示され、1% および 0,01% を使用したときに最大のプラスの効果が得られました。 .XNUMX%ソリューション。
農業研究所（NIIZ）において、異なる濃度のXNUMX種類のバイオ肥料を使用して、コムギの発芽エネルギー、種子の発芽、茎と根の発育に対するバイオ肥料の影響を調べる実験を行ったところ、以下の結果が得られました。
実地試験と実際の結果 小麦収量に対するバイオ肥料の効果を調べる圃場実験は、キルギス科学研究所の温室農場の敷地内で、小麦品種「ジャミン」を使用した 12 平方メートルの区画で実施されました。施肥。 土壌栽培、播種、植物の手入れは農業技術の推奨事項に従って行われ、水やりは行われませんでした。 バイオ肥料を 400 ヘクタールあたり 5,3 リットル施用した場合、バイオ肥料を使用しなかった場合 (800 セント/ヘクタール) よりも、2,2 ヘクタールあたり 21,6 セントの収量が増加し、XNUMX リットル/ヘクタール施用した場合は、花蜜あたり XNUMX セントの収量が増加しました。 チュイ地域のソクルク地区にあるバキト農場は、2004年に60ヘクタールの区画で12ヘクタール当たり1トンのバイオ肥料を50:2の比率で希釈して使用し、XNUMXヘクタール当たりXNUMXセントのキヤル小麦を受け取った。 2004 年、農業協会は生物汚泥の肥料としての有効性を実証するために、不利な土地を借りることを決定しました。 低収量（ヘクタール当たり14〜7セント）のため放棄された10ヘクタールの痩せた岩だらけの土壌の区画で、今年は良い結果が得られ、35ヘクタール当たりXNUMXセントのポロフチャンカ小麦が得られた。 同様の結果が6ヘクタールの別の区画でも得られ、各ヘクタールの不毛な土壌から「インテンシブ」品種の小麦32,5セントが収集されました。 肥料は、耕作前の期間にはヘクタールあたり 3 トンの量で、灌漑中にはヘクタールあたり 1 トンの量で施用されました。
トウモロコシ 野菜作物やサイレージ用のトウモロコシを栽培する際のバイオ肥料の使用は、根のレベルで適用する場合、含有量に応じてバイオ肥料を 1:20、1:40、1:50 の比率で水で希釈する必要があることを示しました。肥料中のフミン酸の量。 ラトビア農業アカデミーが実施した実験では、トウモロコシの収量が49%増加したことが示されました。
農業協会は、4 ヘクタールあたり 1,8 トンのバイオ肥料を耕作前に XNUMX 回だけ施用することで、サイレージ用のトウモロコシ収量が XNUMX 倍増加したことを記録しました。 大麦 キルギス農業研究所の室内実験では、さまざまな濃度のバイオ肥料を使用した、オオムギの発芽エネルギー、種子の発芽、茎と根の発育に対するバイオ肥料の影響が研究されました。 0,01%、0,1%、1%、3%、6% の濃度の溶液の使用は大麦種子の発芽にほとんど影響を与えませんが、バイオ肥料のほぼすべての濃度で根の成長が増加し、特に 3 ～ 6% の溶液濃度では根の成長が増加します。溶液の濃度が 0,1% の場合、茎が大幅に増加します (図 45 を参照)。 トマト、ジャガイモ、その他の塊茎野菜 バイオ肥料を使用すると、トマトとジャガイモの収量が対照オプションと比較して 15 ～ 27% 増加しました。 バイオ肥料を使用している農家によると、植え付け前に液体肥料を与えたジャガイモの生育期間は約２週間短縮されるという。 同時に収量は2〜1,5倍に増加します。 ラトビア農業アカデミーはジャガイモの実験を実施し、バイオ肥料を使用すると収量が11〜35％増加することが示されました。 バイオリアクターでトマトの果肉を粉砕して発酵させると、特許取得済みのタイプのバイオ肥料であるデトリトフミンが生成され、チュイ渓谷で重さ 0,7 ～ 1,5 キログラムのトマトを栽培できるようになります。 