Переработка отходов животноводства в удобрения, топливо и корм

Что такое отходы животноводства?

Основными видами отходов животноводства являются результаты жизнедеятельности скота и птицы. Удобрения, фекалии, если их вовремя не убрать, не только источают зловоние. Они загрязняют воздух, воду и почву. При разложении выделяются газы, загрязняющие атмосферу и создающие «парниковый эффект».

Экскременты животных и птиц являются подходящей средой для жизнедеятельности бактерий, болезнетворных микробов, вызывающих около сотни заболеваний. Вот почему отходы животноводства необходимо выбрасывать.

Навоз, сточные воды животноводческих, птицефабрик, кормовые остатки, газы являются ценным сырьем, при переработке которого получают:

• удобрение;
• топливо;
• кормить.

Специалисты Всероссийского научно-исследовательского института подсчитали, что птицефабрика (на 400 тысяч голов) ежегодно выбрасывает в атмосферу 700 тонн газовых выбросов. Среди них:

метан	450 тонн	65%
углекислый газ	208 тонн	тридцать%
сероводород, аммиак, водород и др.	35 тонн	5%

Поэтому вопрос об альтернативных технологиях обращения с отходами животноводства актуален как никогда.

Общие принципы эксплуатации свиноводческих предприятий

Остановимся на некоторых важных требованиях и положениях.

• Поверхностный сток с территории должен собираться в накопительные емкости с последующим использованием на сельскохозяйственных угодьях.
• Земельный участок свиноводческого предприятия должен обеспечивать возможность полной утилизации образующегося навоза, исключая сброс на прилегающую территорию, в водоемы и водоохранную зону.
• Свинарник должен быть огорожен забором и отделен от ближайшей жилой зоны санитарно-защитной зоной /промежутком/.
• Размеры санитарно-защитных зон свиноводческих предприятий по выращиванию и откорму до 6 тыс голов следует принимать не менее 300 м в год, от 6 до 12 тыс. — 500 м, от 12 до 54 тыс. — 1500 м, 54 тыс голов в год год и более — 2000 м.
• В теплый период /при температуре наружного воздуха выше 10°С/ при проектировании вентиляции допускается повышение температуры воздуха внутри помещений на 5°С выше расчетной летней температуры наружного воздуха, но не более чем на 26-28°С. С.
• Летом в районах с расчетной температурой выше 25°С и периодом покоя более 10 дней, при невозможности обеспечения температуры воздуха в помещениях ниже 28°С за счет воздухообмена, рекомендуется использовать кондиционер или другие средства для снижения температуры воздуха в помещении.
• Предельные концентрации вредных веществ в воздухе помещений для содержания животных: углекислый газ не более 0,2% /объем/, аммиак — 20,0 мг/м3, сероводород — 10,0 мг/м3, количество пыли в воздухе помещений не должна превышать 6,0 мг/м3.

Свиноводческие комплексы могут быть построены на основе разных проектных решений, с разным уровнем механизации и автоматизации производственных процессов и в разные годы.

Основными принципами должны быть: отсутствие угроз окружающей среде, а также комфортные и безопасные условия существования домашних животных и деятельности рабочего персонала. К ним предлагается поставлять строительные решения, в том числе технические системы навозоудаления, вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха (в соответствующих климатических зонах).

Важнейшим из организационно-технологических факторов обеспечения эколого-экономической эффективности технологической цепочки является использование Bionex Animal WT на всех этапах обращения с отходами.

Механизм действия основан на жизнедеятельности восьми штаммов факультативно-анаэробных бактерий, которые используют в своем метаболизме источники биологической угрозы, расщепляя их до простых и безопасных веществ.

Читайте также: Навозная грядка для раннео созревания овощей и ягод

Подготовка препарата к применению

• Препарат поставляется в виде концентрированной суспензии и должен быть активирован перед применением.
• Для этого из исходного концентрата суспензии готовят водный раствор в соотношении 1 часть концентрата на 10 частей нехлорированной (водопроводной), отстоянной воды. Температура воды должна быть в пределах 20-35˚С.
• Настаиваем раствор один-два дня в заданном температурном диапазоне, при этом необходимо перемешивать раствор 3-4 раза в день.
• Раствор вводят в объем воды, соответствующий образованию удобрения, для равномерной (по дозировке) обработки всего объема навоза/удобрения.

Важно! В этой статье приведены только общие рекомендации

В результате вы получите индивидуальную схему биологической очистки и переработки, адаптированную к технологическим нюансам и масштабам вашего конкретного производства.

Технология внесения препарата для переработки свиного навоза

Распрыскивание

Основными задачами являются нехимическая дезинфекция и устранение зловония при сборе и внутренней транспортировке навоза.

