Утилизация отходов животноводства

Понятие утилизации отходов животноводства в последнее время трактуется как превращение навоза из отхода в органическое удобрение. И если это имеет смысл по отношению к переработке отходов в органическое удобрение для последующей реализации в пакетированном виде, то при наличии огромных объемов животноводческих отходов и переименовании их после соответствующей подготовки (переработки) в органическое удобрение просто язык не поворачивается заявлять, что произошла утилизация навоза, так как это процесс использования, употребления с пользой, а не только переработки его в удобрение. Наше мнение таково: говорить об утилизации можно только тогда, когда навоз будет доставлен и внесен на сельскохозяйственные земли, причем в соответствии с рекомендуемыми нормами. А для этого необходимо наличие достаточной площади удобряемой земли, а также технических средств, которые обеспечат перевозку на необходимое расстояние с производительностью, соответствующей объемам отходов.

Отход или агрохимикат?

В ответ на возмущение производителей животноводческой продукции Минприроды РФ дало разъяснение об отсутствии необходимости получения лицензии на обращение с таким видом отходов как навоз при условии оформлении документов для перевода отходов в продукцию – органические удобрения в соответствии с действующим законодательством России. Для этого необходимо разработать технические условия и технологические регламенты производства удобрений – переработки навоза.

Но тут возникают еще новые проблемы – на данный момент органические удобрения относятся к агрохимикатам. Дело дошло до того, что по Общероссийскому классификатору продукции по видам экономической деятельности производство удобрений животного происхождения отнесли к химической промышленности.

На органическое удобрение (навоз) предприятия должны получать комплексную токсиколого-гигиеническую оценку (экспертизу). Может потребоваться еще государственная регистрация удобрения как агрохимиката, а эта процедура недешевая и длительная по времени. При регистрации ведь еще необходимо доказательство, что навоз положительно влияет на урожай – тысячелетия удобрения им не в счёт.

Государственная регистрация органических удобрений для производителей с целью их продажи сторонним покупателям является обязательной. А распространение этого требования для предприятий животноводства, использующих навоз в качестве удобрения для своих земель, остается открытым.

Переработка отходов животноводства

Переработкой навоза в целях получения органических удобрений называется процедура его подготовки к внесению на сельскохозяйственные земли.

Подготовка может производиться одним из двух способов: с переработкой материала на твердую и жидкую фракции путем сепарации либо без разделения на фракции.

Выбор одной из двух вышеупомянутых технологий обработки определяется характеристиками объекта, а также методами последующей подготовки и применении полученных фракций. При этом целесообразно  проводить технико-экономическое обоснование технологии разделения будущего удобрения  на фракции, с учётом достоинств и недостатков всех вариантов.

На молочных комплексах и фермах выбор технологии обработки навоза – с сепарацией или без – может зависеть от таких факторов, как: возможность использования переработанной твердой фракции в качестве подстилки для сельскохозяйственных животных и нанесение жидкой фракции на многолетние растения, идущие на корм скоту.

Подготовка материала перед подачей на участки нужна, прежде всего, для недопущения распространения источников инфекционных и инвазивных болезней животных.

Самым распространенным способом подготовки неразделенного навоза и жидкой фракции после сепарации является выдерживание в навозохранилищах (лагунах). Этот способ оправдан, так как получаемые огромные объемы навоза физическими, химическими способами обеззараживать экономически нецелесообразно.

Твердая фракция обеззараживается также как и подстилочный навоз при выдерживании в буртах или методами ускоренного компостирования.

Одним из способов переработки является получение биогаза. При этом говорить о том, что произошла утилизация отходов, не приходится, но стоит упомянуть, что использование метантенков может служить для обеззараживания и дезодорации навоза в процессе удобрения. Распространение этой технологии утилизации отходов животноводства сдерживают большие капитальные вложения и длительный срок окупаемости. Кроме того, применение только навоза без добавок (отходов растениеводства и мясной промышленности) малопродуктивно.

Методы внесения и транспортировки жидких удобрений

Способ утилизации жидких отходов с применением мобильных транспортных средств (специальный трактор с цистерной) – это давно используемый  метод. Он экономически целесообразен лишь на мелких предприятиях животноводства и при малой удалённости удобряемого участка от фермы.

Также для этой цели используются специализированная самоходная техника, называемая террагаторами для внесения жидкого навоза в почву с подвозом к ним материала в цистернах для обеспечения бесперебойной работы. Эти машины применяются для подкормки озимых культурных и многолетних травянистых растений, но этот метод довольно дорогой и сложный в плане логистики.

На крупных и средних предприятиях экономически выгодно применение гидромеханического оборудования в целях транспортировки и подачи жидких переработанных отходов на поля – насосов и трубопроводов или шлангов.

Во времена СССР, когда на свинокомплексах использовалась гидросмывная технология навозоудаления и годовые объемы исчислялись миллионами кубов в год, решением задачи послужило сооружение специализированных систем орошения для поливов жидкой фракцией навоза совместно с природной водой. По состоянию дел на 1991 год было сооружено 230 таких комплексов, на которые поступало порядка 60 млн. кубометров навозных стоков.

