Щеголева И.В., Леонов М.В.
ООО «НТЦ «Сельхозпроект»
С 70-х годов прошлого века в СССР началось строительство крупных животноводческих комплексов с бесподстилочным содержанием животных. Для удаления экскрементов животных из помещений применялся гидросмыв и образование огромных объемов навозных стоков поставило задачу их утилизации.
Решением проблемы утилизации животноводческих стоков стало строительство оросительных систем с использованием дождевальной техники. По данным на 01.01.1991 г. в СССР была построена 231 оросительная система с использованием животноводческих стоков, объем утилизируемых животноводческих стоков составлял более 60 млн. м3. Искусственная биологическая очистка в аэротенках применялась на 55 свинокомплексах [1].
Требования дождевальной техники по содержанию сухого вещества и размерам включений требовали тщательной подготовки навозных стоков – обязательного разделения на фракции. Для свинокомплексов мощностью 12 и более тыс. голов было обязательным разделение навоза на фракции по причине образования осадка в навозохранилищах неразделенного навоза и отсутствием на тот момент технических средств для его перемешивания. Накопители выполнялись с бетонным покрытием.
В настоящее время на строящихся свинокомплексах, как правило, применяются самотечные системы удаления навоза из животноводческих помещений периодического действия. Свиной навоз, образующийся при такой системе удаления, классифицируется как жидкий – содержание сухого вещества в пределах от 8 до 3 % [2].
Наличие современных материалов и технических средств привело к использованию других конструктивных решений системы подготовки и хранения жидкого навоза.
С 2000 годов для гидроизоляции навозохранилищ (лагун) применяются полимерные материалы - пленки (геомембраны) толщиной 1,5 мм и более. При условии качественного производства земляных работ, профессиональной укладки геомембраны показали свою надежность и долговечность.
В проектах площадок лагун (ширина дамб, наличие технологических площадок, дорог) обязательно должна быть учтена возможность проезда и установки применяемой техники для перемешивания и забора навоза для подачи на поля.
Наличие современной техники для перемешивания навоза в лагунах дает возможность выбора вариантов использования технологии с разделением навоза на фракции или без разделения.
Целесообразность применения технологии разделения навоза на фракции определяется конкретными условиями объекта, способами дальнейшей обработки и использования фракций навоза. При этом должны учитываться все преимущества и недостатки технологии разделения навоза на фракции.
Параметры фракций при разделении (объемы, химический состав) зависят от вида навоза (свиной, КРС), его исходной влажности (степени разбавления технологической водой), характеристик оборудования [3,4].
После сепарации свиного навоза в жидкую фракцию переходит около 80 % азота общего, 90% калия от общего количества, только фосфор распределяется по фракциям примерно поровну. Соответственно площадь для утилизации жидкой фракции навоза уменьшается примерно на 20% от требуемой площади для неразделенного навоза. Так как в твердую фракцию навоза переходит половина всего фосфора, а ее объем составляет 6-12 % от исходного, то твердая фракция становится, прежде всего, фосфорным удобрением. Площади внесения твердой фракции должны назначаться по фосфору, что может привести к увеличению суммарной потребной площади утилизации фракций навоза.
Для подготовки, хранения твердой фракции требуются площадки с твердым покрытием, а также дополнительная специальная техника для ее погрузки, транспортирования и внесения на поля.
Однако следует отметить, использование жидкой фракции по сравнению с неразделенным навозом имеет и ряд преимуществ: возможность полива с помощью оросительной техники; необязательные перемешивание жидкой фракции в навозохранилище при каждом опорожнении и запашка после внесения, уменьшение по ветеринарно-санитарным требованиям сроков выдерживания навоза для дегельминтизации.
Перед использованием для удобрения сельскохозяйственных угодий жидкий навоз или его фракции должны пройти подготовку в соответствии с ветеринарно-санитарными требованиями [5,6] – карантинирование и дегельминтизацию.
Выдерживание жидкого навоза или его жидкой фракции в навозохранилищах производится с целью дегельминтизации, а не «созревания» навоза как удобрения как часто в последнее время это трактуется.
В жидком свином навозе более половины от азота общего составляет азот аммиачный [3]. Жидкий навоз при хранении теряет часть аммиачного азота, что не является улучшением его свойств с точки зрения удобрительной ценности.