• Раз в неделю (до опорожнения ванн) в присутствии животных с помощью шприца или моющего насоса равномерно обрабатывают поверхности стен, полов, перегородок, скребков и шурупов.
• Средство равномерно распределяют из расчета 10 литров рабочего раствора на 20 м2 поверхности.
• Лечение желательно проводить в помещении.
• Рабочий раствор следует использовать в течение 24 часов.
• Допускается получение рабочего раствора вещества на животных и корма.

Внесение в бурты и иные концентраторы свежего навоза

Основные цели, помимо вышеперечисленных эффектов, заключаются в ускорении процесса превращения токсичного продукта в органическое удобрение.

Приготовление компоста из свиного навоза

• Для приготовления компоста и компостных смесей важно соблюдение некоторых технических условий, среди прочего, важна влажность и повышенное содержание элементов питания растений, в первую очередь азота, фосфора и калия.
• Процесс компостирования требует, чтобы влажность компостных смесей составляла от 50% до 65%. Кроме того, удобрение должно содержать не менее 25% органических веществ. Исходное соотношение углерода и азота (C : N) в компостной смеси должно быть от 20:1 до 30:1, pH — в пределах от 6,0 до 9,0. Эти показатели являются наиболее важными.
• Если удобрение недостаточно влажное, смочите его водой или жидким удобрением. При влажности навоза, близкой к 85 %, необходимо вносить влагоемкие компоненты растительного происхождения: солому, опилки, торф и др.
• Компостную смесь на компостных площадках укладывают без уплотнения, начиная с одного края на всю высоту кучи (столба).
• Bionex Animal WT наносится равномерным наливом слоев при формировании ворса.
• При механическом способе формирования свай используют трактор с мотыгой и буксируемым контейнером.

Очень важно равномерно распределить ткань по всей длине зажима. Неравномерное или частичное внесение приводит к плохому созреванию компоста.

Состав животных отходов

Отходы животноводства бывают двух видов:

• Помет домашней птицы — гусей, кур, индеек и т.д.
• Навоз от мелкого или крупного рогатого скота. Такой навоз может быть свежим и перегнившим.

Эти отходы относятся к III, IV и V классам по степени воздействия на окружающую среду. Пятый класс опасности означает, что продукт наносит минимальный ущерб природе. Четвертый класс присвоен сухому куриному помету и свиному навозу — эти экскременты наносят непоправимый ущерб окружающей среде. Свежий куриный помет относится к III классу опасности.

Отходы животноводства опасны тем, что при попадании в реки, каналы или другие водоемы, не имеющие систем очистки, в них могут развиваться бактерии и вирусы.

Они отравляют водоемы и вызывают заболевания у людей и животных. При длительном хранении навоза и мусора образуется диоксид серы, который имеет неприятный запах, может вызвать паралич обоняния, бронхит и даже отек легких.

Нормативное регулирование

Обращение с отходами животноводства регулируется несколькими правилами.

Ветеринарно-санитарные правила сбора, обезвреживания и уничтожения биологических отходов от 4 декабря 1995 г в редакции от 16 августа 2007 г. Статья 18 Федерального закона «О ветеринарии» от 14 мая 1993 г. Согласно статье, владельцы фермерских хозяйств, производители продукции животноводства не должны допускать загрязнения почвы и грунтовых вод экскрементами, а также должны соблюдать установленные правила содержания и перевозки животных, установленный порядок реализации продукции. Статья 22 Федерального закона «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г обязывает владельцев скота и птиц осуществлять сбор, перемещение и утилизацию отходов жизнедеятельности животных безопасными, установленными способами. Статья 51 Федерального закона «Об охране окружающей среды» от 10 января 2002 г также обязывает утилизировать экскременты установленными способами.

Классификация остатков животного происхождения

Все опасные биологические остатки классифицируются в зависимости от степени опасности, которую они представляют. Поэтому выделяют биологические отходы по первому и второму классу опасности.

К первой группе относятся бездомные животные, домашние животные, мертворожденные дети, домашние животные и птицы, лабораторные образцы. Такие опасные отходы размещаются путем захоронения, сжигания или дезинфекции. Они не используются в качестве сырья для вторичной переработки.

Ко второму классу опасности относятся отходы в виде пищевых отходов инфекционных отделений, выделений вирусных животных, частей кожи тела, материалов микробиологических лабораторий и контактных инфекционных материалов. Такие отходы подлежат термической обработке с использованием крематоров и специальных технологий.

Кроме того, согласно общей классификации мусора выделяют разные формы опасности с точки зрения:

• эпидемиология;
• токсикология;
• излучение.

