Вечная утилизация

Грамотно организованная утилизация отходов очень важна для успешного ведения конкурентоспособного хозяйства, к тому же эта сфера находится под пристальным государственным контролем. Тем не менее, хозяйс

тв, оснащенных современными очистными сооружениями, в России единицы.

В последние несколько лет в нашей стране наблюдается резкий рост строительства и реконструкции животноводческих и птицеводческих комплексов. Практически все предприятия, построенные после 2000 года, пытаются применять только новейшие технологии и современное оборудование для содержания животных. Но с переработкой навоза дело обстоит иначе.

Специалисты утверждают, что проблема отсутствия современных очистных сооружений на фермах стоит очень остро. Профессор кафедры электрификации и автоматизации МСХА им. Тимирязева Георгий Дектер даже называет ее одной из вечных проблем отрасли. За последние несколько лет ситуация с внедрением современных технологий не сдвинулась с места, сетует он. На рынке появились новые материалы (например, лагуны с пленки с полной гидроизоляцией вместо ненадежных бетонных сооружений), но из-за дороговизны переоборудования предприятия их практически не используют.

Подобным образом оценивает ситуацию и директор института «Белагротех» (Белгород) Владимир Скороходов: «В настоящее время на территории России практически не существует ферм, на которых для переработки отходов используются очистные сооружения. В большинстве случаев применяются так называемые лагуны - котлованы, куда сбрасывается сырье. После заполнения лагуны ее содержимое выносится на поля без какой-либо переработки ». Для сравнения эксперт приводит опыт Европы, где уже около 10 лет действует закон, запрещающий выбрасывать на поля непереработанные органические отходы. Также на мероприятии из-за опасности проникновения сырья в почву запрещено углубленное хранения отходов, которое в России применяется повсеместно.

Инженер проектов компании «Биокомплекс» (Москва, переработка и утилизация отходов) Сергей Перегудов считает, что основной причиной низкой

оснащенности российских сельскохозяйственных и животноводческих предприятий современным оборудованием для переработки и утилизации отходов является их относительная «молодость» и затяжной кризис, который сильно сократил деловой активности сельского хозяйства России. Скороходов же связывает возникновение такой сложной ситуации с небрежностью аграриев по земле и устаревшим законодательством.

В настоящее время в России действуют Нормы технологического проектирования (НТП 17-99). По словам экспертов, в большинстве случаев аграрии их соблюдают, однако сами нормы уже давно устарели. Существующие правила не предусматривают использование новых технологий, поэтому при проектировании приходится пользоваться европейскими и американскими стандартами. Профессор Дектер замечает, что современных очистных сооружений нет даже в Московской области, где за соблюдением экологических норм следят гораздо внимательнее.

гидросмыв или скрепером?

Первое звено в цепи очистных сооружений - системы, отвечающие за удаление навоза из животноводческих помещений. По словам Перегудова, они делятся на два основных вида. Первый - механические системы. Как правило, они применяются на предприятиях по разведению крупного рогатого скота при беспривязном, стойловом и стойлового-пастбищном содержании животных, в родильных отделениях, телятниках, в домиках для телят и на открытых откормочных площадках. Также механические системы распространены на небольших свиноводческих предприятиях мощностью до 24 тыс. Голов в год и свинокомплексах, использующих технологию холодного содержания животных в легких ангарах.

Механический способ удаления и транспортировки навоза осуществляется с помощью скребковых транспортеров. Во дворах с привязным содержанием, как правило, используются устаревшие устройства типа ТСН-160 российского производства, а в новых и реконструированных комплексах применяются современные скреперные системы таких производителей, как «Фармтек», «Трансфер-Агро», «Дейр-Тек» , DeLaval, WestfaliaSurge и др К механическим способам удаления навоза еще предстоит использования бульдозеров разных типов.

Также Перегудов выделяет гидравлические системы навозоудаления. Они, в свою очередь, делятся на два основных типа: самосплавной и гидросмивние. Самосплавной (самотечные) системы бывают периодического или непрерывного действия. Система периодического действия (вакуумная система) представляет собой цепь соединенных ванн с пробками. Она применяется при строительстве и реконструкции современных свинокомплексов при бесподстилочном содержании животных. Самосплавной систему навозоудаления непрерывного действия, как правило, применяют при бесподстилочном содержании животных или при использовании неглубокой подстилки в помещениях для КРС. По этой технологии смыв трубы или канала осуществляется жидкой фракцией навоза.