研究者がさまざまな種類の野菜作物について行った実験では、バイオ肥料の使用による最も顕著な効果が塊茎野菜（大根、ニンジン、ジャガイモなど）と果樹に現れることが示されています。 国際協力機構 (JICA) の支援を受けてキルギス農業大学が実施したバイオ肥料の使用に関する最近の実験では、次のような結果が得られました。 実験: 実験を実施するために、NIOOPI20K90 標準に匹敵するバイオ肥料の用量が N ノルムに従って計算され、16 回繰り返して XNUMX t/ha となりました。
ジャガイモの収量を分析したところ、鉱物質肥料を使用した場合の収量が 27.9 t/ha であるのに対し、バイオ肥料を使用した場合の収量は 26.1 t/ha に達し、鉱物質肥料を使用した場合と比較して 6.5% 低いことがわかりました。 。 一方、無肥料の対照区の収量は 22.5 t/ha であった。 しかし、バイオ肥料を施用した場合のデンプン含量は 14.7% であり、鉱物質肥料を施用した場合 (12%) よりも 13.1% 高かった。 注: 日本では収量が 30 トン/ha に達し、でんぷん含有量は 15 ～ 16% です。 表20.ジャガイモの品質指標に対する肥料の影響、％
サトウキビ テンサイの収量に対するバイオ肥料の効果を調べる野外実験は、キルギス科学研究所の温室農場の領土で、テンサイ品種「K 70」を使用した30平方メートルの区画で実施されました。 肥料は播種前の耕起と追肥として施用しました。 土壌栽培、播種、植物の手入れは農業技術の推奨事項に従って実行され、8回の水やりが行われました。 収穫は手作業で行われ、プロットの調査エリア全体から根の重量が測定されました。 肥料の施用による増加は、21% (800 ヘクタールあたり 33 リットルのバイオ肥料を施用した場合) から 400% (XNUMX ヘクタールあたり XNUMX リットルのバイオ肥料を施用した場合) まで大きく異なり、土壌や気候の条件、基準、タイミング、肥料の施用方法によって異なります。 同じ実験がテンサイについてKAUとJICAによって行われた。 実験: バイオガスプラントでの肥料処理の結果得られたバイオ肥料を、窒素基準に従って No. 120×140×45 の割合で 20 回施用しました (XNUMX t/ha)。 表21.テンサイの根の収量に対する肥料の影響
表 22. サトウダイコンの根のスクロース含量に対する肥料の影響
バイオ肥料を使用すると、根菜類のヘクタールあたりの収穫量は 40.2 トン/ヘクタールに達し、ミネラル肥料を使用すると根菜類の収量は 40.3 トン/ヘクタールまで増加します。 したがって、バイオ肥料の有効性は鉱物肥料に比べて実質的に劣っていません。 一方、無施肥のこの土壌でのテンサイの根の収量は24.2トン/年でした。 テンサイの根に含まれるスクロース含有量は、バイオ肥料を使用した場合に最も高く、16.9% になりますが、ミネラル肥料を使用すると、この数値は 15.4% に減少します。 日本でのテンサイの収量は 50 ～ 55 t/ha、糖度は 17% です。 したがって、バイオ肥料の有効性を調べる研究では、ジャガイモやテンサイの成長と発育にプラスの効果があり、これらの作物の収量の大幅な増加に貢献していることが示されています。 したがって、進行中の研究の結果に基づいて、バイオ肥料は将来的に鉱物資源の代替となることが期待できます。 大豆 キルギス科学研究所で大豆へのバイオ肥料の使用の有効性に関する実験を行ったところ、バイオ肥料の3％溶液に対する大豆の良好な反応が認められ、実験2日目に発芽が起こり、5日目にはシュート形成が観察されました。 XNUMX日目。
