Зоогигиенические требования к уборке навоза

Зоогигиенические требования к уборке навоза

Навоз является главным поставщиком необходимых для роста растений минеральных веществ, микроэлементов, источником увеличения содержания в почве гумуса. Он играет важную роль в кругообороте веществ в природе, так как с ним возвращается в почву значительное количество органического вещества и минеральных соединений.

В зависимости от содержания воды различают твердый навоз) с влажностью 70−85%), полужидкий безподстилочный (влажностью менее 92%), жидкий (влажностью 92−97%) и навозные стоки (влажностью более 92−97%). Выход навоза изменяется в широких пределах в зависимости от вида и возраста животных, способов их содержания и рациона кормления. Для ориентировочных расчетов предлагается принимать, что среднесуточный выход экскрементов составляет у крупного рогатого скота — 8−10%, у свиней — 5−8% от живой массы.

Системы удаления навоза. Навоз в животноводческих помещениях, как правило, собирается в навозоприемные каналы, по которым транспортируется за пределы животноводческих помещений в промежуточные емкости для последующей перекачки на сооружения обработки и хранения. При этом применяются гидравлические системы, к которым относятся самоточные системы непрерывного и периодического действия и гидросмывная, механические системы с применением разного рода механических средств, а также комбинированные.

Самотечная система непрерывного действия предусматривает удаление полужидкого навоза по продольным и поперечным каналам под действием сил гравитации при образовании гидравлического уклона в пределах 0,02−0,03. Продольные каналы, как правило, выполняют без уклона, а поперечные — без уклона, или с уклоном до 0,02. Здесь немаловажную роль в подвижке полужидкого навоза играют микроорганизмы окисляющие органические вещества, в результате чего происходит образование и перемещение внутри навоза пузырьков углекислого газа. Для создания гидравлического уклона (запуска системы в действие) в конце продольных каналов (на выходе в поперечные) устанавливаются шиберные устройства и герметичные порожки на всю ширину канала для создания на его дне жидкой подушки скольжения. После накопления в канале полужидкого навоза на высоту расчетного гидравлического уклона шиберные устройства открываются и навоз начинает вытекать в поперечный канал. При данной системе вода добавляется только для создания водной подушки (на высоту порожка) в период запуска системы, а также при периодической промывке каналов и при санитарной обработки помещений. Поэтому влажность навоза не превышает 92%. Такой навоз при непродолжительном хранении естественным путем не разделяется и механическим способом разделению не подлежит. Его следует из промежуточной приемной емкости направлять на карантирование, хранение и дегельментизацию в навозохранилище секционного типа, для использование в качестве органического удобрения или для приготовления на его основе компоста. Нормы расхода технологической воды на удаление навоза от одного животного и мытье кормушек составляет для свиней — 1,5, нетелей — 8, коров — 15 л/сут.

Самотечная система периодического действия. Работает она по принципу накопление — сброс, то есть, накопление экскрементов и других компонентов навоза в продольных каналах до расчетного уровня. Это осуществляется с помощью установки герметичных шиберных устройств, при открытии которых происходит сброс жидкого навоза. При симметричном расположении продольных каналов по отношению к поперечному целесообразно шиберные устройства располагать в поперечном канале, закупоривая ими продольные. Уклон продольных каналов принимается в пределах 0,005−0,007, а поперечных — 0,02−0,03. Перед запуском системы продольный заливается водой с таким расчетом, чтобы в верхнем его конце толщина ее слоя составляла около 5−6 см. Залив воды в канал следует предусматривать с верхнего торца канала, что позволит производить размыв оставшегося осадка. Объем продольных каналов должен обеспечивать возможность накопления в них жидкого навоза в течение 10−14 суток и более, чтобы можно было организовать равномерный ежедневный сброс (с 2−4 каналов) и подачу жидкого навоза на сооружения отработки, не создавая перегрузок в их работе. Влажность жидкого навоза при этой системе достигает 94−97%. В целях эффективного использования навоз такой влажности должен подвергаться обработке (включая разделение на жидкую и твердую фракции). Норма расхода технологической воды на удаление навоза от одного животного и мытье кормушек составляет для свиней — 7, нетелей — 15 и коров — 30 л/сут.

Рециркуляционная система представляет собой разновидность между самотечной периодического действия и гидросмывной системами. В ней вместо воды используется жидкая фракция навоза, прошедшая карантинирование. При этом жидкая фракция заливается в продольные каналы, затем производится накопление составляющих навоза и последующий сброс, или сначала происходит накопление составляющих навоза, а затем залив жидкой фракции с последующим выдерживанием (до 30 часов) и сброс. Во втором случае при выдерживании твердые части экскрементов всплывают, благодаря чему на дне образуется жидкий слой — подушка, по которой они перемещаются в поперечный канал или промежуточную емкость. Иногда в верхней и средней части продольных каналов твердая часть навоза «садится» на дно. Для ее размыва, равно как и при заливе в заполненный навозом канал, жидкую фракцию следует подавать под слой навоза, для исключения разбрызгивания и попадания брызг на лицевую сторону решеток, перекрывающих канал. Рециркуляционная система неприменима в родильных отделениях, профилакториях и в помещениях, где содержатся телята до трехмесячного возраста.