Гидросмивний способ навоз-удаления был особенно распространен в 1980-е годы при строительстве свиноводческих предприятий на 54 и более тысяч свиней в год. Сейчас технология считается устаревшей: расходы воды при этом методе увеличиваются в десять раз по сравнению с самосплавной системами, крайне неэкономично. Поэтому гидросмыв запрещено использовать при новом строительстве, за исключением особых случаев, согласованных с органами государственного экологического контроля, ветеринарного и санитарного надзора. Однако коммерческий директор Bauer Technics Group Андрей Ященко утверждает, что и по сей день на свиноводческих фермах чаще всего применяют систему гидросмыва.

По словам Перегудова, комплексы КРС, построенные по технологии холодного содержания, тоже оснащают механическими или гидравлическими системами навозоудаления. Отличительная особенность в таких помещений одна: при их проектировании делается поправка на глубину канала, который должен пролегать ниже уровня промерзания грунта, объясняет специалист. Ященко добавляет, что в зимние периоды, когда температура опускается ниже-15оC, уборка навоза осуществляют мини-тракторами, при этом на период сильных морозов временно убирают скреперы.

Именно так с органическими отходами справляются в СПК «Подовинное» (Челябинская область, КРС). В хозяйстве используется технология холодного содержания животных. Когда температура в коровниках опускается до 6оC, применение скреперных установок становится невозможным, и удаление навоза производится ежедневно тракторной лопатой (в хозяйстве в основном используются трактора ТС-80 белорусского производства).

В качестве подстилки для скота применяется солома, которая удаляется вместе с навозом (тем самым обеспечивается более эффективное гниения сырья). Далее следует погрузки на телеги и выгрузки на специальные бетонированные площадки, где навоз оставляют в год и только после этого вносят на поля. По словам директора предприятия Сергея Мельникова, на Урале распространены нетрадиционные технологии удаления навоза. Ведь в сорокоградусный морозы применения «классических» методов возможно только в отапливаемых помещениях.

Переработка сырья

После удаления стоков с территории животноводческих помещений наступает процесс их переработки и утилизации. Этот процесс полностью контролируется нормами технического проектирования. Перегудов объясняет, что основными требованиями НТП 17-99 при проектировании, строительстве и реконструкции очистных сооружений для промышленных животноводческих комплексов являются: разделение стоков навоза на фракции; карантин всех видов навоза в течение 7 дней компостирования твердой фракции и подстилочного навоза активным (7-8 дней) или пассивным (2 месяца в теплое время года и до 3 месяцев в холодную) способом для обеззараживания и дегельминтизации; обеззараживания жидкой фракции навоза в секционных прудах-накопителях от 4 до 8 месяцев в зависимости от вида животных; использование всех видов навоза и его фракций в качестве органических удобрений на полях.

Поскольку затраты на эксплуатацию систем по переработке и вносят навоз на поля непосредственно влияют на рентабельность и себестоимость продукции животноводства, на предприятии необходимо использовать энергосберегающие и низкозатратные технологии утилизации навоза в органические удобрения, советует Перегудов.

Александр Закревский, главный инженер НПО «Агротехкомплект» (Санкт-Петербург, проектирование и строительство животноводческих комплексов), среди современных технологий переработки сырья ориентируется на европейскую технологию, представленную в концепции компании Wopereis (Нидерланды). «Эта технология широко применяется на молочных фермах в Европе, - рассказывает он. - Дойные коровы, находящихся на силосном кормлении, производят жидкий навоз, который достаточно легко поддается перекачке центробежными насосами. То, что остается на полу, удаляется скребками (скреперами) и сбрасывается в поперечный навозный канал глубиной 1,7 метра. Когда он наполняется, навоз перемещают в навозохранилище ».

По словам Закревского, удаление навоза с навозосборного канала происходит следующим образом.