コットン ジャラル・アバード地域のバザール・コルゴン地区にある私有農場における綿花収量に対するバイオ肥料の影響に関する現地調査では、播種中および最初の栽培中にバイオ肥料の10％溶液を300リットルの割合で使用したことが示された。 /ha では 30c/ha の綿収量が得られます。 肥料を使用した対照区では 20 ～ 25 c/ha の収量が示されました。つまり、バイオ肥料を使用すると綿の収量が 20 ～ 50% 増加します。 樹木、低木、草 キルギス共和国国立科学アカデミー南部支部の生物圏研究所で行われた現地調査では、さまざまな果物、観賞用、その他の樹木や低木の挿し木の根系の形成にバイオ肥料を使用するのが効果的であることが示されました。従来の高価な化学物質であるヘテロオーキシンを使用するよりも効果的です。 実践では、21回の草刈りで山の牧草地土壌で天然草を生育するためにバイオ肥料を使用すると、緑の量が3％増加することが示されています。 ラトビアの国営農場「オーガ」では、4回の挿し木で草にバイオ肥料を使用すると、収量がS倍に増加し、1,5回の挿し木ではXNUMX倍の収量増加が見られました。 バイオ肥料の応用 バイオ肥料の適用条件と料金 加工された原料は、生育期の直前に畑に散布すると最も効果的です。 植物の成長中にバイオ肥料を追加適用することも可能です。 必要な量と散布のタイミングは、特定の植物によって異なります。 衛生状態を維持するために、食用に使用される植物の葉には葉面給餌を使用して肥料を与えないでください。 以下は、バイオ肥料の効率的な使用に関する推奨事項です。
飼料添加物 バイオ肥料は、動物飼料の効率を向上させるための活性添加剤として世界中で使用されています。 原料の嫌気性処理のプロセスにおいて、特に好熱性モードを使用する場合、バイオ肥料はあらゆる種類の病原性微生物叢から消毒されます。 さらに、加工されたバイオマスは、タンパク質濃度が増加し、ビタミンB12やその他の有用な物質が豊富になるなど、飼料生産の観点からプラスとなる新しい特性を獲得します。 バイオガスプラントで発酵させた農業廃棄物をベースにしたタンパク質やビタミンのサプリメントの工業生産はイスラエル、フィリピン、カナダ、米国で開発されており、こうした添加物の平均コストはトン当たり12ドルである。 動物の健康と飼料組成 動物の体の通常の活動は、脂肪、タンパク質、炭水化物、無機塩、水、ビタミンなどの栄養素を含む食物を定期的に摂取することで可能になります。 栄養素は体の支出をカバーするエネルギー源であり、体の成長の過程で使用される建築材料です。 タンパク質は他の栄養素で置き換えることができないため、動物に必要な栄養素の中で特別な位置を占めています。 タンパク質が不足すると、体の正常な成長が止まります。 完全なタンパク質には主に動物由来のタンパク質が含まれますが、一部の植物 (ジャガイモ、マメ科植物など) には完全なタンパク質が含まれています。 ビタミンは代謝調節因子の役割を果たします。 現在、動物の体に必要な20種類以上のビタミンが単離され、研究されています。 ビタミンB12は動物にとって特別な役割を果たします。 ビタミンB-12欠乏は、成長障害、消化不良（特にタンパク質）、貧血（反芻動物の「白血病」）、毛の粗さ、皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。 家禽では、ビタミンB-12の摂取が不十分であると、胚や孵化した雛の死亡率が増加します。 このビタミンの欠乏が長期間続くと、卵の生産も低下する可能性があります。 したがって、畜産の観点から、飼料には必要な基本要素が動物によって消化可能な形で含まれ、微量要素のセットが含まれ、一定量の完全なタンパク質が含まれ、ビタミンも含まれていなければなりません。 飼料添加物の必要性 天然飼料は、動物に必要な物質の含有量の要件を満たしていないことがよくあります。 