Внимание властей к проблемам экологии привело к тому, что специалисты в области охраны окружающей среды стали искать способы защиты своих предприятий от штрафов и других санкций. Изначально новые экологические нормы затронули промышленные объекты, связанные с нефтепродуктами и опасными веществами. Однако теперь государство пристально следит и за сферой животноводства.
Поэтому мы решили рассказать о правилах обращения с отходами животноводческих комплексов, чтобы предприятия не столкнулись с серьёзными штрафами и смогли защитить природу от негативного воздействия огромного количества отходов, производимых сельским хозяйством.
Хранение отходов животноводства: традиционный подход
В настоящее время в России использование специализированных очистных сооружений для отходов животноводства находится на низком уровне. Часто для хранения навозных стоков применяют лагуны, представляющие собой обычные котлованы. Впоследствии навоз может использоваться для удобрения полей без дополнительной обработки, если выдержать определённый период времени: не менее 6–8 месяцев для крупного рогатого скота (КРС) и 12 месяцев для свиней.
Однако такой подход вызывает некоторые проблемы. Согласно Федеральному закону «Об отходах производства и потребления», хранение отходов сроком более 11 месяцев считается накоплением, что влечёт за собой необходимость получения лицензии на обращение с отходами. Кроме того, эксплуатация лагун способствует загрязнению грунтовых и поверхностных вод из-за невозможности использования всего навоза, оставшегося в котловане, и его осадка на «утилизационных полях».
ГОСТ 26074–84 предусматривает обеспечение гидроизоляции при хранении навоза, чтобы предотвратить попадание сточных вод в водоносные горизонты и технологические линии. Важно помнить, что при хранении навоза происходят биохимические процессы разложения органических веществ, зависящие от количества кислорода, проникающего в отходы. Рассмотрим основные методы хранения навоза.
Анаэробный (холодный) метод
Этот метод основан на отсутствии доступа кислорода к слоям навоза толщиной около метра. Уплотнение достигается с помощью укладки слоёв соломы или торфа между ними. Это позволяет компактно хранить навоз.
Особенность этого метода заключается в том, что при температуре навоза не выше 30 градусов активно развиваются анаэробные микроорганизмы, производящие метан. Количество летучих соединений азота при этом минимально.
Недостатком является медленное протекание процессов. Например, свежий навоз должен находиться в хранилище около 6 месяцев, чтобы достичь полуперепревшего состояния, сохраняя при этом питательные вещества. Также отсутствует обеззараживание навоза, так как яйца паразитов, споры и семена сорняков могут оставаться жизнеспособными в таких условиях длительное время.
Смешанный метод представляет собой комбинацию двух предыдущих способов. Вначале навоз укладывается слоем высотой в один метр без уплотнения. За две недели масса нагревается и проходит этапы обеззараживания и дезинвазии, после чего её уплотняют. Затем сверху укладывается ещё один неуплотнённый слой навоза. Таким образом заполняют хранилище до конца.
Этот метод оптимален, так как сочетает преимущества предыдущих методов, обеспечивая эффективное обеззараживание и сохранение большей части питательных веществ.
Существуют следующие степени разложения навоза:
- Свежий навоз имеет слаборазложившуюся солому с изначальным цветом и прочностью. Внесение свежего навоза в качестве удобрения запрещено, так как он может разогреть почву и негативно повлиять на рост и развитие растений. В свежем навозе содержатся болезнетворные бактерии, яйца паразитов, личинки насекомых и жизнеспособные семена сорных растений.
- Полуперепревший навоз потерял до 30% своей начальной массы и органического вещества. Солома приобретает тёмно-коричневый цвет, теряет прочность и структуру.
- Перепревший навоз представляет собой однородную массу, содержащую не более половины от изначальной массы и органических веществ. В этом состоянии невозможно определить отдельные элементы подстилки или соломы.
- Перегной — рыхлая, землистая, тёмная и однородная масса, содержащая не более 25% массы и органических веществ от исходной величины.
Питательная ценность навоза как удобрения зависит от вида животных, которые его произвели. Например, лошадиный и овечий навоз содержат меньше воды и потому более питательны, чем коровий и свиной навоз. Подстилочный материал и корм также влияют на качество навоза: у коров, получающих комбикорм, навоз богаче полезными элементами, чем у тех, кто питается травой. Жидкие отходы задерживаются подстилкой, что снижает потерю азота. Бесподстилочный навоз в 10 раз токсичнее коммунальных стоков, что может вызвать загрязнение почвы и воды.