Самотечная система секционного типа периодического действия. Она предусматривает устройство продольных каналов без уклона или с уклоном до 0,005. В верхней их части по всей длине с шагом до 6 м устанавливаются поперечные перегородки, не доходящие до дна на 200−250 мм. В конце продольных каналов устанавливается шиберное устройство. Перед запуском системы в действие каналы заполняются водой толщиной до 10 см. Работает система по принципу накопление-сброс. После наполнения канала открывается шиберное устройство и происходит истечение навоза из первой секции. Благодаря понижению уровня в первой секции создается перепад давления со второй секцией (сифонный эффект), под действием которого начинается истечение навоза со второй секции, затем из третьей и т. д. Однако при удалении его продольные каналы полностью не освобождаются (особенно в торце), поэтому следует промывать их производственной водой, что обуславливает повышение влажности навоза до 96−96,5%. Особое место занимает система подпольного сброса экскрементов при беспривязном содержании крупного рогатого скота на щелевых полах. В этом случае экскременты проваливаются и продавливаются животным через щели в подпольное навозохранилище, объем которого расчитывается на прием экскреметов за период нахождения животных в помещении (до выгона их в лагеря), а при постоянном нахождении — на полугодовой их выход.

Механические системы удаления навоза предусматривают применение скребковых транспортеров, скреперных установок, бульдозеров и других средств. Они применительны на предприятиях крупного рогатого скота при стойловом и стойлово-пастбищном содержании, а также в свинарниках-маточниках и на небольших свиноводческих предприятиях (до 12 тыс. голов в год), использующих корма собственного производства и пищевые отходы. При использовании на уборке навоза механизмов со скребками размеры каналов принимаются в соответствии с габаритами этих механизмов. Причем на предприятиях крупного рогатого скота каналы с шириной 0,4 м, допускается устраивать открытыми, а при большей ширине они должны перекрываться решетками. На свиноводческих предприятиях каналы любых размеров обязательно надо перекрывать решетками. При удалении навоза из животноводческих помещений наибольшее применение получили скребковые транспортеры и скреперные установки. Скребковые транспортеры типа ТСН-2,0Б, ТСН-3,0Б и ТСН-160 представляют собой замкнутую цепь с закрепленными на ней рабочими органами-скребками, которыми навоз перемещается из продольного в поперечный канал или навозоприемник. Транспортеры имеют наклонную секцию для погрузки навоза в транспортные средства, как правило, располагаемые с наружной стороны животноводческого помещения. Тяговая цепь скребковых транспортеров совершает движение по замкнутому контуру в одном направлении, что увеличивает длину пути при перемещении навоза в поперечный канал или приемную емкость. Штанговые транспортеры типа ТШ-30 и скреперные установки типа УС-15, УС-12, УС-250, ТС-1 имеют тяговое звено и рабочий орган, совершающий возвратно-поступательное движение. Все разновидности названных установок и транспортеров имеют существенные недостатки. Они недолговечны, имеют малую эксплуатационную надежность, сложны для выполнения ремонтных работ при поломках, что отражается и на себестоимости продукции. Поэтому в последнее время, как у нас, так и зарубежом, проявляется интерес к конвейерам шнекового типа (или винтовым конвейерам). Применение шнекового транспортера-погрузчика, установленного в специальном навозонакопителе внутри помещения, позволяет более технологично и эффективно загружать навоз в транспортные средства и, что очень важно, исключить необходимость постоянно держать у каждого помещения транспортные прицепы и вести в зимний период борьбу с обледенением цепи наклонного транспортера скребкового типа. Здесь на вывозке навоза одна цистерна-навозоразбрасыватель типа РЖТ-8 (МЖТ-10) может обслуживать ферму крупного рогатого скота с любым количеством помещений.

Обработка полужидкого навоза. Большое разнообразие технологий содержания животных, систем уборки навоза в помещениях, типов и мощности животноводческих ферм и комплексов, природно-климатических условий Республики Беларусь обусловило получение бесподстилочного навоза с неодинаковыми свойствами, что привело к необходимости разработки различных технологий его переработки. Наиболее широкое распространение на фермах колхозов и совхозов, а также промышленных животноводческих комплексах получили следующие технологии: компостирование полужидкого навоза; гомогенизация полужидкого и жидкого навоза; разделение жидкого навоза в отстойниках-накопителях; разделение жидкого навоза механическими средствами; разделение жидкого навоза с полной биологической обработкой жидкой фракции; разделение жидкого навоза с частичной биологической обработкой жидкой фракции.