植物ベースの飼料は、原則として、動物のタンパク質やビタミンの必要量をカバーすることはできません。 したがって、魚粉、肉骨粉、大豆粕などの動物飼料に飼料添加物が添加されます。 飼料添加物としてのバイオ肥料 バイオガスプラントで処理された肥料は、すべての必須アミノ酸と多くのビタミン、特にビタミンBを含んでおり、加工中およびさらなる準備中に消毒されるため、飼料添加物として使用できます。 嫌気的に処理された牛糞の乾物 1 kg 中のアミノ酸の総量は、中温処理モードおよび高温処理モードでそれぞれ 210 および 240 g/kg です。 したがって、家畜の排泄物を嫌気的に処理した生成物は、重要なタンパク質飼料源となっている。 飼料添加物の調製 この飼料濃縮物を製造する技術は、その名を冠したロシア生化学研究所によって開発され、使用が推奨されました。 A.N. バッハ氏とウクライナアルコール産業研究所。 これは、バイオガスプラントで肥料を処理し、処理された塊から粗い残留物（わらなど）を分離し、バイオ肥料スラッジを脱水することから構成されます。 得られた沈殿物を60〜70℃の温度で乾燥させ、粉砕して小麦粉にします。 遮光性の包装や容器に保管すると、長期間その品質を保ちます。 この技術を使用すると、1 頭の牛が年間 0,3 g の純粋なビタミン B-30 を含む最大 12 トンの濃縮飼料を生産できます。 この量の濃縮物は、1000 トン以上の飼料を濃縮することができます19。 飼料添加物の投与量 UkrNIIselkhoz の推奨によれば、飼料強化の平均割合は、飼料乾物 10 kg あたりビタミン B-20 12 ～ 1 mcg です。 より高い信頼性を確保するために、飼料乾物 2,5 キログラムあたり 18 グラムの乾燥ビタミン濃縮物を動物飼料に添加することが推奨されますXNUMX。 動物の摂食効果 肥料の嫌気処理生成物をタンパク質やビタミンの飼料添加物として使用する研究は、ラトビア、アルメニア、ウクライナおよび諸外国の科学機関で研究されている。 ラトビアのオーガ州立農場での研究では、バイオ肥料からの乾燥ビタミン濃縮物が添加物として雄牛の子牛の食事に加えられました（生体重10キログラムあたり20グラム）。 その結果、動物の体重増加は最大 6% 増加し、動物が消費するドライフードの総量は 14 ～ XNUMX% 減少し、動物の健康状態は改善されました。 バイオ肥料の保管 加工された原材料の肥料特性、つまり窒素含有量を維持するには、密閉容器に短期間保管し、その後畑に散布する必要があります。 バイオ肥料を施用した後、土地を耕すか掘り起こすとよいでしょう。 バイオ肥料の保管は通常、次のいずれかの形式で行われます。
液体貯蔵 バイオガスシステムの排出口はバイオ肥料貯蔵タンクに直接つながっています。 蒸発や浸出による液体の損失を防止する必要があります。 畑に肥料を散布する前に、コンテナの内容物を混合し、散布機または灌漑システムを使用して散布します。 この方法の主な利点は、窒素損失が少ないことです。 一方で、容量を確保するには多額の設備投資が必要です。 また、液肥を保管する場合、圃場まで配送するための輸送手段を購入する必要があります。 作業範囲は肥料を輸送する距離によっても異なります。 乾燥 乾燥した暑い天候でもバイオ肥料の乾燥が可能です。 乾燥バイオ肥料の主な利点は、肥料の体積と重量が削減されることです。 乾燥肥料は手で散布することもできます。 小型乾燥タンクの建設コストは比較的少額ですが、肥料からは無機窒素の約 90%、つまり全窒素含有量の約 50% が失われます。 先進国では通常、加工された原料は分離機を使用して分離され、濾過されて液体と濃厚な部分に分けられます。 液体部分は反応器に戻されるか肥料として使用され、濃厚部分は乾燥または堆肥化されます。 