Лагуны для навоза: их устройство и эксплуатация
Исторически сложилось (с легкой руки переводчиков), что, за навозохранилищами закрепилось красивое название – лагуны. В соответствии с ГОСТ Р 53042-2008 «Удобрения органические. Термины и определения»: лагуна для хранения бесподстилочного навоза (помета) - это заглубленное в земле навозохранилище (пометохранилище) с гидроизоляцией из полимерных материалов.
Конструкция лагун
В РФ уже более 10-ти лет для гидроизоляции лагун применяются геомембраны толщиной не менее 1,5 мм. Они выпускаются как зарубежными, так и отечественными производителями. Геомембраны обладают достаточной прочностью и устойчивостью к условиям среды – температуре и ультрафиолету. Широкое распространение лагун с геомембранным покрытием на свинокомплексах и комплексах КРС обусловлено их сравнительно низкой ценой.При строительстве лагун важным этапом являются земляные работы. На их долговечность влияют период проведения работ и качество укладки (трамбовки) грунта. Например, при производстве земляных работ зимой без должной утрамбовки грунта, были случаи перекоса уровня дамб весной до 1 м в уже покрытой геомембраной лагуне. Также важна профессиональная укладка геомембраны, качество сварки швов, выполнения земляного замка.
Для исключения прорастания растений ложе сооружения обрабатывают гербицидами. Для дополнительного выравнивания поверхности и защиты полимерной пленки под нее может укладываться геотекстиль.
Лагуны для навоза чаще всего выполняются в полувыемке-полунасыпи. Ее дно должно находиться на 0,5 м выше уровня грунтовых вод. При глубоком залегании грунтовых вод лагуны могут быть выполнены полностью в выемке. В этом случае отсутствуют трудоемкие работы по уплотнению дамб, упрощается подъезд техники при их эксплуатации, но возникают вопросы перевозки грунта. И тогда выбор конструкции определяется технико-экономическими расчетами.
В соответствии с возможной высотой всасывания насосных станций, рекомендуемая глубина лагун должна составлять не более 6 м. Встречаются случаи строительства более глубоких сооружений до 9 м, что является показателем технической безграмотности проектировщиков, так как забрать навоз на такой глубине без использования погружных насосов даже теоретически невозможно.
Заложение откосов лагун определяется свойствами грунтов и не может быть круче их естественного откоса: для глины и суглинка при естественной влажности 1:1, для песчаных грунтов 1:2. Но следует учитывать, что за счет гидроизоляции откосов от атмосферных осадков влажность грунтов может уменьшиться и потребуются более пологие склоны, поэтому менее 1:1,5 заложение откосов для глинистых грунтов делать не рекомендуется, а для песчаных грунтов заложение откосов выполняется до 1:3.
Заложение откосов определяется также требованиями применяемой техники для перемешивания навоза. При использовании лагунных помп заложение внутреннего откоса в месте ее опускания в лагуну должно находиться в пределах 1:2 - 1:3.
Также дно лагун необходимо выполнять с уклоном в сторону установки оборудования по откачке навоза (лагунной помпы) для уменьшения мертвого объема. При этом учтя волновые нагрузки и прием осадков, уровень заполнения навозохранилища принимается не менее 0,5 м от верха дамб.
Перемешивание навоза в лагунах
При хранении неразделенного навоза накапливается осадок в лагунах, который образуется и при хранении жидкой фракции навоза, но в меньших объемах. Лагуны не могут очищаться от осадка механическим способом как навозохранилища с бетонным покрытием, поэтому необходимо перемешивание как неразделенного навоза, так и жидкой фракции после сепарирования. Только при хранении сепарированного навоза для этого может применяться меньшее количество техники и более постое и дешевое оборудование. Так, например, для крупных лагун для хранения неразделенного навоза применяются одновременно лагунная помпа и миксер, а для жидкой фракции достаточно миксера. О целесообразности разделения навоза можно прочитать в нашей статье на сайте.
Для перемешивания навоза целесообразно применение передвижного оборудования, работающего от вала отбора мощности трактора. Как показал опыт, применение стационарных перемешивающих устройств в лагунах не эффективно, так как приводит к накоплению осадка в зонах малых скоростей движения жидкости.
При проектировании площадок лагун на животноводческих предприятиях необходимо предусматривать дороги, технологические площадки для работы техники по перемешиванию, забору жидкого навоза для перекачки на поля. Необходимо учитывать требования по ширине дамб для проезда и установки применяемого оборудования. Строительство лагун с узкими дамбами, не позволяющими осуществить установку оборудования для перемешивания и забора навоза, является довольно распространенной ошибкой.
При использовании лагунной помпы ширина дамбы в месте ее установки должна составлять 20 м. Для установки лагунной помпы на каждой секции навозохранилища могут быть предусмотрены одна или две технологические площадки. При использовании лагунного миксера, который перемещается по сторонам сооружения, ширина дамб рекомендуется не менее 10 м. Ширина дорог на дамбах принимается 4 м.
Целесообразно чтобы ширина лагун не превышала 60-65 м, что позволит исключить образование зон с накоплением осадка в ней, так как радиус действия лагунных миксеров до 35 м.
Механическое повреждение геомембраны
Хотя геомембраны и достаточно прочный материал, но как показывает практика, нет гарантии от его механического повреждения по тем или иным причинам. Это может быть разрыв от механических воздействий при перемешивании или заборе навоза, в случае нарушения технологии производства работ. Отмечались случаи вандализма и разрыва покрытия волком, попавшим в лагуну (по современным требованиям площадка лагун должна иметь ограждение).
При повреждении покрытия лагун не важен его размер, так как при попадании навоза под геомембрану вследствие разложения органических веществ выделяются газы, происходит образование воздушного пузыря и лагуна выходит из строя. Поэтому площадка лагун, являясь гидротехническим сооружением, должна иметь сеть наблюдательных гидрорежимных скважин для контроля утечек навоза из секций лагун.
Итак, подводя итоги, еще раз хочется подчеркнуть тот факт, что устройство лагун без соблюдения технических норм и привлечения специалистов в данном вопросе, является глубоким заблуждением, влекущим за собой большие финансовые потери.
Автор: Леонов М.В., Щеголева И.В.