На данный момент применение дождевальных агрегатов для подачи навозных стоков не так актуально в связи с уменьшением объема выхода отходов из-за сокращения расходов технологической воды. Причиной этому послужили изменённые системы навозоудаления из помещений на фермах и комплексах, а также появление современных шланговых систем для транспортировки и подачи жидкого навоза. Кроме того использование дождевания навозными стоками имеет ряд недостатков с экологической точки зрения: повышенные выбросы загрязняющих веществ в земную атмосферу, возрастание потенциальной угрозы загрязнения грунтовых вод при увеличении поливных норм за счет разбавления водой.

На сегодняшний в России на первый план выходят шланговые системы. Благодаря своей производительности и размерам норм подачи они являются оптимальным вариантом для удобрений, получаемых из отходов  при самотечной системе навозоудаления.  Стоит заметить, что такая система удаления навоза сегодня используется на большинстве ферм и животноводческих комплексов.

Шланговые системы

Для транспортировки с помощью насосов и шлангов подходит перемешанный жидкий навоз с размерами твердых частиц до 50-75 мм влажностью 94% и более. В противном случае добиться нужной влажности можно путем сепарации или разбавления его водой. Но, как показывает опыт, расход технологической воды, попадающей в навоз, на всех животноводческих фермах приводит к установлению его влажности более 94%.

Шланговая система включает в себя главную дизельную насосную станцию (в случае длинной системы устанавливается дополнительная бустерная станция), распределяющий механизм, линии буксируемых и транспортирующих шлангов.

У работы насосов в таких системах есть следующий нюанс: они функционируют при изменяющихся уровнях напора и расхода, зависящих от длины шланговой трассы.

Навоз, прошедший  гомогенизацию, подается с применением насосной станции по трубопроводу в центр специализированной площадки на удобряемое поле. В этом месте к нему подсоединяется буксируемый шланг. В процессе движения по ломаной траектории этот шланг волочится за трактором, осуществляя бесперебойную подачу жидкого переработанного навоза к распределительному устройству, которое вносит в почву нужное количество удобрения.

Для подачи отходов на поле используются инжекторы для внутрипочвенного внесения либо аппликаторы в случае поверхностного. Выбор типа устройства распределения должен учитывать нормы защиты атмосферы от загрязняющих выбросов, водоёмов и водотоков  от загрязнённого  стока с поверхности полей, а также агротехнических требований. На участках земли, располагающихся вблизи жилых либо водоохранных зон, предпочтение отдаётся внутрипочвенному внесению.

Кроме того, в  некоторых регионах Российской Федерации на законодательном уровне допускается исключительно внутрипочвенное внесение переработанного продукта.

Норма подачи регулируется скоростью перемещения агрегата с учетом расхода, определяемого по показаниям расходомера, и ширины захвата при распределении материала по поверхности почвы.

По окончании работы производится очистка шлангов от загрязнений с использованием продувочной арматуры и компрессора.

У шланговых систем есть некоторые экологические и агротехнические преимущества по сравнению с обычным транспортом (цистернами):

• материал распределяется равномерно;

• вносится  необходимое количество удобрения;

• отсутствует почвенное уплотнение;

• нет загрузки дорог и шума при проезде техники через населённые пункты.

Стандартной, имеющей наибольшее распространение в России, является комплектация шланговых систем насосом Cornell 4NHTB, транспортирующими шлангами диаметрами 6 дюймов и буксируемыми шлангами 5 дюймов.

Для увеличения производительности системы начинают применяться большие диаметры шлангов – транспортирующие 8 дюймов и буксируемые 6 дюймов. При этом для обеспечения забора навоза из лагун рекомендуется и смена насоса в дизельной насосной станции на 6NHTB-19, который обеспечивает при увеличенных расходах требуемую высоту всасывания без применения погружного насоса. Такая комплектация шланговой системы позволяет увеличить производительность вдвое.

Насос 4NHTB при увеличенных диаметрах шлангов целесообразно применять при заборе материала из наземных навозохранилищ, когда ограничения по высоте всасывания отсутствуют. При этом производительность ниже примерно на 10% в сравнении с применением более мощной дизельной насосной станции с насосом 6NHTB-19.

Подведение итогов

Отходы, которые образуются на предприятиях животноводства, являются составляющей круговорота веществ в природе и могут случить удобрением для сельскохозяйственных земель.

Переработка этого материала и получение всех документов по безопасности данного продукта не гарантируют обеспечение безопасности окружающей среды.

Чтобы сделать процесс утилизации отходов животноводства безопасным для экологии, требуются достаточно большие площади земель для внесения удобрений и наличие технического оборудования для осуществления работ. Из экономических соображений удобряемые участки почвы должны находиться как можно ближе к лагунам. При выборе полей, на которые впоследствии будут вноситься удобрения, необходимо учитывать, что они не должны находиться на территории санитарно-защитных и  водоохраны зон, а также зон охраны источников водоснабжения. 

Для нужд современных предприятий лучшим вариантом является использование шланговых систем, которые могут справляться с большим количеством жидкого навоза. Данная технология утилизации животноводческих отходов направлена на увеличение производства растениеводческой продукции, предупреждение возможного негативного влияния на окружающую среду предприятий животноводства. С экономической точки зрения эта разработка имеет преимущества для средних и крупных животноводческих комплексов и ферм, если сравнивать с мобильным транспортом.