Утилизация навоза на животноводческих предприятиях

Если мы посмотрим в любой словарь значение слова утилизация, то увидим, что это слово означает использование (употребление с пользой). И по отношению к переработке и утилизации навоза этот принцип должен обязательно сохраняться, ведь органическое удобрение на основе навоза может быть употреблено с пользой только, когда будет внесено на поля.

Получение органического удобрения из свежего навоза - это только начальный этап для животноводческих предприятий по работе с отходами, а за этим следует затратная стадия по его транспортированию и распределению на полях. Таким образом, только тогда, когда будут соблюдены рекомендуемые нормы внесения при условии достаточной площади земельных угодий, навоз может быть употреблен с пользой, т.е. утилизирован.

На животноводческих комплексах и фермах в зависимости от способов содержания животных и первичной обработки отходов образуются следующие виды навоза:

• жидкий,
• жидкая фракция после разделения (сепарации),
• твердая фракция после разделения,
• подстилочный,
• инфлюент после биогазовой установки.

Все эти виды требуют дальнейшей подготовки и последующей почвенной утилизации при выращивании сельскохозяйственных культур.

Способы утилизации

Существуют следующие способы удаления навоза из животноводческих помещений:

• гидросмывной,
• механический,
• самотечный.

Гидросмыв был широко распространен во времена СССР. Теперь он остался только на старых свиноводческих комплексах. При гидросмыве  происходит разбавление экскрементов животных водой в 5-10 раз, и годовые объемы выхода навозных стоков могут достигать миллионов кубов.

Механический способ с применением скребковых и шнековых транспортеров, скреперных установок, различных типов бульдозеров  применяется для удаления из помещений продуктов жизнедеятельности КРС. Этот способ самый экономичный в плане минимизации объемов образуемой органической массы. Механический способ удаления также может применяться на некрупных свиноводческих  фермах.

Большинство современных свиноводческих комплексов оборудуется самотечной системой периодического действия, включающей в себя ванны для накопления навоза, трубы для сплава и закрывающие клапаны, а также насосное оборудование для перекачки в лагуну. При такой системе удаления свиного навоза объемы его выхода значительно меньше, чем при гидросмыве, так как тратится значительно меньше технологической воды.

Требования к производству и хранению органического удобрения

Целью обработки свежего навоза является получение продукта, безопасного в ветеринарно-санитарном и гигиеническом отношениях.

Природное удобрение не должно содержать вредных микроорганизмов, семян сорняков, тяжелых металлов и пестицидов свыше допустимых норм.

Навозохранилища должны быть достаточно вместимыми, чтобы обеспечить хранение удобрения в течение необходимого времени до внесения в почву. Способы хранения должны исключать миграцию загрязняющих веществ в почву и водные объекты, а также минимизировать выбросы газов в атмосферу.

В настоящее время предприятия обязаны разрабатывать и утверждать технические условия на органические удобрения на основе навоза, а также регламенты их производства и применения.

Подготовка навоза к использованию

Подготовка к использованию бесподстилочного навоза может производиться путем его сепарации или без разделения на жидкую и твердую фракции. В случае разделения на фракции на выходе получаются два продукта, каждый из которых необходимо хранить и утилизировать различными способами.

Следует отметить, что способ сепарации удорожает в целом утилизацию навоза как по капитальным, так и по эксплуатационным затратам. Уменьшение объемов лагун для накопления жидкой фракции не покрывает дополнительные затраты на цех сепарации, площадку твердой фракции с твердым покрытием и жижесборниками, оборудование для перемешивания, погрузки, транспортирования и внесения твердой фракции.

Основными способами предотвращения распространения источников заболеваний в окружающей среде является карантинирование отходов ферм на время выяснения эпизоотической ситуации и их выдерживание в навозохранилищах для дегельминтизации и гибели сорняков. В случае эпизоотии на животноводческом предприятии в карантинный период навоз в инфицированной секции обеззараживается, как правило, химическим  способом.

Способы переработки жидких видов навоза

Для обеспечения карантинирования хранение навоза разрешается только в секционных навозохранилищах (лагунах). Дегельминтизация жидкого неразделенного навоза и жидкой фракции осуществляется путем выдерживания в лагунах, а также может производиться путем добавления препаратов биологического ингибирования-стимулирования (изготовляемых из проростков пасленовых культур). Есть заявления, что применение биологических препаратов эффективных микроорганизмов (ЭМ) также обеспечивает гибель гельминтов, но в нормативных документах это способ не отражен.

Способ получения биогаза в метантенках нельзя отнести к способу утилизации навоза, так как объем получаемого инфлюента незначительно уменьшается по сравнению с исходным объемом органической массы. Но следует отметить, что анаэробное сбраживание можно рассматривать как метод подготовки свежего навоза для последующего использования, так как оно способствует его дезодорации и обеззараживанию. Биогазовые установки отличаются высокими капитальными вложениями и длительным сроком окупаемости. Для повышения эффективности процесса необходимо использовать дополнительные отходы мясной промышленности и растениеводства.

Способы переработки твердых видов навоза

Переработка твердых видов (подстилочный навоз и твердая фракция бесподстилочного) осуществляется путем его биотермического обеззараживания в буртах или на установках ускоренного компостирования. Для компостирования влажность органической массы должна быть не более 75%. В противном случае требуется дополнительный влагопоглощающий материал: солома, опилки, др.

