Биологический обогрев

Биологический обогрев – использование в культивационных помещениях тепловой энергии биотоплива – навоза, домашнего мусора, соломы, таких отходов промышленности, как опилки, корье, отдубина, очес, и других органических.материалов, которые выделяют тепло при разложении их термофильными микроорганизмами. В навозе содержится свыше 30 видов микроорганизмов, вызывающих его саморазогревание.
Микробиологическое разогревание биотоплива – аэробный процесс. В слишком сыром органическом материале (влажность более 75%) воздух вытеснен водой. Такое биотопливо плохо разогревается. Оптимальная влажность его 65-70%. Чрезмерно влажное биотопливо подсушивают, добавляя в него сухие рыхлящие материалы – слабо разложившийся сухой торф, опилки, не используемые на корм растительные остатки. Сухое биотопливо увлажняют.
Плотно утрамбованное биотопливо из-за недостатка в нем кислорода разогревается очень медленно. Поэтому его можно заранее заготавливать и хранить в уплотненном состоянии. Для разогрева биотоплива необходимо, чтобы оно имело нейтральную или слабощелочную реакцию, содержало усвояемый бактериями азот и температура его не была ниже 6-8°С.
При разложении биотоплива выделяются углекислый газ, аммиак и вода. Углекислый газ, попадая в атмосферу помещения, благоприятно влияет на урожай и рост растений. Аммиак обогащает грунт азотом, Водяные пары улучшают режим влажности. Отработанное биотопливо (перегной) – прекрасное органическое удобрение для открытого грунта и основа почвосмесей для защищенного грунта.
Для биообогрева не требуется специальных дорогостоящих установок. Но такой обогрев имеет много недостатков, в частности необходимость перемещения больших масс органического вещества И грунта, а также неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия для работающих. Температура разложения биотоплива практически не поддается регулированию; теплоотдача его характеризуется быстрым подъемом и постепенным понижением после достижения максимума. Такой характер кривой температуры позволяет использовать биотопливо только весной, когда снижение теплоотдачи источника тепла компенсируется сокращением теплопотерь в связи с повышением температуры окружающей среды.
В настоящее время доля и значение биообогрева в овощеводстве нишей страны быстро уменьшаются, так как в современных его формах он не может удовлетворительно сочетаться с технологией выращивания овощных растений на промышленной основе. Но биообогрев еще долго будет находить применение в утепленном грунте и в сооружениях для выращивания рассады, а также в приусадебном овощеводстве.
Навоз различных домашних животных неравноценен как биотопливо. Конский, овечий и козий навоз сухой, рыхлый, способен легко и быстро разогреваться. Вскоре после разогрева его температура достигает 60-75°С. Затем происходит сначала быстрое, а потом медленное снижение температуры, и лишь через 2 мес она, опускается до 27-30°С. Такое биотопливо можно применять в средней зоне со второй половины февраля, то есть в ранних весенних теплицах и парниках.
Коровий навоз содержит 80-88% воды. Разогревается он медленно и слабо. Максимальная температура не поднимается выше 53°С, быстро снижается и уже через 7-15 дней опускается до 28°С. Теплоотдача коровьего навоза достаточна только для обогрева сооружений, которые начинают эксплуатировать в конце марта. При добавлении к нему опилок, соломы, торфа или конского навоза интенсивность саморазогрева возрастает. Такие смеси можно использовать с начала марта. На биотопливе из коровьего навоза растет много пластинчатых грибов, что нежелательно при выращивании овощных растений. Опудривание поверхности навоза перед насыпанием грунта свежегашеной известью (300 грамм на 1 м2) предупреждает массовое появление этих грибов.
В пригородных хозяйствах применяют в качестве биотоплива домашний мусор. Кривая разогрева бытового мусора близка к кривой разогрева конского навоза. «Горит» он равномерно, долго удерживая температуру на достаточно высоком уровне. Использование городского мусора можно начинать с середины февраля. Однако для работающих в овощеводстве людей мусор может стать причиной заболеваний или травм от осколков стекла. Поэтому в данном случае особенно следует соблюдать меры предосторожности и правила техники безопасности, а также личной гигиены.
Заготавливают биотопливо и подвозят его к сооружениям защищенного грунта в течение зимы и весны. Биотопливо укладывают в штабеля высотой 1,7-2 метра, произвольной длины и шириной не менее 6-8 м. Вдоль каждого штабеля оставляют свободную полосу шириной 6 м для размещения машин, применяемых при работах с биотопливом. Если предполагают использовать смеси из разных материалов, компоненты складывают в один штабель в требуемом соотношении. Укладывают биотопливо для хранения плотно, так как в рыхлом состоянии оно будет преждевременно разогреваться. Для формирования и послойной трамбовки штабелей используют бульдозеры. Зимой важно предохранить биотопливо от промерзания или сильного охлаждения. Оптимальная температура внутри штабеля 8-12°С. Для поддержания такой температуры готовые штабеля биотоплива укрывают теплоизолирующими материалами (торф, солома, опилки, рыхлый навоз).
За 7-15 дней до загрузки в сооружения биотопливо перебивают (перекладывают) экскаваторами, погрузчиками или смесителями, укладывая рыхло в новый штабель. Благодаря этому к аэробным термофильным микроорганизмам поступает воздух. Они активизируются, что способствует выделению большого количества тепла.
Ранней весной в холодную погоду прибегают к более сложным способам разогрева биотоплива. Например, устанавливают временные печи, обкладывают их холодным навозом или мусором и затапливают. Разогревшееся у печей биотопливо закапывают в перебитые, но не начавшие саморазогреваться штабеля для создания в них очагов тепла, от которых оно будет распространяться на еще холодную массу органического материала. Для получения подобных же очагов тепла в штабеля иногда закладывают раскаленные камни, негашеную известь или выливают горячую воду (если навоз сухой). В сооружения защищенного грунта биотопливо загружают только после того, как оно хорошо разогреется.