intraportal.ru

Накапливающиеся с каждым годом технические отходы животноводства грозят не только экологии, но и экономике страны. При наметившихся на сегодняшний день в РФ темпах развития свиноводства это бомба замедленного действия, которая может взорваться в любой момент. Превратить отходы в доходы можно с помощью новых технологий переработки навоза.
По прогнозным данным ВНИПТИОУ, в РФ функционирует более 1600 крупных животноводческих предприятий, свинокомплексов и птицефабрик с бесподстилочным содержанием скота. Каждая корова ежедневно производит в среднем 50 кг навоза, свинья - 30 кг, бройлер - 100 г. В общей сложности каждый день в стране производится более 450 тыс. тонн помета, навоза и стоков, из которых почти половина никак не используются. На сегодняшний день более 2 млн. га земли занято под хранение навоза. Отходами животноводства покрыта площадь, равная почти половине территории Московской области. И этот ресурс представляет настоящую экологическую угрозу вместо того, чтобы работать на плодородие почв и высокие урожаи.200 млн. тонн  органических отходов животноводства в год - это около б млн. тонн.

NPK- питательных веществ. Сколько ресурсов можно было бы сэкономить, заменив ими производимые в стране азотные удобрения и добываемые калийные соли и фосфаты. Тем более, что 90% минеральных удобрений все равно уезжает за рубеж, оставляя РФ всю «грязь» химического производства.
Превращать отходы в доходы - не пустой лозунг. Наука и практика знает множество технологий переработки навоза с целью его последующего применения в земледелии. Об этом мы говорим с директором ГОСНИТИ, академиком РАСХН Вячеславом Ивановым.
-  Вячеслав Иванович, какие проблемы существуют с переработкой и использованием навоза?
-  В старину, при экстенсивном ведении хозяйства, коров с небольшими удоями содержали, прежде всего, для получения навоза. Концентрация скота на единицу земельных угодий была очень низкой. Навоз накапливали около фермы или вывозили на поля, где он постепенно превращался в перегной. Сейчас при таком способе внесения возникает ряд проблем. Во-первых, перевозка громадного количества стоков (содержание сухого вещества 2-5%) требует немалых средств, во-вторых, почва, подземные и поверхностные воды заражаются инвазионными, инфекционными и токсическими элементами, в-третьих, это приведет к накоплению нитратов, меди и цинка в зерне, траве и водных источниках. В связи с этим в некоторых штатах США, например, запретили применение птичьего помета в качестве удобрения.
- Мы знаем, что органические отходы животноводства доводят до состояния удобрений методом компостирования...
- Этот метод требует специальных площадок, техники и большого количества торфа, соломы и других материалов, снижающих содержание влаги. При соблюдении технологии получают удобрение хорошего качества, но до 30-40% питательных веществ теряется в виде газов.
Для компостирования на открытом воздухе нужно затратить около 7-8 млн. рублей и иметь большие свободные территории, удаленные от населенных пунктов. Процесс длится от 3 до 6 месяцев и требует периодического ворошения буртов для гомогенизации смеси и активизации микробной работы. Классическая технология в последнее время дополняется множеством модификаций. К примеру, компостирование с использованием парогазовых установок или ферментативное компостирование, где скорость процесса увеличивается в несколько раз. Технологии ускоренного компостирования дают готовый «продукт» уже через 10-15 суток.