При вневегетационном внесении жидкого навоза нет ограничений по концентрации биогенных элементов (азота, фосфора, калия) в навозе. Регламентируются нормы внесения навоза на поля, устанавливаемые с учетом количества содержащихся в нем питательных веществ (как правило, азота общего) и их выноса с урожаем сельскохозяйственных культур.
Из-за большой доли в общем азоте минеральной формы (аммиачного азота) жидкий навоз является быстродействующим органическим удобрением, и в отличие от подстилочного навоза основной его эффект проявляется в первый год после внесения. Внесение жидкого навоза можно осуществлять ежегодно [7].
Выбор площадей сельскохозяйственных угодий для использования навоза следует осуществлять одновременно с выбором площадки под строительство предприятия и площадь сельскохозяйственных угодий должна быть достаточной для внесения в почву всех видов накапливаемого навоза. На стадии выбора площадки под строительство животноводческих комплексов и ферм допускается норму внесения в почву бесподстилочного навоза устанавливать по азоту: при орошении - до 300 кг/га; без орошения - до 200 кг/га [6].
К сожалению, при выборе площадок под строительство животноводческих предприятий очень часто это положение не соблюдается. Строятся крупные животноводческие комплексы там, где отсутствует земля для внесения навоза или ее недостаточно.
Есть и положительные примеры – в 2011 году ООО «НТЦ «Сельхозпроект» принимал участие в выборе площадок под строительство свинокомплекса ООО МПК «Ромкор» в Челябинской области с учетом требуемых площадей для экологически безопасной утилизации навоза. Следует отметить, что это правильный подход не только с точки зрения охраны окружающей среды, но и экономики, так как затраты на утилизацию навоза значительны и зависят от расстояний до полей внесения.
На свинокомплексах ориентировочно 70% площадей требуется для внесения навоза для площадки откорма и 30 % - для репродуктора с доращиванием. Это следует учитывать при размещении площадок свинокомплексов.
Выбор площадей утилизации жидкого навоза производится с соблюдением водоохранных, санитарно-гигиенических требований, требований пригодности земель по рельефным, гидрогеологическим и прочим условиям.
Для выращивания на полях утилизации навоза наиболее пригодны интенсивные сельскохозяйственные культуры, имеющие высокий вынос питательных элементов, такие как силосные, многолетние травы. В то же самое время нужно учитывать потребность предприятия в кормах, но введение в севооборот зерновых культур снижает нормы внесения и соответственно увеличивает потребные площади для внесения навоза.
Содержание питательных элементов в жидком навозе зависит от их влажности, изменяется в значительных пределах и поэтому дозы внесения выражают не в т/га, как принято для подстилочного навоза, а в кг/га того или иного содержащегося в нем питательного элемента. Нормы внесения определяются на основании данных агрохимического анализа навоза.
На почвах, недостаточно обеспеченных питательными веществами, дозы жидких органических удобрений можно устанавливать на основании потребности сельскохозяйственной культуры в азоте, так как азот наиболее сильно влияет на величину урожая, является самым подвижным элементом и при завышенных нормах может оказать негативное воздействие на подземные и поверхностные воды, качество урожая. При этом обычно исключена опасность перенасыщения почвы фосфором и калием [8].
Кроме наличия достаточных площадей, пригодных для утилизации навоза, необходимы технические средства, обеспечивающие его внесение требуемыми нормами в оптимальные сроки.
Экономичной, отвечающей экологическим требованиям технологией использования больших объемов жидкого навоза является его транспортирование и внесение на поля с помощью гидромеханического оборудования – шланговых систем.
Для транспортирования и внесения с помощью шланговых систем пригоден гомогенизированный жидкий навоз с содержанием сухого вещества не более 6 %. При влажности навоза менее 94% добиться требуемой влажности можно путем разбавления его водой или разделения на фракции. Но, как показывает практика, фактический расход технологической воды в животноводческих помещениях на всех предприятиях приводит к влажности жидкого свиного навоза выше 94%.
Шланговая система состоит из основной насосной станции (в зависимости от длины системы может быть дополнительная подкачивающая насосная станция), транспортирующих и буксируемых шлангов, трактора и распределительного устройства.
Навоз после предварительного перемешивания подается с помощью дизельной насосной станции по транспортирующему трубопроводу в центр технологической площадки на поле, где к нему подсоединен буксируемый шланг. Во время рабочих ходов шланг буксируется за трактором, осуществляя непрерывную подачу навоза к установке, осуществляющей внесение навоза на поле.