Компостирование полужидкого навоза. Компостируют полужидкий навоз, получаемый на фермах и комплексах при бесподстилочном содержании животных и удаляемый из помещений механическими средствами (дельта-скреперами, бульдозерами и т. д.) или гидравлической самотечной системе, при которой наблюдается незначительное разбавление экскрементов водой. Емкости приготавливают следующим образом. Из мест складирования компостируемый материал погрузчиком подают в транспортное средство, которым доставляют его на накопительную площадку, примыкающему к секционному карантинному навозохранилищу. В качестве компостируемого материала используют торф или солому. Перед подачей навоза в секции навозохранилища бульдозером (погрузчиком-бульдозером), компостируемый материал сталкивают и равномерно распределяют по площадке секции. Затем насосом или мобильным транспортным средством навоз из помещений подают в секцию в количестве, необходимым для получения смеси нужной влажности. Навоз тщательно перемешивают с компостируемым материалом путем многократного уплотнения и перемещения бульдозером. При этом следят за влажностью смеси и при необходимости добавляют в нее компостируемый материал. Влажность смеси не должна превышать 70−75%, так как при большем ее значении не обеспечивается надежное биотермическое обеззараживание компоста. В зимний период навоз не перемешивают с компостируемым материалом, а смесь подготавливают следующим образом. Сначала делают подушку из компостируемого материала и по ее поверхности распределяют навоз. Чтобы не образовывать кислую реакцию, вносят известь. Очередные порции навоза добавляют в течение всей зимы. Весной массу перемешивают и буртуют. Приготовленную смесь выгружают на площадку компостирования и укладывают в штабеля высотой 2−2,5 м и шириной у основания 3,5−4 м. Укладка смеси должна быть рыхлая. После полутора-двухмесячной выдержки в штабеле готовый компост грузят в транспортные средства и используют в качестве органического удобрения. Преимущество рассматриваемой технологии обработки бесподстилочного навоза заключается в том, что при приготовлении компостов увеличивается выход органический удобрений, хорошо сохраняются питательные вещества, не требуется навозохранилища большой емкости. Однако реализация технологии связана с большим расходом компостируемых материалов (800−1000 кг торфа и 200 кг соломы на 1 тонну навоза), которые имеются не во всех хозяйствах. Кроме того, для приготовления компостов пригоден лишь бесподстилочный полужидкий навоз не выше 92% влажности, в противном случае резко увеличивается потребность в компостируемых материалах и снижается удобрительная ценность компоста.

Гомогенизация бесподстилочного навоза. Методом гомогенизации обрабатывают жидкий и полужидкий навоз, получаемый на животноводческих фермах и промышленных комплексах при отстойно-лотковой и самотечной системе его уборки. Обработка включает выделение грубодисперсных механических включений из поступающего бесподстилочного навоза, выдерживание в секционных карантинных емкостях с целью выявления эпизоотий, обеззараживание при обнаружении инфекций, измельчение, подачу и перемешивание неинфецированного навоза, хранение и выгрузку. Технологический процесс обработки навоза осуществляется следующим образом. Из животноводческих помещений навоз направляют на отделитель механических включений, который выделяет из него крупные частицы кормовых компонентов, продуктов разрушения навозоуборочных каналов, кормушек, полов и другие грубодисперсные механические включения. Прошедший через разделитель навоз отводят в приемный резервуар насосной станции, откуда фекальными насосами его подают в секционные карантинные емкости, где выдерживают в течение шести суток для выявления инфекций и, при необходимости, обеззараживают химическими реагентами. Смешивают реагенты с навозом при помощи насосов, установленных в насосной станции. Они же ежедневно перемешивают навоз, чтобы он не расслоился при длительном выдерживании. Обеззараженный навоз фекальными насосами подают в хранилища-гомогенизаторы, где он выдерживается в течение 7−8 месяцев для дегельминтизации при периодическом ежесуточном перемешивании. Для перемешивания забирают навоз из нижней зоны хранилища и подают его под напором в верхнюю зону. После выдерживания в хранилищах-гомогенизаторах навоз выгружают из них и используют в качестве органического удобрения. Очевидно, что рассматриваемая технология содержит минимальное число операций обработки навоза. Однако реализация ее связана с большими капиталовложениями, необходимыми для сооружения хранилищ-гомогенизаторов. Высокие капиталовложения ограничивают возможности широкого применение этого метода на крупных животноводческих комплексах. Вместе с тем, реализующие технологии на рядовых животноводческих фермах целесообразна и необходима, так как позволяет улучшить общее санитарно-гигиеническое состояние ферм и решает вопрос подготовки бесподстилочного навоза к использованию с учетом охраны окружающей среды.

