Свиной навоз является ценным удобрением, при условии его правильного хранения и использования. С повышением экологической культуры в животноводстве, вопросы переработки, хранения и утилизации свиного навоза приобретают решающее значение при проектировании предприятия.
Основными негативными факторами навоза является его микробиологическая зараженность и загрязнение окружающей среды различными газами (прежде всего аммиаком и сероводородом). Из-за необходимости сокращения воздушных азотных осаждений в Дании с 1998 года действует обязательное требование для эксплуатации жижехранилищ в закрытом режиме или наличием на поверхности плавающего защитного покрытия. Защитное покрытие снижает уровень испарений примерно на 80% [1].
В России вопросы удаления и хранения свиного навоза регламентируются РД-АПК 1.10.02.04-12 [2] (взамен ВНТП – 2-96), и РД-АПК 1.10.15.02-08 (взамен НТП 17-99) [3]. В соответствии с этими требованиями сооружения системы переработки и хранения навоза следует располагать с подветренной стороны господствующих ветров в теплое время года и ниже по рельефу сооружений водоснабжения.
Навозоприемники (приемные резервуары) для всех типоразмеров животноводческих предприятий, предназначаемые для приема навоза располагаются за пределами животноводческих зданий.
На поворотах и прямых участках напорного трубопровода через 200-500 м необходимо предусматривать устройство контрольных колодцев с ревизией, в местах перелома профиля напорного трубопровода - устройство выпусков и вантузов.
Разделение навоза на фракции целесообразно производить на свиноводческих предприятиях мощностью более 12 тыс. голов откормочного поголовья в год.
Навозохранилища для неразделенного на фракции жидкого свиного навоза должны быть оборудованы устройствами для перемешивания (миксерами). В целях исключения «намораживания» подачу жидкого навоза в навозохранилища следует предусматривать снизу. В навозохранилищах для хранения жидкой фракции перемешивание не осуществляется.
На предприятиях мощностью 6 тыс. свиней в год и более с гидравлическими способами удаления навоза из свинарников не допускается применение навозохранилищ для неразделенного на фракции жидкого навоза.
Для расчетов площадей сельскохозяйственных угодий допускается норму внесения в почву бесподстилочного навоза и навозных стоков по азоту устанавливать при орошении - до 300 кг/га, без орошения - до 200 кг/га.
Оптимальные сроки внесения жидкого навоза, навозных стоков и их жидкой фракции должны быть максимально приближены к периоду вегетации сельскохозяйственных культур. Эффективность зимнего внесения бесподстилочного навоза в 1,5 раза ниже и сопряжена с высоким риском загрязнения окружающей среды.
Зимнее внесение обеззараженного жидкого навоза проводят поля с отсутствием стока талых загрязненных навозом вод в водоемы. Внесение следует проводить при температуре воздуха до - 10 °С и высоте снежного покрова до 20 см.
Дегельминтизация жидкой фракции свиного навоза осуществляется выдерживанием в секционных прудах-накопителях:
- в весенне-летний период - в течение не менее 6 месяцев;
- в период осеннего накопления - в течение 9 месяцев.
Количество навозохранилищ должно обеспечивать выполнение этих условий. Количество навозонакопителей на животноводческих комплексах должно быть не менее двух, чтобы обеспечить их заполнение, карантинирование и обеззараживание. Оптимальное количество навозонакопителей – три – четыре. [4].
Расчет количества навозохранилищ и их объёма связанно с мощностью комплекса, типом системы навозоудаления, навозохранилища, климатическими условиями, особенностями почв, особенностями технологии внесения обезвреженного навоза и т.д.
Рассмотрим расчет системы хранения жидкой фракции навоза для комплекса мощностью 13 000 голов откормочного молодняка в год, с единовременным поголовьем 7600 голов, суточным выходом навоза 48,5 м3/сут., выходом жидкой фракции после сепарации 43 м3/сут., (301 м3/нед).
При строительстве 2-х накопителей их объём должен обеспечивать накопление жидкой фракции в течение не менее 8 месяцев, объемом около 10 000 м3, общий объём накопителей составит 20 000 м3.
Данный объём позволит обеспечить необходимый срок обеззараживания жидкой фракции. Для обеспечения оптимальных сезонных сроков внесения, необходимо варьировать сроки заполнения и обеззараживания в конкретных условиях производства. На рисунке 1 показан вариант эксплуатации 2-х накопителей объемом 10 000 м3.
Рис. 1.
С учетом сокращения стоимости накопителей рациональным является строительство 3-х навозохранилищ ёмкостью около 5200 м3, которые позволят осуществлять накопление стоков в течение 17 недель, а обеззараживание от 6 до 8 месяцев. На рисунке 2 показан график использования навозохранилищ ёмкостью 5200 м3.
Рис. 2
Наличие 3-х накопителей обеспечивает большую гибкость в планировании системы утилизации при гораздо меньшем общем объёме.