バイオ肥料の液体部分と濃厚部分を分離するための簡単な技術として、低速砂フィルターの使用が推奨されます。 湿った厚い塊は、浅い穴に分配することも、単に表面に広げて乾燥させることもできます。 気候によっては、そのような乾燥のために広い面積が必要になる場合があります。 濃厚な塊を乾燥物質と混合することにより、乾燥時間と栄養素の損失を減らすことができます。 すべての乾燥方法の欠点は、栄養素が失われることです。 したがって、液体肥料の輸送が困難な場合にのみ乾燥をお勧めします。 堆肥化 窒素の損失は、リサイクル材料を植物廃棄物と混合して堆肥化することで削減できます。 バイオ肥料には窒素、リン、その他の有用な物質が含まれており、堆肥の腐敗プロセスを加速します。 さらに、堆肥化の高温により、反応器内で生き残った病原性微生物叢が死滅します。 完成した堆肥はしっとりとして柔らかく、簡単な道具を使って畑に散布することができます。 畑への納品が楽になります。 乾燥した植物材料は何層にも積み重ねられ、リサイクルされた生物汚泥が散布されます。 植物材料と濃厚排水の比率は、植物材料と汚泥の固形分含有量によって異なります。 堆肥化の主な利点は、乾燥と比較してバイオ肥料からの栄養素の損失が軽減されることです。 バイオ肥料を加えて生成された堆肥は非常に効果的で、長期間効果が持続します。 バイオ肥料を適用するための機器 バイオ肥料散布技術は、手動散布から肥料散布機に搭載されたコンピューターを使用する大規模システムまで多岐にわたります。 どの技術を選択するかは、排水の量と施肥が必要な土地の面積、財政能力と人件費によって決まります。
発展途上国の小規模農場では、バケツ、じょうろ、ストラップ付き容器、木製密閉台車、簡易台車などがバイオ肥料の散布に使用されています。 バイオ肥料を適用する最も経済的な方法は、運河のネットワークを使用するか、灌漑システムにバイオ肥料を追加することです。 どちらのオプションも、肥料保管場所からの傾斜が、灌漑システムの場合は 1%、溝システムの場合は 2% であると想定しています。 最も労力をかけずに最適な方法で肥料を使用することは、計画の重要なパラメータです。 地形により重力施肥が可能な地域では、バイオガスプラントの正しい位置に特別な注意を払う必要があります。 平坦な地域では、設備と農場をより高いレベルに引き上げることを検討できます。 液体肥料散布機での散布 散布タンクは保管場所から充填され、肥料を散布するために圃場に輸送されます。 肥料は穴を通して反射板に噴霧され、特殊な形状により噴霧範囲が広がります。 あるいは、反射板を回転させることもできます。 移動ホースシステムによる直接塗布 バイオ肥料は、地面近くを走るいくつかのホースに供給される分配システムにポンプで送り込まれます。 肥料は地面に直接施用され、栄養の損失が軽減されます。 ホース間の距離は作物に応じて調整できます。 ディスクによる注射 2枚のディスクを使用して土壌をV字型の溝に開け、そこに肥料がホースを通って流れ込みます。 その後、溝が閉じられる。 これは、栄養保全の観点からバイオ肥料を適用する最も先進的な方法です。
国際協力機構（JICA）の支援により、土壌表面に散布する液状バイオ肥料散布機（LBF）と土壌に直接散布するLBRの2種類が開発されました。 KNAU教育農場の実験圃場において、これらの散布機はバイオ肥料を使用した予備実験試験を受け、実用的な性能が確認されました。 現在、スプレッダーの作動体の設計改善（ノズルの詰まりの解消、散布面積の拡大など）の作業が続けられています。 著者: Vedenev A.G.、Vedeneva T.A.
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