Обработка жидкого навоза. Разделение в отстойниках-накопителях. Разделением в отстойниках — накопителях обрабатывают жидкий навоз свиноводческих комплексов, откормочных ферм и комплексов крупного рогатого скота при гидросмывной системе уборки навоза в помещениях. Система обработки навоза включает секционные отстойники-накопители, насосную станцию, резервуар осветленных стоков и поля озеленения. Преимущество системы разделения навоза в отстойниках-накопителях: высокая эффективность выделения взвешенных частиц, что облегчает последующее использование осветленной жидкости; отсутствие постоянно действующих машин для обработки навоза; практически полное использование питательных веществ навоза на удобрение. Недостатки системы: необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала для наблюдения за поступлением навоза, регулированием положения шандорных задвижек и т. д.; высокая влажность навоза (более 80%), накапливаемого в секциях отстойника; высокая стоимость обработки навоза вследствие больших капитальных затрат на создание системы; низкая производительность, вследствие чего отторгаются значительные площади под сооружения отстойников; цикличность работы.

Разделение механическими средствами. Машинный способ разделения бесподстилочного жидкого навоза широко применяют на животноводческих фермах и комплексах. Технологическая схема машинной обработки включает отделитель механических включений, резервуар-цереднитель с механическими перемешивающими устройствами, механические средства (вибропрокат), разделение жидкого навоза на фракции (шнек-пресс), карантинное секционное навозохранилище, площадку для хранения твердой фракции, насосную станцию, систему трубопроводов и задвижек. Преимущества машинного метода разделения бесподстилочного навоза: его реализация требует значительно меньших капиталовложений, чем рассмотренных ранее методов; он позволяет получить продукты обработки (жидкую и твердую фракции), легко поддающиеся погрузке, транспортировке, внесению в почву существующими техническими средствами; в процессе машинной обработки теряется незначительное количество питательных веществ; получаемая твердая фракция пригодна для биотермического обеззараживания, жидкая фракция после соответствующей обработки также может быть использована в качестве органического удобрения без опасности загрязнения окружающей среды. Процесс обработки осуществляется непрерывно, что обусловливает его экономичность. Однако машинный способ разделения жидкого навоза на фракции не обеспечивает получение продуктов обработки, пригодных для непосредственного использования в качестве органического удобрения. Конечный продукт получают в сочетании с другими способами обработки.

Разделение на фракции с полной биологической обработкой жидкой фракции. Рассматриваемая технология, использующая машинный и биологический методы (комбинированная обработка), нашла широкое применение на комплексах по выращиванию и откорму 54, 108 тыс. свиней в год. Технология обработки предусматривает перераспределение питательных веществ, содержащихся в исходном бесподстилочном жидком навозе, в твердую фракцию. Последнюю используют в качестве органического удобрения. Прошедшую полную биологическую обработку жидкую фракцию используют для оросительного полива кормовых культур. Преимущество рассматриваемой технологии в том, что обеспечивается поточная обработка больших объемов жидкого навоза. При этом утилизация продуктов обработки навоза может быть осуществлена на сравнительно небольших площадях сельскохозяйственных угодий. При соответствующих условиях обеззараженная вода, полученная в процессе обработки жидкой фракции навоза может быть сброшена в водоем. В связи с высокой стоимостью и сложностью обработки бесподстилочного жидкого навоза рассмотренную систему рекомендуется использовать для промышленных свиноводческих комплексов, расположенных вблизи крупных городов и промышленных центров, районах с повышенным переувлажнением почв.

Разделение на фракции с частичной биологической обработкой жидкой фракции. Данная технология позволяет поточно обработать большие объемы жидкого навоза со свиноводческих комплексов. При этом значительно сокращаются потери питательных веществ (составляют 32%) по сравнению с полной биологической обработкой. Рассмотренную технологию обработки навоза применяют на комплексах по выращиванию и откорму 54 и 108 тыс. свиней в год, расположенных в зонах недостаточного увлажнения, где имеются значительные площади сельскохозяйственных угодий для утилизации жидкой и твердой фракций в качестве удобрения.