Внесение навоза осуществляется распределительными устройствами для поверхностного внесения с помощью короткоструйных насадок и внутрипочвенного (инжекторов).
Применение внутрипочвенного внесения в связи с уменьшением выбросов загрязняющих веществ в атмосферу особенно актуально на участках вблизи населенных мест.
Норма внесения удобрений регулируется скоростью движения трактора с учетом расхода и ширины полосы распределения навоза по поверхности поля. Для определения скорости движения для внесения заданной нормы навоза агрегат оборудуется расходомером.
Технология внесения с помощью шланговых систем по величине возможных норм внесения, производительности наиболее приспособлена для жидкого навоза, получаемого на современных свинокомплексах.
Производительность шланговых систем составляет 100-300м3/час и зависит от длины применяемых шлангов, вида и влажности используемого навоза, высотных отметок поля по отношению к навозохранилищу.
По сравнению с использованием мобильного транспорта (агрегат трактор+цистерна) внесение жидкого навоза с помощью шланговых систем позволяет обеспечить равномерность внесения, не уплотняет почву, отличается высокой производительностью, также отсутствует загрузка дорог и их загрязнение, шум при проезде населенных мест, затраты на ремонт дорог.
Внесение жидкого навоза с помощью шланговых систем на крупных животноводческих предприятиях экономически более выгодно как по капитальным затратам так и эксплуатационным по сравнению с мобильным транспортом.
По Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО) навоз от свиней свежий, код 131 004 02 03 01 3, относится к III классу опасности отхода для окружающей среды [9].
При использовании отходов в соответствии с технологическим регламентом в собственном производстве или переданных для использования плата устанавливается с применением коэффициента 0, т.е. плата не взимается [10].
В настоящее время требуется лицензия на использование отходов, выдача которой также предполагает наличие у предприятия технологического регламента использования отходов [11].
Одним из видов услуг ООО «НТЦ «Сельхозпроект» является разработка технологических регламентов использования навоза для удобрения сельскохозяйственных угодий, отражающих агрохимические, технологические, санитарно-гигиенические и экологические аспекты.
Решение вопроса использования отходов для удобрения сельскохозяйственных угодий на стадиях выбора площадки под строительство животноводческих предприятий, их проектирования позволяет предусмотреть все параметры технологии и избежать многих трудностей при эксплуатации систем утилизации навоза.
Литература
1. Никитин В.А., Щеголева И.В., Тарасов С.И. Перспективная технология внесения бесподстилочного навоза. – В сб. «Научные основы и технологии производства и применения органических удобрений», вып.2 - Владимир: ВНИПТИОУ, 1999.
2. ГОСТ Р 53042-2008. Удобрения органические. Термины и определения.
3. Лукъяненков И.И. Приготовление и использование органических удобрений.- М.:Россельхозиздат, 1982.207 с., ил.
4. НТП-АПК 1.30.02.01-06 Нормы технологического проектирования оросительных систем с использованием животноводческих стоков. – М.: Минсельхоз РФ, 2006.
5. Ветеринарно-санитарные правила подготовки к использованию в качестве органических удобрений навоза, помета и стоков при инфекционных и инвазионных болезнях животных и птицы. - Департамент ветеринарии Минсельхозпрода России, утв. П. 13-7-2/1027 от 4.08.97.
6. РД-АПК 1.10.15.02-08 Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета. – М.: Минсельхоз РФ, 2008.
7. Дозы и сроки внесения бесподстилочного навоза. Методические рекомендации. – М., 1990.
8. Мерзлая Г.Е., Новиков М.Н., Еськов А.И., Тарасов С.И. Агроэкологические основы и технологии использования бесподстилочного навоза. М.: Россельхозакадемия – ГНУ ВНИПТИОУ, 2006. – 463 с.
9. Приказ от 30.07.2003 №663 «О внесении дополнений в федеральный Классификационный каталог отходов», утвержденный приказом МПР России от 02.12.2002 № 786
10. Постановление Правительства Российской Федерации от 12 июня 2003 г. № 344 г. Москва «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления»
11. Федеральный закон от 30 декабря 2008 г. N 309-ФЗ «О внесении изменений в статью 16 Федерального закона «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации»