Но они требуют организации циклического круглогодичного процесса, специальных помещений и оборудования. За 10 суток средняя птицефабрика вырабатывает до 1,5 тыс. тонн помета. Только забетонировать площадку для складирования отходов обойдется предприятию в 3-5 млн. рублей.
-  В переработке навоза принимают участие и черви...
- Да, существует такая технология - вермикомпостирование, т.е. переработка отходов с помощью дождевых червей. При всех своих экологических преимуществах она имеет существенные ограничения. Черви работают только на перепревшем навозе, куриный помет они не едят. За год 1 млн. червей перерабатывает400тонн перепревшего навоза. Если представить, что с их помощью мы начнем утилизировать годовой объем отходов, жить нам придется среди червей. Чтобы скормить 200 млн. тонн навоза, нужно развести 500 млрд. особей.
Вермикомпостирование хорошо для небольших объемов. Его так и задумывали немцы, когда разрабатывали небольшие установки для своих фермеров. Технология требуется лишь тем, кто делает удобрение для собственных нужд. Создавать крупномасштабное производство вермикомпостов в стране, где полгода зима, нереально.
Черви «работают» только в тепле, при температуре 25-30°С. Голландская технология по переработке птичьего помета на сухое гигиенически и экологически чистое удобрение и топливо полностью обеспечивает отсутствие патогенных и вирусных инфекций в готовом продукте. Технология основана на воздушной сушке, когда сырой помет на ленте транспортера поступает в газонепроницаемый многокамерный туннель, в который подается горячий воздух. В результате помет отдает свою влагу горячему воздуху, который затем охлаждается в конденсаторном отделении. После этого холодный и сухой воздух вновь поступает в туннель, и цикл возобновляется. Поскольку циркуляция воздуха осуществляется в полностью герметичном пространстве, то в процессе переработки не происходит эмиссии вредных газов и, что не менее важно, проникновения посторонних бактерий извне. Технология позволяет перерабатывать любой вид отходов до 100% содержания в нем сухого вещества. С 2006 г. эта запатентованная технология имеется в коммерческой продаже, как в Голландии, так и за ее пределами. Кроме куриного помета с помощью этой технологии возможна переработка и других видов отходов, к примеру, коровьего и свиного навоза, канализационной грязи, а также сушки древесины и производства топлива при соблюдении высоких стандартов, но обогревать, а летом, наоборот, охлаждать. Червь - живой организм, к тому же голый. Он может заболеть и даже погибнуть. Да и навоз перед тем, как попадет к червям, должен перепреть, а это требует больших площадей и средств. Конечно, можно выделять из биомассы белок или ловить на червей рыбу в прудах, тогда технология получится почти безотходная. Но только для фермерского хозяйства. Использовать ее в промышленных масштабах все равно не получится. Тем более что для нормального развития червям требуется периодическая подкормка из животной крови и мясных отходов.