Экономически выгоднее использовать навоз как удобрение, чем утилизировать его. Это восстанавливает органические вещества и питательные элементы в почве, повышает её плодородность и урожайность, что сокращает расходы на корма. Удобрения также можно продавать, но это сложнее. Для безопасности навоза для окружающей среды нужна технологическая документация.
Биопрепараты для животноводства ускоряют окисление навоза, снижают потери питательных веществ и уменьшают неприятные запахи. Они могут быть направлены на интенсификацию процессов компостирования и облегчение перекачки жидких фракций навоза.
При очистке сточных вод неизбежно образуются осадки в виде суспензий, эмульсий или смеси сложного состава. С целью уменьшения объема и массы осадков производится их обезвоживание в естественных (иловые площадки) или искусственных (механическое обезвоживание) условиях.
Для успешной утилизации осадков необходимо снизить их влажность до 60-75 %, но не более 85 %. Снижение влажности обеспечивает оптимальные условия для их транспортировки и утилизации.
Выбор способа обезвоживания зависит от вида образовавшихся осадков. Осадки разделяют на несколько групп по следующим параметрам:
- условия формирования;
- методы очистки;
- способ обработки стоков;
- состав взвесей и минералов;
- место образования.
По условиям формирования и особенности образования осадки подразделяют на две группы:
- Первичные. Грубодисперсные фракции, образовавшиеся, как правило, в результате механических методов очистки.
- Вторичные. Коллоидные вещества, молекулы и ионы, переходящие в твердую фазу в результате физико-химических или биологических методов очистки.
В зависимости от вида очистного оборудования формируются осадки различной влажности, крупности и состава (табл.1).
Согласно таблице 1, основными видами осадков, которые объединяют под общим термином, являются первичные осадки, активный ил и шламы.
Способы обработки стоков также играют важную роль в образовании того или иного вида осадков и напрямую влияют на выбор способа обезвоживания. Часть осадков образуются уже после биологической доочистки, поэтому выделяют следующие виды, имеющие в своем составе избыточный активный ил:
сброженные анаэробные;
- стабилизированные анаэробные;
- уплотненные;
- уплотненные сброженные;
- флотированные;
- шламы.
В состав осадков входят как твердые взвешенные вещества, так масла и жиры, а также гидроокислы металлов и остатки реагентов, используемых при физико-химической очистке. В связи с этим осадки подразделяют на:
- гидрофильный органический;
- гидрофильный неорганический;
- органический и неорганический маслосодержащий;
- волокнистый;
- неорганический гидрофобный.
По месту образования, осадки можно разделить на три большие группы:
- Осадки городских канализационных систем.
- Осадки очистных сооружений промышленных предприятий.
- Осадки птицеферм и животноводческих комплексов.
Исходя из вида и состава осадка подбирают оптимальный способ обезвоживания, который позволит в дальнейшем сократить расходы на транспортировку, хранение и утилизацию образующихся отходов.
В процессе очистки сточных вод неизбежно возникают осадки в виде суспензий, эмульсий или сложных смесей. Чтобы уменьшить объём и массу этих осадков, их обезвоживают естественным путём (на иловых площадках) или с использованием искусственного оборудования (механическое обезвоживание).
Для успешной утилизации осадков их влажность должна быть снижена до 60–75 %, но не более 85 %. Уменьшение влажности создаёт оптимальные условия для перевозки и утилизации осадков.
Выбор метода обезвоживания зависит от типа образовавшихся осадков. Осадки делятся на несколько групп по следующим критериям:
- условия формирования;
- методы очистки;
- способ обработки стоков;
- состав взвесей и минералов;
- место образования.
По условиям формирования и особенностям образования осадки делятся на две категории:
- Первичные. Грубодисперсные фракции, полученные, как правило, с помощью механических методов очистки.
- Вторичные. Коллоидные вещества, молекулы и ионы, превращающиеся в твёрдую фазу в результате физико-химических или биологических методов очистки.
В зависимости от типа очистного оборудования образуются осадки с разной влажностью, размером и составом (таблица 1).
Виды осадков и их образование
Осадок, образующийся в процессе очистки сточных вод, можно разделить на две основные группы:
- Первичные осадки: грубодисперсные фракции, образующиеся в результате механических методов очистки.
- Вторичные осадки: коллоидные вещества, молекулы и ионы, переходящие в твёрдую фазу в результате физико-химических или биологических методов очистки.
В зависимости от типа очистного оборудования образуются осадки различной влажности, крупности и состава (таблица 1).
Таблица 1. Виды осадка при очистке сточных вод на различных видах очистного оборудования
Группа осадка Вид осадка Очистное оборудование