Для сельскохозяйственных культур наиболее ценным удобрением является полуперепревший, а не полностью перепревший навоз, утративший большую часть питательных веществ.

Способ вермикомпостирования удорожает производство, и его применение в растениеводстве не имеет никакого смысла, так как он не повышает удобрительную ценность. Кроме того, получаемый продукт переработки навоза в санитарном отношении становится еще более опасным, так как черви могут быть носителями инфекций и паразитов.

Оборудование для получения гранул имеет смысл применять только для навоза КРС при условии наличия надежного рынка сбыта населению для удобрения огородных культур. Следует отметить, что в соответствии с современным законодательством реализация агрохимикатов (к ним относят и навоз) сторонним покупателям требует государственной регистрации.

Требования к полям для утилизации навоза

Для обеспечения экологической безопасности требуется достаточная площадь полей для утилизации навоза при условии возможности применения рекомендуемых норм его внесения под сельскохозяйственные культуры.

Форма рельефа полей, их гидрологические и гидрогеологические условия должны соответствовать определенным требованиям. Внесение органических удобрений запрещено в водоохранных, санитарно-защитных зонах, зонах санитарной охраны источников водоснабжения.

Натуральные удобрения на основе навоза можно вносить на полях со всеми типами почв за исключением щебенистых, гравийных, крупнозернистых песчаных, а также сильнозасоленных почв.

Утилизация навоза в жидком виде

Подавляющие объемы выхода навоза от животноводческих предприятий имеют жидкий вид, не разделенный на фракции, и жидкая фракция. Удобрения, получаемые из них, имеют относительно невысокую концентрацию питательных веществ.

Способы утилизации не разделенного на фракции навоза и жидкой фракции после сепарации принципиально не различаются. В любом случае при производстве работ по почвенной утилизации требуется перемешивание содержимого лагун для исключения накопления осадка. При использовании жидкой фракции нормы внесения по сравнению с неразделенным навозом увеличиваются всего на 20-30% в соответствии с уменьшением содержания общего азота.

Для средних и крупных животноводческих предприятий, получающих большое количество жидкого навоза, целесообразно применять гидромеханическое оборудование – насосы и трубопроводы. Такой способ транспортировки и внесения предпочтительнее по экономическим, агротехническим и экологическим показателям использования мобильного транспорта – тракторов с цистернами.

Применение шланговых систем

Шланговые системы позволяют работать с жидким навозом влажностью 94% и выше. При увеличении влажности перекачиваемой массы  несколько увеличивается производительность систем за счет снижения ее вязкости.

Шланговые системы могут быть двух типов - с буксируемым шлангом или с самоходной распределительной машиной с катушкой.

Состав оборудования шланговой системы с самоходной распределительной машиной с катушкой:

• насосная станция,
• линия транспортирующих шлангов,
• линия распределяющих шлангов,
• самоходная распределительная машина с катушкой для намотки шлангов.

Этот вариант шланговой системы в нашей стране не получил широкого распространения из-за высокой стоимости оборудования.

При почвенной утилизации навоза лидирующее положение в нашей стране теперь занимают шланговые системы с буксируемым шлангом. Производительность таких систем отвечает потребностям средних и  крупных животноводческих предприятий с современными системами навозоудаления. Производительность систем возрастает при использовании шлангов увеличенных диаметров. Но это влечет необходимость применения соответствующей дизельной насосной станции, позволяющей осуществлять забор навоза при высоких расходах из лагун глубиной до 6 м.

Отличительной особенностью работы данных систем является принцип перемещения буксируемого шланга по зигзагообразной траектории по полю за трактором с распределительным устройством. Распределение удобрения на полях может производиться внутрипочвенного или поверхностно. При длине шланговых систем до 4-5 км применяется схема с одной основной насосной станцией, при большей длине применяются дополнительные подкачивающие насосные станции.

Использование мобильного транспорта

Использование тракторов с цистернами может быть оправдано при небольших объемах выхода жидкого навоза, и в этом случае капитальные затраты на приобретение технических средств могут быть минимальными.

Современные цистерны для жидкого навоза оборудуются различными рабочими органами для разбрызгивания, близпочвенного внесения через распределитель с системой навесных  шлангов, внутрипочвенного с различными рабочими органами. Для уменьшения давления на почву применяются шины с регулировкой давления. Но стоимость таких машин достаточно велика.

Мобильный транспорт может применяться в комплексе со шланговыми системами  на участках, недоступных для прокладки шлангов, при наличии удаленных участков небольшой площади, на мелкоконтурных полях. Существует также вариант прокачки навоза в полевые емкости, откуда он забирается мобильным транспортом и затем вносится на поля.

Утилизация навоза в твердом виде

Технология утилизации навоза включает: погрузку на месте хранения, доставку к месту внесения, распределение по поверхности поля.

При внесении удобрений применяют две основные технологии: прямоточную и перевалочную.

Транспортирование и внесение твердых удобрений при использовании прямоточного метода осуществляется с помощью специализированных машин - кузовных разбрасывателей. Разбрасыватели снабжены дозирующими устройствами для возможности регулирования норм внесения.

При использовании перевалочной технологии органическую массу вывозят на поля в течение всего года, укладывают равномерно в навозные кучи и распределяют в удобные для внесения сроки с помощью валкователей-разбрасывателей.

Такая процедура, как переработка и утилизация, применительно к навозу животноводческих предприятий должна рассматриваться в комплексе, начиная от уборки в животноводческих помещениях и вплоть до внесения органического удобрения на поля.