Есть еще группа термических методов переработки органики, но они дорогие. И тоже имеют ограничения. При сушке навоза, к примеру, на каждый килограмм испаренной влаги образуется 7 кубометров дурно пахнущего газа.
-  Что предлагает ГОСНИТИ малым и средним сельхозпредприятиям для того, чтобы справиться с возрастающими объемами твердых органических отходов?
-  Здесь нужна промышленная технология - универсальная, поддающаяся стандартизации и дающая на выходе продукт с постоянными свойствами. Такая технология под названием экспресс-компостирование (с утилизацией биотермического тепла) является безотходной. Вредных выбросов нет. Перерабатывающий комплекс целесообразно располагать в непосредственной близости от животноводческих ферм и птицефабрик.
Выпускаемая ГОСНИТИ установка УЭК-5 производит компостирование в непрерывном режиме, при котором не нужно дополнительного стартового нагрева массы и ее повторной инокуляции необходимыми микроорганизмами. Процесс протекает в режиме частичной выгрузки готового компоста из донной доли ферментера и соответствующей догрузки свежей массы. Получившийся продукт можно вносить на поля или реализовывать путем торговли.
Мощность комплекса за счет модульности технологической цепочки и возможности поэтапного ввода объекта в эксплуатацию может составлять от нескольких сотен килограммов до 300 тонн в сутки. При этом не нужно специального строительства, можно использовать существующие помещения, готовые модули и тамбуры животноводческих ферм и птичников. Технология производства предусматривает два этапа:
- приготовление компостной смеси из навоза или птичьего помета влажностью до 65% и органического сорбента, которым могут быть торф, измельченная солома, древесные отходы (опилки, кора), лигнин и т.п.
- микробиологическое преобразование смеси, в процессе которого культивируемая группа термофильных бактерий разогревает массу до 55-70°С. За цикл (4-8 суток) прохождения массы в биоферментере получается высокоэффективное мумифицированное органическое удобрение. При этом погибает болезнетворная микрофлора, яйца гельминтов, ухудшается всхожесть семян сорняков.
Переработка навоза для земледельческих целей дает 100-процентную утилизацию. Но технология должна выполняться в ускоренном режиме, чтобы не создавать накоплений помета и стоков. Почему население вокруг животноводческих предприятий чаще болеет? Да потому что навоз складируется и хранится тоннами, насыщая воздух соответствующими ароматами и микрофлорой. В идеале отходы должны перерабатываться в товар, который затем может быть продан.
- В чем причины отставания России от Запада в вопросах утилизации навоза?
-  Сегодня в РФ невозможно применение самосплавной технологии удаления навоза из помещений свиноферм из-за различий по физическому составу навоза вследствие  различий в кормах, используемых у нас и за рубежом. На Западе применяются корма с большим содержанием дроблёного зерна, у нас, в основном, используется комбикорм. В результате в навозе свиней содержится много мучнистых соединений, а это приводит к налипанию на поверхности ванн, что требует дополнительных затрат по их очистке. Следовательно, становится неэффективным «половинчатое» внедрение зарубежного опыта без полного соответствия требованиям предлагаемых технологий.

В развитых странах Запада широко используется высушивание помета или разделение навоза на твердую и жидкую фракции с последующим использованием в качестве удобрений, подстилки и т.п. При этом исключается необходимость обеззараживания. Происходит это благодаря более высокой, чем у нас, культуре содержания животных, когда исключается длительный контакт зараженных животных в стаде.
В то же время должен заметить, что сейчас ни одна из технологий переработки навоза не применяется в промышленных масштабах. Все они имеют один существенный недостаток - продолжительность во времени.
Американский опыт получения удобрений и химикатов В Англии и США отходы птицеводства, в том числе и подстилку, используют в качестве экологически чистого топлива для обогрева помещений и получения электричества. Для защиты окружающей среды, особенно водоемов, от избыточного азота, фосфора и калия в некоторых штатах США запретили удобрять почвы птичьим пометом. В связи с этим предложен способ превращения его в активированный уголь, применяемый в качестве адсорбента для очистки воды в фермерских хозяйствах, особенно в районах с неблагоприятной экологией. В американских штатах с наибольшей концентрацией птицы (Мэриленд, Делавэр и Вирджиния) в 2001 году в 600 птичниках было выращено около 540 млн. бройлеров, от которых получено примерно 0,5-1,2 млн. тонн подстилки. Почти 95 тыс. тонн ее было переработано в топливные паллеты. Технология термической деполимеризации позволяет из углеводородных и органических отходов животноводства получать газообразное, жидкое и твердое топливо, некоторые химикаты и удобрения. Так можно утилизировать остатки кормов, помет, навоз, подстилку, стоки и павших животных и птицу. Первая стадия проходит при 250-350°С, вторая - при 500-7О0°С. Пилотная установка производительностью 7 т/день была пущена в США в 1999 г., коммерческая (на 40 т/день) - в 2002 г. Получаемые масла аналогичны дизельному топливу с 8-20 углеродными атомами, насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами с 16-18 углеродными атомами. Твердые удобрения подобны апатитам, жидкие содержат 25-28% сульфата аммония. В штате Вирджиния 65 тыс. тонн помета с подстилкой превращают в пеллетированные стуки под торговой маркой «Гармони». Это прекрасное удобрение, в котором сокращена подвижность азота и изменено в лучшую сторону соотношение N:P.