Карантинирование и обеззараживание бесподстилочного навоза. Бесподстилочный навоз является потенциальным источником загрязнения окружающей среды, заражения животных и людей, так как содержит огромное количество различных микроорганизмов. В навозе, полученном от заразно больных животных, содержатся возбудители этих болезней, многие из которых в течение длительного времени сохраняют свою жизнеспособность. Продолжительное время в бесподстилочном навозе могут сохранятся яйца и личинки гельминтов. Для предотвращения загрязнения окружающей среды возбудителями инфекционных и инвазионных болезней система обработки бесподстилочного навоза на животноводческих фермах и комплексах должна обеспечивать карантинирование, а в случае необходимости — дезинфекцию и дегельминтизацию бесподстилоч-ного навоза. Карантинирование жидкого навоза при обработке путем разделения на фракции механическими средствами и использования в качестве удобрения без последующей биологической обработки жидкой фракции проводят раздельно для твердой и жидкой фракций. Карантинирование жидкой фракции осуществляется в секционных накопителях, расчитанных на накопление, выдерживание в течение шести суток, обеззараживание химическими реагентами и последующую разгрузку. Карантинирование твердой фракции проводят в секционных накопителях, расчитанных на накопление, выдерживание в течение шести суток, в случае необходимости поверхностного внесения химических реагентов механическими средствами в целях исключения распространения инфекции в окружающую среду, выдерживание в течение одного-двух месяцев и последующую разгрузку.

Обеззараживание навоза. Бесподстилочный навоз обеззараживают биотермическим, биологическим, химическим и термическим способами. Биотермическое обеззараживание инфицированного полужидкого навоза при компостировании, а также в твердой фракции жидкого навоза проходит при хранении на площадках с твердым покрытием. При хранении твердой фракции жидкого навоза или компостов в штабелях под влиянием жизнедеятельности термогенных микроорганизмов возникает высокая температура, которая оказывает губительное действие на возбудителей инфекционных и инвазионных болезней животных. Размножение термогенных микроорганизмов в штабелях навозных компостов возможно при достаточном для их размножения поступлении воздуха и определенной влажности компоста. Необходимая степень аэрации компоста достигается путем рыхления укладки штабеля, требуемая влажность нужного количества компостируемого материала. Влажность компоста не должна превышать 70%. Компост укладывают в штабеля произвольной длины, высотой 2,5−3 м, шириной 3 м. Боковые стороны штабеля делают пологими, что позволяет поддерживать равномерную температуру и экономить материал для его укрытия. Для укрытия штабеля используют обеззараженный компост, солому, торф и т. д. Толщина укрываемого слоя с боков и сверху должна быть летом 15−20 см, зимой — не менее 50 см. Уложенный в штабеля компост выдерживают в теплый период не менее одного месяца, в холодный — не менее двух месяцев. Началом срока обеззараживания считается день подъема температуры в штабеле до 60 0С. Биотермическим методом обеззараживают твердую фракцию жидкого навоза и компост от возбудителей бактериальных и вирусных инфекций, а также от яиц и личинок гельминтов. При обнаружении спорообразующих возбудителей твердую фракцию жидкого навоза или компост необходимо сжигать или вывозить в отвалы для длительного захоронения. Обеззараживание полужидкого и жидкого навоза биологическим способом осуществляют путем естественного длительного выдерживания в карантинных емкостях. Свиной навоз выдерживают 12−14 месяцев, а навоз крупного рогатого скота — не менее 7 месяцев. За этот период погибают патогенные микроорганизмы, яйца и личинки гельминтов. Однако данный метод неприемлем для обеззараживания бесподстилочного навоза, обсемененного устойчивыми микроорганизмами (возбудителями туберкулеза, сибирской язвы и др.), а также для зон низких температур, где патогенные микроорганизмы выживают значительно дольше указанных сроков. Обеззараживание жидкого навоза химическими реагентами проводят в карантинных, оборудованных устройствами для перемешивания содержимого емкости. Метод основан на внесении в жидкий навоз химических средств (формальдегида, тиазона и др) и усиления их действия путем интенсивного перемешивания различными устройствами. В процессе перемешивания частицы навозной массы измельчаются и растворяются, в результате чего возбудители заболеваний частично освобождаются от защищающих их органических веществ, увеличивается площадь соприкосновения химических дезинфицирующих средств с поверхностью возбудителя. Кроме того, при перемешивании интенсифицируются окислительные процессы, усиливающие действие химических средств на возбудителей инфекционных болезней. Расход химических реагентов зависит от вида инфекции и при обеззараживании формальдегидом составляет для навоза, неблагополучного по сальмонеллезам и колибактериозу, 0,04−0,16% от объема навоза при времени экспозиции 24 ч и периодической гомогенизации в течение 3 ч. Для навоза, обсемененного возбудителями ящура и болезни Ауески, — 0,3% от объема навоза при времени контакта 72 ч и периодическом перемешивании в течение 6 ч. Для обеззараживания чаще применяют формальдегид, который транспортируют и используют в виде формалина (обычно, 37−40%-ного водного раствора формальдегида). При длительном хранении, особенно на холоде, формалин мутнеет вследствие выпадения осадка — параформальдегида. Поэтому в зимний период перед использованием формалин подогревают в цистерне и после этого подают в смеситель. Установку размечают в отдельном вентилируемом помещении с размерами в плане не менее 6Х6 м и высотой не менее 3,5 м. Обеззараживание жидкого навоза, а также жидкой фракции, полученной в процессе обработки жидкого навоза на очистных сооружениях комплексов по выращиванию и откорму 108 тыс. свиней в год, можно проводить термическим способом с помощью пароструйной установки. Установка обеззараживает жидкий навоз, содержащий споровые и неспоровые патогенные микроорганизмы, при наличии в дисперсной фазе фракций до 8 мм и может нагревать продукт до температуры 130 0С и выше. Устойчивый режим работы установки обеспечивается за счет двухступенчатого прогревания продукта. На первой ступени продукт нагревается до 80−90 0С, используя в момент пуска струйный аппарат первой ступени нагрева, а после выхода на установленный режим — регенератор — теплообменник на второй ступени нагрев стоков до температуры инактивации (120−1300С) осуществляется инжектированием навоза, подогретым до 80−90 0С продуктом. Установка обеспечивает высокую эффективность обеззараживания за счет практически мгновенного нагрева продукта до требуемой температуры, отсутствие непрогреваемых зон и последующей выдержки продукта под давлением. В случае недогрева до температуры инактивации обеззараживаемый продукт автоматически возвращается в приемный резервуар для повторной термической обработки. Пуск установки, контроль за технологическими параметрами обработки и регулирование процесса обеззараживания осуществляется дистанционно.