К первой группе относятся биологические отходы, так как они могут быть источником инфекции.

Обращение с отходами животноводства

Состав отходов животноводства нестабилен. Поэтому их сложно идентифицировать как отходы по Федеральному классификатору (ФККО). Класс опасности для удобрений и подстилки от 3 до 5.

На этот показатель влияет свежесть отходов, принадлежность к определенному виду животных, птиц. Без лабораторных исследований определить вредность такого специфического сырья невозможно.

За отходами 1-4 классов опасности установлен строгий санитарно-экологический контроль. Для обращения с такими отходами требуется лицензия.

Сами работники сельского хозяйства считают мусор и навоз не отходами, а сырьем, источником органических удобрений.

Контроль

Проблема контроля за соблюдением санитарно-эпидемиологических, экологических норм, ГОСТов и правил в области обращения с отходами животноводства является труднорешаемой.

Как уже было сказано, вопрос об определении класса опасности для этих отходов остается открытым. В федеральных законах «Об охране окружающей среды», «Об отходах производства и потребления» отсутствует определение термина «отходы животноводства».

Контрольные функции выполняют Роспотребнадзор, Росприроднадзор, Россельхознадзор на базе ФККО.

В 2019 году в КоАП России появилась статья (8.2.3.) об ответственности за несоблюдение требований охраны окружающей среды при обращении с отходами животноводства.

Наказания существовали и раньше. Теперь требования ужесточились, сумма штрафа увеличилась в 2,5 раза. Так минимальный штраф для юридических лиц составил 100 тысяч рублей, а с 2019 года он составляет 250 тысяч рублей

Суммы административных штрафов по категориям:

Жители	2-3 тысячи рублей
Должностные лица	30-40 тысяч рублей.
Подрядчики без юридического лица	50-60 тысяч рублей или приостановка деятельности до 90 дней
Юридические лица	250-350 тысяч рублей или приостановка деятельности до 90 дней

Самое строгое наказание назначается за:

• неконтролируемый сброс отходов животноводства в воду, почву или под землю;
• утечка отходов с мест хранения, если это представляет угрозу для здоровья населения и окружающей среды.

Государственная поддержка переработки отходов животноводства

Государственной поддержки сельского хозяйства в целом и обращения с отходами в России практически нет. Запущено несколько пилотных проектов по субсидированию предприятий, внедряющих новые схемы обращения с отходами животноводства.

Субсидии из федерального бюджета были предоставлены компаниям на строительство и модернизацию перерабатывающих производств. Государственную помощь получили хозяйства Удмуртии, Красноярского края и ряда районов Сибири.

Утилизация по современным технологиям позволит сократить площади полигонов для хранения и переработки навоза и удобрений, снизит негативное воздействие на окружающую среду.

Способы утилизации отходов

Отходы животноводства загрязняют окружающую среду, поэтому предпочтительнее не складировать их на земле в хозяйствах, а перерабатывать.

Существуют следующие методы утилизации:

• экспорт;
• компостирование;
• обработка кормом;
• вермикультура;
• производство топлива.

Вывоз на поля

Раньше такой способ работы с отходами животноводства был чуть ли не единственным. Фекалии просто собирали в непосредственной близости от мест содержания животных, а затем вывозили на поля.

Вывоз жидких отходов непосредственно на сельскохозяйственные угодья не является удачным методом переработки. Транспорт предполагает ряд условий и ограничений.

Свежий навоз может содержать вредные примеси от антибиотиков до нитратов и солей тяжелых металлов, которые попадают в почву, легко растворяются и стекают в водоемы. В результате они вызывают инфекционные заболевания и отравляют людей.

Компостирование

Компостирование улучшает качество сырья. Такая обработка требует дополнительных площадей и наполнителя, вбирающего в себя лишнюю влагу. Это может быть солома, торф, реже опилки.

Для ускорения процесса, улучшения качества будущего продукта смесь торфа и фекалий перемешивают с помощью тракторной, экскаваторной техники, оставляют в буртах шириной 3-4 метра, высотой 2 метра.

В теплое время года перегной будет готов через месяц, в холодное – через два.

Переработка навоза и помета на корма

Пищеварение птиц устроено таким образом, что до 40 % питательных веществ выводятся из организма практически в неизмененном виде. Сухой навоз используют как пищевую добавку к кормам для скота. Это 30% белка.

Для повторного использования необходимо провести дезинфекцию, очистку от перьев, пуха, непереваренных семян сорняков.

В Великобритании, Франции изобретены и применяются десятки технологий очистки и ферментации навоза. Корм для молодняка почти на 50% состоит из питательных веществ, получаемых из куриного помета.