В канале устанавливают электрический погружной миксер и центробежный насос. Миксер обеспечивает качественное перемешивание навоза в однородную массу, а центробежный насос, который опускают на дно канала, передает сырье в герметичный пластиковый трубопровод, устойчивый к промерзанию и протекания. Под землей этот трубопровод входит в навозохранилище.

Навозохранилище представляет собой котлован, который выстлан цельным куском пленки, «не боится» механических и физических воздействий. Навоз в такое хранилище подается снизу, что также защищает его от промерзания. Защитное покрытие сверху предотвращает контакт навозных масс с воздухом, а также попадания в лагуну естественных осадков существенно уменьшает объем жидкой массы и, следовательно, расходы. По российскому санитарным нормам сырье должно пройти стадию обеззараживания, когда лагуна заполнится. За это время бактерии внутри навоза обеспечивают брожение, выделяются газы, повышается температура, создаются неблагоприятные условия для семян сорняков и личинок паразитов (дерминтов). После того, как они погибнут, навоз можно использовать как органическое удобрение.

Но перед внесением удобрения на поля его нужно повторно перемешать, напоминает Закревский. Для этого существуют стационарные миксеры лопастного типа, работающие от привода вала трактора. В лагуне объемом 6 тыс. Куб. м (максимальный объем, который может создать из одного куска пленки) перемешивание занимает 12:00. После этого для распределения навоза по полю используют самоотсасивающие вакуумные бочки объемом около 11-15 куб. м. Позади такой бочки установлен инжектор (культиватор), что помогает внести навоз подпочвенном, сохранив содержится там азот. Инжекторы обладают шириной захвата около 6 м и равномерно распределяют навоз по полю. Вакуумные насосы, установленные на бочке, имеют два режима вращения: они способны как поглощать, так и выталкивать навоз из бочки. Насосы создают внутри бочки избыточное давление, и навоз быстрее убежать на поле. Так экономится время на подпочвенном внесении, вся бочка опорожняется за 3-4 минуты. Весной и осенью, когда проходят такие работы, навозохранилища полностью опустошаются и заполняются снова.

Рассчитать примерную стоимость такого комплекса оборудования непросто, потому что все проекты уникальны, говорит Закревский, но добавляет, что одна лагуна в комплекте с миксером, насосом и трубопроводом может стоить около € 100 тыс. Также необходимо понимать, что для установки такого комплекта оборудования нужна полная реконструкция зданий и изменение концепции самой фермы, напоминает специалист. Основным преимуществом этой технологии, по его словам, является то, что при ее использовании отпадает необходимость приобретения азотных удобрений. Самый ценный удобрение - азот - вносится в почву вместе с жидким навозом. Закревский утверждает, что благодаря отказу от покупки азотных удобрений в хозяйстве на 800 голов КРС данная технология окупится менее чем через 1,5 года.

По мнению Перегудова, наиболее современной и экономичной системой по утилизации и переработке навоза является технология разделения (сепарации) стоков с последующей переработкой отделенной твердой фракции в высококачественные удобрения, подстилку для КРС или топливо для пиролизных теплогенераторов.

Перегудов утверждает, что согласно нормам разделение животноводческих стоков шнековым пресс-сепаратором позволяет снизить объем отстойников в 2,5 раза. Этот эффект достигается за счет сокращения времени выдержки жидкой фракции в два раза. «Более того, разделение упрощает технологию внесения жидкой фракции навоза в качестве удобрения в поля, снижает сроки хранения и минимизирует вредное воздействие на окружающую среду, - говорит он. - А отделена сепаратором твердая фракция навоза - относительно сухая и рассыпчатая масса без запаха, является практически идеальным материалом при использовании ее в качестве подстилки для КРС или удобрения ».

Как и Закревский, Перегудов рекомендует применять пленочные материалы при строительстве лагун для жидкой фракции. По его подсчетам, это позволяет снизить затраты на строительство помещений в 15 раз по сравнению с бетонными конструкциями. «Вся система в комплексе доступна даже для малых хозяйств, - говорит специалист. - Например, ее цена для фермы КРС на 0,4-1,2 тыс. Голов или свинокомплекса на 8-16 тыс. Голов составит около 11-15 млн руб. В эту стоимость войдет оборудования цеха разделения с системой насосных станций, затраты на строительство (до 6 млн руб.), А также пленочные навозонакопителей (лагуны) с установленным оборудованием для перемешивания и откачки навоза (до 5-9 млн руб.) ».