Дегельминтизация навоза. Препятствием на пути повсеместного использования свежих экскрементов животных с целью максимального использования находящихся в них питательных веществ для сельскохозяйственных культур, является зараженность их яйцами и личинками гельминтов, которые поступают от животных с твердой частью (калом). В полужидком навозе яйца и личинки гельминтов находятся во взвешенном состоянии, а в жидких и навозных стоках в основном выпадают в осадок. При разделении жидкого навоза и навозных стоков гравитационным методом они практически полностью выпадают в осадок, а при механическом способе и отстаивании в потоке часть яиц и личинок гельминтов может поступать и в жидкую фракцию. Вследствие этого возникает необходимость дегельминтизации всех видов навоза, подлежащего использованию в качестве органического удобрения под те сельскохозяйственные культуры, которые могут употребляться в сыром виде (кормовые, пропашные). Дегельминтизация твердой фракции и подстилочного навоза, а также навозного компоста осуществляется биотермическим способом при влажности до 75%. Для этой цели дегельментизируемые материалы укладываются в бурты высотой до двух метров, шириной по верху до 2−2,5 м и любой длины. Поверхность буртов прикрывается соломой, торфом или другим рыхлым материалом, обеспечивающим свободный доступ кислорода (из воздуха) для аэробной микрофлоры, окисляющей органику компостной смеси. При окислении происходит выделение тепла, и внутри бурта смесь разогревается до температуры 56−60 0С, при которой яйца и личинки гельминтов погибают, а семена сорных трав теряют всхожесть. Дегельментизация твердой фракции и компоста с соломой при влажности до 70% биотермическим способом в теплый период года завершается за 3−4 недели, а в холодный период, если бурт формируется сразу до проектных размеров при температуре воздуха до минус 3 0С (завершается за 2−3 месяца) и зависит от суммарной температуры воздуха в период биотермического процесса. Бурты биотермического обеззараживания формируются на грунтовых площадках, рядом с угодьями, где предусматривается использование дегельминтизируемых материалов. Грунтовые площадки подготавливаются способом выравнивания поверхности и уплотнения грунтов, а также устройства по контуру площадок канав и каналы для сбора поверхностных вод и жижи. Дегельминтизация твердой фракции навоза и компоста влажностью 75% достигается выдерживанием в буртах в теплый период года не менее трех, а в холодный — не менее 6 месяцев. Дегельминтизация твердой фракции свиного навоза в отстойниках-накопителях периодического действия при выдерживании ее в весенне-летний период в течение не менее 3,5 месяца. Полужидкий навоз можно дегельментизировать безводным аммиаком (в концентрации 2% к объему обрабатываемой массы и экспозиции — 2 суток) непосредственно в карантинных емкостях или в секциях навозохранилищ в теплый и холодный периоды, в том числе при наличие на поверхности замерзшего слоя навоза. В этом случае безводный аммиак, который подается через лунки в замерзшем слое, вступает в реакцию с водой, выделяя при этом тепло, под воздействием которого происходит оттаивание замерзшего слоя. Дегельминтизация полужидкого навоза биологическим методом предусматривает выдерживание его в секциях навозохранилищ, дно и откосы которых выполнены из армированного бетона. Срок выдерживания полужидкого навоза крупного рогатого скота составляет 6 месяцев, полужидкого навоза свиней — 12. Этот метод неэкономичен и может применяться в исключительных случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании. Дегельминтизация жидкой фракции навоза достигается в секциях прудов накопителей при выдерживании в течение не менее 4 суток. За этот период все личинки и яйца гельминтов выпадают в осадок. Однако следует иметь в виду, что в теплый период в секциях прудов-накопителей возможно брожение выпавшего на дно осадка, в результате чего некоторая часть частиц органического происхождения может всплыть на поверхность, увлекая за собой яйца и личинки гельминтов, а, следовательно, и поступать вместе с жидкостью в стационарную оросительную сеть или в мобильные средства орошения. Чтобы избежать этого, необходимо забирать жидкость на высоте около 0,6 м от дна пруда и место всасывания огораживать, исключая таким образом возможность попадания донного осадка и всплывающих частиц. Все виды дегельминтизированного навоза и его фракции могут использоваться под любые сельскохозяйственные культуры и вносится в любое время года, за исключением зимнего периода когда температура воздуха опускается ниже минус 10 0С и высота снежного покрова превышает 20 см.

