3.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Из физических свойств бесподстилочного навоза особое значение имеет содержание в нем крупных частиц и тонкодисперсных частичек, прежде всего коллоидов. Сухое вещество бесподстилочного навоза крупного рогатого скота примерно на 45% состоит из твердых частиц диаметром более 0,2 мм.

Иногда отмечается высокое содержание песка в бсс- подстнлочном навозе. Во многих случаях это объясняется недоброкачественной уборкой и подготовкой кормов, что, в свою очередь, приводит к неисправностям средств удаления н гидравлической транспортировки навоза. Аналогичное отрицательное влияние на систему оборудования оказывают посторонние включения, в частности куски бетона, металла, дерева и пластмассы, а также предметы, попадающие в навоз при ветеринарной обработке животных. Эти включения необходимо отделять от навоза.

Большое значение для транспортировки навоза по каналам и трубопроводам имеют его реологические свойства. Бесподстилочный навоз является полидисперс- ной системой. Твердые частицы различных размеров находятся в виде суспензии и частично в коллоидном состоянии. Все растворенные соли и низкомолекулярные органические соединения находятся в молекулярно-дисперсном состоянии. Полужидкий навоз обладает квази- пластическими свойствами текучести [106], в то время как жидкий навоз по мере разбавления приобретает свойство жидкости.

Характерным признаком пластического вещества является точка текучести (предельное напряжение сдвига). Эта величина показывает, какое напряжение сдвига необходимо для преодоления упругости навоза (он начинает течь под действием силы тяжести). Между точкой текучести и содержанием сухого вещества существует определенная, но не очень тесная связь [166].

Под тиксотропией понимают известный в коллоидной химии физический процесс, при котором коллоидные системы, находящиеся в состоянии покоя, переходят в студенистую форму, т. е. становятся тверже, кон- систентнее, а от напряжения сдвига снова превращаются в золь и приобретают свойства жидкости. Этот процесс наблюдается прежде всего в самотечных каналах и в навозохранилищах с полужидким навозом.

Полидисперсностью бесподстилочного навоза объясняется процесс отделения твердых частиц от жидких в определенных условиях, прежде всего при высокой степени разбавления. Это приводит в первую очередь в навозохранилищах к образованию осадочного и плавающего слоев с высоким содержанием твердых веществ и зоны расслоения. Под влиянием процессов брожения расслоение ускоряется. Свиной навоз особенно имеет тенденцию к расслоению при хранении и транспортировке в цистернах. Физическое состояние навоза находится в тесной связи с его химическими и биологическими свойствами. Бесподстилочный навоз содержит большое количество неорганических и органических соединений, физико-химические свойства которых в многообразных условиях обработки и подготовки навоза еще недостаточно исследованы. Изучение физико-химических процессов затрудняется тем, что навоз подвержен постоянным микробиологическим превращениям. Значительное влияние на химико-биологические процессы оказывают:

• количество и свойства выделяемых с калом и мочой органических и неорганических веществ (зависят о г вида животных, типа их использования, продуктивности и рациона);
• содержание воды в бесподстилочиом навозе;
• внешние условия при обработке бесподстилочного навоза (температура, доступ воздуха н т. д.).

Физико-химические процессы и продукты микробиологических превращений навоза представляют большой интерес с практической точки зрения. Так, коррозия находящихся в контакте с навозом конструкционных элементов и технических устройств объясняется специфическими ионными реакциями, причем наиболее важную роль играет содержание сульфидов, сульфатов и аммиака, а также углекислоты, агрессивной к извести. Если не соблюдать правила техники безопасности и не учитывать местные и метеорологические условия, то выделяемые газообразные продукты брожения, например НгЭ, МНз, амины, меркаптаны и низшие жирные кислоты, могут обусловить резкий запах, а иногда вредные газы (НгБ, С02, ЫН3) могут представлять серьезную опасность для человека и животных.