Печальная статистика

Можно сказать, что все хозяйства в той или иной степени занимаются утилизацией навоза. Но только одни применяют современное оборудование и технику, чтобы использовать навоз в качестве удобрения согласно агрономических нормам, а другие осуществляют бесконтрольный вывоз на поля в обход всяких правил. Причем последних предприятий большинство. По словам экспертов, отдельной статистики по оснащенности ферм современными очистными сооружениями не ведется, но доля этих предприятий крайне мала.

Однако есть и такие хозяйства, построенные более 20 лет назад, которые, несмотря на устаревшее оборудование, пытаются осуществлять утилизацию навоза с соблюдением всех норм, а по возможности и постепенно обновляют оборудование и парк машин.

К таким хозяйствам можно отнести АФ «Гостагай» (Анапа; КРС, овцы). Главный агроном предприятия Сергей Песляк так описывает способ утилизации сырья: «В зимнее время животные у нас содержатся в помещениях, а летом на улице. Зимой навоз из помещений удаляется скреперными установками советского производства, грузится на тачки, расположенные под транспортером, и вывозится в навозохранилище. А летом для такой работы используются тракторы, которые вполне успешно удаляют сырье с нагольном площадок. Навозохранилище у нас углубленное, изготовлены из бетонных плит. Сырье перегнивает там около года, после чего вносится на поля навозоразбрасыватель, которые также были сделаны еще во времена СССР. После этого поле запахивают ». По словам агрария, этот механизм отвечает экологическим нормам и обходится недорого.

Примерно таким же образом удаляют гной в хозяйстве «Суворова» (Краснодарский край; КРС, свиньи). Генеральный директор предприятия Александр Пелих рассказывает, что для удаления навоза из помещений используются трактора белорусского производства. Сырье, как и в «Гостагае», удаляется в заглубленные бетонные котлованы, а через год вносится на поля, принадлежащие расположенной по соседству растениеводческой компании. «В экологических служб к нам никаких претензий нет», - утверждает Пелих.

Перегудов, описывая общую ситуацию в отрасли, отмечает, что переработкой навоза и других отходов животноводства занимаются в основном современные крупные агрохолдинги, которые имеют в активе собственные зерновые компании. В пример специалист приводит такие предприятия, как «Талина» (Саранск; мясопереработка, свиноводство, производство кормов), «Белгородский бекон» (Белгород; свиноводство), «Орелсельпром» (Орел; свиноводство), «Мираторг» (Москва; агропромышленный холдинг). «Эти предприятия, согласно нормам, осуществляют не только утилизацию навоза из животноводческих предприятий, но и его переработку, используя при этом современное оборудование. А получается органическое удобрение они применяют на своих полях », - говорит инженер.

Что же касается небольших хозяйств, то дело обстоит иначе. Хотя бывают и исключения. Например, интересный опыт находится в процессе реконструкции свинокомплекса «СВ-Поволжском» (Тольятти, агропромышленный холдинг), где до решения вопроса переработки отходов подошли комплексно. Навоз на предприятии будет перерабатываться в органическое удобрение путем разделения на фракции и ускоренного компостирования, а переработанные отходы собственной бойни планируется использоваться как белковой добавки к кормам. Другой пример - птицефабрика «Ивановский бройлер» (Ивановская область, полный цикл производства куриного мяса), которая ежегодно осуществляет реализацию населению более 4,5 тыс. Т компоста, получаемого в результате сепарации жидких стоков помета.

Также, по словам Перегудова, некоторые фермы КРС молочного направления перерабатывают стоки навоза сепараторами и биореактора в подстилку для коров.

На жаль, таких господарств одиниці, нарікає фахівець, хоча ця технологія вже більше 10 років ефективно використовується фермерами в Європі.

У той же час Скороходов з інституту «Белагротех» зауважує, що на даний момент в Росії не існує ринку органічних добрив, а отже, у невеликих господарств можуть виникнути серйозні проблеми з реалізацією такого товару.

Іван Лягушкін

Журнал «Агротехника»

№ 6, листопад - грудень 2008