Переработка навоза в биогаз. Традиционное использование навоза сельскохозяйственных животных в качестве органического удобрения в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства требует принятия дополнительных мер по сохранению экологического равновесия в природе. Высокая концентрация животных приводит к резкому увеличению объема выхода навоза, сточных вод и других органосодержащих отходов производства в расчете на единицу площади. Ограниченная восприимчивость сельскохозяйственных угодий к повышенным дозам органических удобрений, основу которых составляет навоз сельскохозяйственных животных, часто приводит к загрязнению грунтовых вод и воздушного бассейна, создает благоприятную среду для биологической зараженности почвы вредными микроорганизмами. Для устранения этих негативных явлений необходима специальная технологическая обработка навоза, позволяющая повысить концентрацию питательных веществ в единице объема навоза одновременно устранить неприятные запахи, подавить патогенные организмы, снизить содержание (или вообще удалить) канцерогенных веществ. Современные методы технологической переработки навоза в органическое удобрение и кормовые добавки в той или иной степени позволяют решить поставленные задачи. Однако это требует дополнительных затрат энергии, что в условиях ограниченности природных энергоресурсов не всегда экономически целесообразно. Перспективным направлением решение этой проблемы является анаэробная переработка навоза в биогаз. Переработка навоза в биогаз основана на свойстве его выделять горючий газ в процессе разложения при хранении без доступа воздуха. С развитием науки и техники был раскрыт биологический механизм этого явления, а также найдены пути к управлению процессом биологического разложения навоза в анаэробных условиях с образованием биогаза — газовой смеси, содержащей метан, углекислый газ, сероводород и др. Благодаря высокому содержанию метана (до 70%) биогаз может гореть. Оставшаяся после такой естественной переработки органическая масса представляет собой качественное обеззараженное органическое удобрение. Во многих странах мира уже созданы, испытаны и введены в эксплуатацию малогабаритные фермерские и крупные промышленные предприятия по переработке навоза в биогаз. Образование метана происходит в результате анаэробного разложения органических отходов. Этот процесс включает два этапа (рис 1). На первом — сложные органические полимеры (клетчатка, белки, жиры и др.) под действием природного консорциума, или сообщества разнообразных видов анаэробных бактерий, разлагаются до более простых соединений, летучих жирных кислот, низших спиртов, водорода и окиси углерода, уксусной и муравьиной кислот, метилового спирта. На втором этапе метанообразующие бактерии превращают органические вещества в метан, углекислый газ и воду.