В США коровий навоз смешивают с силосом, сеном или кукурузой в соотношении примерно 1:1. В Молдове в качестве основы для кормовых дрожжей использовали жидкие фракции свиного навоза.

В Голландии отходы животноводства смешивают с соломой и инокулируют грибковыми спорами. В результате получается кормовой субстрат с высоким содержанием белка.

Биоэнергетические способы утилизации отходов

Позволяют получать газообразный топливный метан для мини-ТЭЦ. Технология непростая, для реализации такого проекта потребуется насосная станция, генератор, реактор, конденсатор и так далее.

Подобными методами производят топливо для сельхозтехники, автомобилей, тракторов. В их основе лежит термическая деполимеризация — метод получения топлива в твердом, жидком, газообразном виде.

Более 800 биоэнергетических установок в Европе перерабатывают отходы животноводства. В Юго-Восточной Азии их почти 3 миллиона. В Америке одним из приоритетных направлений зеленой энергетики является биотопливо из навоза и мусора.

Новые технологии утилизации

Ориентиром в новых технологиях является американский метод производства препарата Фермвэй. Он получил широкое распространение на американских фермах:

• удобрение;
• подстилки для сельскохозяйственных животных и птичников;
• часть рациона крупного рогатого скота.

Для получения продукта смесь навоза с торфом (пропорции 1:1) загружают в кирпичный бункер, обеспечивают приток воздуха на неделю для достаточного развития бактерий в благоприятной среде.

Товарные качества доводят до требуемых параметров поэтапно:

• дезинтегратор;
• распылитель;
• стерилизатор;
• дегидратор;
• гранулятор.

Необходимо следить за влажностью, температурой, насыщением кислородом в камере с сырьем. Для ускорения процесса используются «эффективные микроорганизмы» — специальные штаммы грибков и бактерий.

Вермикультура

Вермитехнология – это реальная альтернатива утилизации не только отходов животноводства, но и всех других биологических отходов:

• три;
• бумажная пульпа;
• рыбная, мясная, пищевая промышленность;
• пищевые отходы;
• канализация.

Принцип основан на выращивании дождевых или калифорнийских червей на различных субстратах для получения биогумуса или биомассы.

Вермипродукт – отличный недорогой корм для свиней и птиц. Особенно активно он используется в Великобритании, Канаде, США, Италии и Японии. Некоторые исследователи придерживаются мнения, что вермикультура пригодна для производства продуктов питания для человека.

Рыбоводно-биологические пруды

Многоступенчатая система биопрудов, разводящих рыб, позволяет очищать жидкие стоки в воду, пригодную для технических нужд, разводить пресноводных рыб.

1 шаг	Установка прудов	Разделение фракции. Твердая фракция используется для удобрения, жидкая фракция используется для дальнейшей очистки и переработки
2 шага	Дальнейшая очистка	С помощью водорослей и зоопланктона продолжается очистка, вода насыщается кислородом. Излишки водорослей используются в качестве корма для скота.
3 шага	Развитие кормовой базы	Водоросли становятся пищей для ракообразных, червей, водных насекомых.
4 шага	Рыбоводство.	Кормовой ресурс третьего этапа используется для кормления мальков рыб, таких как толстолобик, сазан.

На 1 га водной поверхности прудов в четвертой очереди можно выращивать [info-box type=»cursive»]60-100 ц рыбы в год.

Если подходить к отходам животноводства не с точки зрения банальной утилизации, а как к ценному биологическому и энергетическому сырьевому ресурсу, то можно повысить плодородие пашни, обеспечить натуральное удобрение, кормовую базу для животных и даже пищу для людей.

Как отличить свиной навоз от коровьего

Отличить свиной навоз от коровьего можно по нескольким признакам, как визуальным, так и лабораторным:

1. Свинина имеет резкий неприятный запах, где чувствуется присутствие аммиака.
2. В фекалиях крупного рогатого скота присутствуют только растительные компоненты и небольшое количество зерна, у свиней могут быть остатки кормов и частицы кормов животных.
3. Коровье дольше сохраняет однородность, свиное быстро распадается на твердую и жидкую фракцию.
4. Индикатор кислотности покажет гораздо более сильную кислую реакцию у свинины.

Еще один способ отличить навоз крупного рогатого скота от навоза свиней – это цена. Для добросовестного продавца последний всегда будет стоить дешевле любого другого, так как у него самый низкий коэффициент полезности.

К сожалению, нередки случаи, когда один вид выдают за другой или разные варианты просто смешивают. Поэтому объявление вида: «Хочу продать навоз КРС» от фермы, занимающейся исключительно разведением свиней, обязательно должно насторожить.