Расчёт количества хранилищ для жидкой фракции для комплекса мощностью 50 000 гол., с единовременным поголовьем 29 450 гол., предусматривает большее число накопителей. Расчетный выход навоза с учетом воды на мойку станков – 186 м3/ сут., обслуживание животных после сепарации составляет 171 м3/сут., (1197 м3/нед).
При условии строительства 4 навозохранилищ и сроке обеззараживания 8 месяцев (34 нед.), их объём должен соответствовать объёму жидкой фракции, накопленному за 11 недель, т.е. 13167 м3. При этом необходимо учитывать время, которое потребуется на освобождение навозохранилища.
Рис. 3. Цистерна для жидкого навоза емкостью 18 000 литров
При использовании 2 цистерн ёмкостью 18 м3 (рис. 3) на разгрузку навозохранилища потребуется около 2 недель, при использовании шланговой системы - около 1 недели, объём одного навозохранилища должен соответствовать 12 недельному накоплению, т.е. 14364 м3.
График использования 4-х навозохранилищ приведен на рис. 4.
Рис.4.
При сроке обеззараживания 7 месяцев (средний срок в соответствии с действующими нормами) объём навозохранилищ может быть сокращен до 13 167 м3. При строительстве 4-х навозохранилищ их суммарный объём составит ≈ 57 500 м3, рис. 5.
Рис.5
Для равномерного использования техники при внесении жидкой фракции на поля потребуется строительство 6-ти навозохранилищ. В этом случае объём одного хранилища при сроке обеззараживания 8 мес. должен составлять 8379 м3. Суммарный объём 6-ти навозохранилищ составит ≈ 50 274 м3.
График использования 6-ти навозохранилищ приведен на рис. 6.
Рис. 6
При сроке хранения навоза до 7 месяцев уменьшение ёмкости заполнения до 6 недельного объёма (7182 м3 ) не обеспечит запаса времени для разгрузки навозохранилища. График использования навозохранилищ в этом случае приведен на рис. 7.
Рис.7.
Минимальный объём навозохранилища в данном варианте должен соответствовать 6,5 недельному выходу навоза.
При дальнейшем увеличении количества навозохранилищ, что может быть обусловлено ограничением по максимальному объёму накопителей, уменьшается суммарный объём хранения навоза, более равномерно в течение года распределяются периоды внесение жидкой фракции на поля.
Внесение жидкой фракции навоза регламентируется НТП-АПК 1.30.02-01-06, а также «Ветеринарно-санитарные правила по использованию животноводческих стоков для орошения и удобрения пастбищ».
Для ориентировочных расчетов необходимых площадей сельскохозяйственных угодий на стадии выбора площадки под строительство животноводческих комплексов и ферм допускается норму внесения в почву бесподстилочного навоза и навозных стоков по азоту устанавливать: при орошении – до 300 кг/га; без орошения – до 200 кг/га.
Оптимальные сроки внесения жидкого навоза, навозных стоков и их жидкой фракции должны быть приближены к периоду потребности сельскохозяйственных культур в питательных веществах [3].
Расчет количества навозохранилищ для комплексов малой мощности (до 6 000 голов с откорма) имеет свои особенности, связанные со сравнительно небольшим объёмом навоза и его утилизации.
Наличие специализированного подразделения, занимающегося внесением навоза на таких предприятиях нецелесообразно. Установка систем сепарации требует достаточно больших затрат и не оправдывает себя. Наиболее рациональным является обеззараживание не разделенного на фракции навоза вносимого 1 или 2 раза в год, в весенний и осенний периоды.
Для твердой фракции рядом с площадкой сепарации устраивается площадка компостирования, которая должна иметь твердое покрытие и резервуар для сбора поверхностных стоков. В соответствии с действующими нормативами продолжительность компостирования навоза составляет в естественных условиях - 1-3 месяца при положительной температуре окружающего воздуха. Технологический процесс компостирования навоза и помета осуществляется пассивным и активным способами. Режим компостирования в каждом конкретном случае назначают в зависимости от исходных параметров компостируемой смеси, природно-климатических условий, требований к готовому компосту, эпизоотической ситуации на предприятиях и экологической обстановки. Для достижения оптимальных результатов компостирования рекомендуется обеспечить защиту буртов установкой навесов или укрытие пленкой.
Наибольшее распространение получил сравнительно дешевый «пассивный» традиционный способ компостирования, при котором твердая фракция укладывается в бурты. Другие способы (биоферментеры, вермикомпостирование и др.), позволяющие получать более ценные удобрения развития не получили из-за отсутствия спроса и государственной поддержки. После обеззараживания компост вносится на поля с использованием разбрасывателей твердой фракции рис. 8.
Рис. 8. Универсальный разбрасыватель TSW 16
При недостатке внесения удобрений в АПК Российской Федерации правильное использование свиного навоза является важным резервом повышения плодородия почвы. Проектирование систем хранения, переработки и утилизации навоза является одним из важных аспектов реализации строительства свиноводческого предприятия которому не уделяется должное внимание. Поэтому на многих отечественных свиноводческих предприятиях он вырастает в сложную экологическую проблему.