навоз компостирование биогаз метанообразование

Рис. 1 — Схема процесса метанообразования Хранение навоза. Для хранения навоза в хозяйствах должны быть устроены навозохранилища. Практика показывает, что отсутствие навозохранилищ и вывозка навоза непосредственно в поле приводит к большим его потерям. В неблагоприятную погоду (дожди, весеннее бездорожье, метели), а также во время напряженных полевых работ навоз не вывозят на поле. Значительную его часть выгружают в кучи возле животноводческих помещений, навоз выщелачивается осадками, заносится снегом и замерзает. Еще хуже обстоит дело, если навозохранилища нет, а навоз не вывозят. В этих случаях весь навоз сваливают беспорядочно около животноводческих помещений, он втаптывается в грязь, талые и дождевые воды вымывают из него питательные вещества, около животноводческих помещений создаются антисанитарные условия. При наличие навозохранилища не только сохраняется качество навоза и улучшаются санитарные условия, но и уменьшаются затраты труда на вывозку навоза в поле, так как вывозится уже подготовленный навоз, потерявший 20−30% массы. Вопрос о типе навозохранилища следует решать с учетом условий и возможности эффективного использования существующих и применяющихся типов машин. Так, в засушливых районах, где навоз в открытых штабелях быстро высыхает, необходимо устраивать навозохранилище котлованного типа, где навоз разлагается с меньшими потерями азота и органического вещества, чем в наземном навозохранилище. Емкость навозохранилища определяется количеством животных, продолжительностью стойлового периода и сроком компостирования. Для доведения подстилочного навоза до полуперепревшего состояния при плотной укладке в весенне-летний период требуется 2−3 месяца, а в зимнее время 3−4 месяца. Простейшие навозохранилища для твердого навоза строят открытого наземного типа. Чаще всего это несколько углубленные (на 0,5 м) площадки с твердым покрытием, с некоторым уклоном в сторону жижесборников, объем которых не менее 3−5 м3. Для того, чтобы навоз не выветривался вдоль длинных сторон площадки или с одной стороны устраивают стенку из бетона, дерева или делают земляную насыпь высотой 1−1,5 м. Штабелевать навоз начинают вдоль одной из торцевых сторон хранилища. Штабеля укладывают шириной 2−3 м и высотой не менее 2 м. Только при достижении такой высоты продолжают наращивать штабель в длину, что предохраняет навоз в штабеле от промерзания, позволяет достичь плотной укладки и снизить потери питательных веществ. После укладки одного штабеля закладывается другой. Наиболее продуктивным следует считать навозохранилище, обеспечивающее временное хранение (не менее 2−2,5 месяца) навоза у животноводческого помещения с последующей перевозкой на поле. Это позволяет перевезти основную массу удобрений в наиболее свободное зимнее время с использованием на транспортировке автомобилей, прицепов и навозоразбрасывателей. Безподстилочный навоз в хозяйствах используют как компонент для приготовления торфонавозных компостов. При этом получают органическое удобрение, близкое по физико-механическим свойствам к подстилочному навозу. Транспортируют и вносят навоз при помощи автомобилей, прицепов и навозоразбрасывателей. Для накопления жидкого навоза следует строить прифермские и полевые хранилища. Прифермские навозохранилища располагаются возле животноводческого предприятия на минимально допустимом расстоянии, а полевые — в районе сельскохозяйственных угодий. Строят их секционными, причем из условий обеззараживания число секций должно быть не менее трех. Суммарный рабочий объем секций не должен превышать 6-месячного объема навоза (фракций), получаемого с предприятия. На свиноводческих предприятиях навозохранилища для неразделенного на фракции безподстилочного навоза, как правило, не предусматриваются, так как для этого необходимо оборудовать их устройствами для гомогенизации, что увеличит эксплуатационные расходы, потери биогенных веществ, электроэнергии. При хранении и дегельминтизации твердой фракции на прифермской территории обычно предусматриваются незаглубленные водонепроницаемые площадки, окаймленными канавами, или хранилища заглубленные до 2 м. Для сбора и удаления жижи из хранилищ предусматриваются жижесборники, поэтому дно хранилищ выполняется с уклоном 0,003 в сторону жижесборника. Хранить и дегельминтизировать твердую фракцию (биотермическим способом) можно в полевых условиях на участках с глубоким залеганием грунтовых вод и с наличием слабофильтрующих или нефильтрующих грунтов. Жидкая фракция безподстилочного навоза свиней и крупного рогатого скота накапливается и хранится в секционных прудах накопителях, в непосредственной близости от животноводческих предприятий, благодаря чему сокращается длина трубопроводов, по которым передается жидкая фракция, и линии электросети, сохраняются относительно высокая температура жидкой фракции, что в зимний период уменьшает вероятность замерзания выходных оголовков подающей сети, снижает протяженность эксплуатационной дороги к прудам, а также имеет возможность постоянно наблюдать за наполнением прудов и их техническим состоянием. Выносить пруды-накопители к орошаемым полям допускается лишь в исключительных случаях (использование бросовых земель возле животноводческого предприятия территории для строительства прудов и т. д.). Размещаются они на участках с относительно равномерным геологическим строением, на возвышенностях для максимального удаления дна пруда от уровня грунтовых вод и для лучшей организации поверхностного водоотвода. Пруды-накопители должны иметь санитарно-защитные зоны и находится от животноводческих помещений на расстоянии не менее 60 м и от жилой застройки — не менее 500 м. Их нельзя располагать в замкнутых долинах, котловинах и других территориях, не обеспеченных естественным проветриванием. Они должны размещаться с подветренной стороны господствующих ветров теплого периода года по отношению к зданиям и сооружениям животноводческого предприятия и ниже водозаборных сооружений предприятия, но по возможности на возвышенностях. Территорию с прудами-накопителями огораживают, устраивают поверхностный водоотвод и высаживают деревья (защитные лесополосы) шириной до 10 м.