Афанасьев В.Н., Суханов П.А. и др. Практическое руководство для сельскохозяйственных предприятий по охране окружающей среды

Подождите немного. Документ загружается.

111

ГЛАВА 14. НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ

УДАЛЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ, ОБРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

НАВОЗА И ПОМЕТА

Животноводческие и птицеводческие предприятия являются по-

тенциальными источниками загрязнения объектов природной среды ор-

ганическими загрязнениями и распространения возбудителей болезней,

содержащихся в навозе, помете, навозных стоках и производственных

сточных водах. Для решения экологических вопросов при

их проектиро-

вания и эксплуатации следует руководствоваться Нормами технологиче-

ского проектирования и эксплуатации систем удаления, хранения, обра-

ботки и использования навоза и помета НТП 17-99.

Сооружения и системы по подготовке к использованию навоза

и помета следует располагать по отношению к животноводческому,

птицеводческому предприятию и жилой застройке с подветренной

стороны господствующих в теплое

время года ветров, а также ниже

водозаборных сооружений.

При проектировании и эксплуатации предприятий и их систем

подготовки к использованию навоза и помета следует учитывать тре-

бования по охране окружающей природной среды от загрязнения,

предусматривающие необходимость:

• наличия санитарно-защитных зон согласно Приложению

14.1;

• применения прогрессивных методов сбора, удаления и

транспортировки

навоза, приготовления высококачественных орга-

нических удобрений и рационального внесения их в почву;

• организации жесткого контроля производства, обработки и

использования навоза и удобрений на основе балансовых расчетов

органического и питательных веществ на животноводческом пред-

приятии;

• обеспеченности достаточным количеством площадей сель-

скохозяйственных угодий для внесения в почву всех видов накапли-

ваемого навоза, помета и удобрений в соответствии с выносом пита-

тельных элементов сельскохозяйственными растениями;

• осуществления выбора площадей сельскохозяйственных

угодий для использования навоза одновременно с выбором площадки

под строительство предприятий.

112

• согласования систем удаления, подготовки и использования

всех видов навоза, помета и удобрений на их основе с органами го-

сударственного экологического контроля и санитарного надзора.

На животноводческих и птицеводческих предприятиях широко

применяются как подстилочный, так и бесподстилочный способы со-

держания животных и птицы.

Системы удаления, хранения и подготовки навоза и

помета к

использованию, разрабатываемые на базе современных прогрессив-

ных и эффективных технологий, технических решений технологиче-

ского оборудования, должны обеспечивать:

• экономичность эксплуатации сооружений;

• подготовку и использование всех разновидностей навоза, его

фракций и помета в качестве органического удобрения почв сельско-

хозяйственных угодий непосредственно или путем производства

комплексных органических или органоминеральных

удобрений;

• переработку навоза и помета в высококачественные органи-

ческие удобрения, биогумус и возможность получения вторичных

продуктов;

• безотходную переработку и максимальное использование

всех видов навоза и помета для внесения в почву;

• выполнение зооветеринарных и санитарно-гигиенических

требований эксплуатации животноводческих и птицеводческих пред-

приятий при минимальных расходах воды;

• гарантированную

охрану окружающей природной среды от

загрязнения навозом, пометом и продуктами их переработки;

• высокий уровень механизации и автоматизации производст-

венных процессов удаления и подготовки навоза и помета к исполь-

зованию.

Территория сооружений подготовки навоза и помета к исполь-

зованию должна быть ограждена, освещена и благоустроена путем

планировки, применения покрытий на

проездах и технологических

площадках, посева трав, обеспечения соответствующих уклонов и спе-

циальных устройств для отвода поверхностных стоков. Кроме того, она

должна быть защищена лесозащитной полосой шириной не менее 10 м

в соответствии с требованиями строительных и санитарных норм и

правил: СНиП П-89-80*, СНиП 97-76 и СНиП 2.05.11-83.

Система канализации животноводческих и птицеводческих

предприятий должна

работать по раздельной схеме:

• производственно-бытовой;

113

• навозной;

• пометной;

• ливневой.

Бытовые сточные воды из отдельных санузлов, расположенных

в производственных помещениях, допускается сбрасывать в закрытые

каналы для навоза и помета.

Количественные и качественные нормативы навоза и по-

мета

Расчетные среднесуточные количества и влажность экскремен-

тов от одного животного разных половозрастных групп при кормле-

нии полнорационными

концентрированными кормами на животно-

водческих предприятиях приведены в Приложении 14.2.

Удаление навоза и помета из помещений

Удаление навоза и его транспортировка за пределы животно-

водческих помещений должно производиться механическими (скреб-

ковыми, пластинчатыми и шнековыми транспортерами, скреперными

и гидрофицированными установками, а также бульдозерами разных

типов) и гидравлическими способами (самотечными системами не-

прерывного

и периодического действия).

Гидравлические системы удаления навоза должны иметь вен-

тиляцию каналов.

Механические способы удаления и транспортирования навоза

имеют преимущественное применение:

• на предприятиях крупного рогатого скота при стойловом и

стойлово-пастбищном содержании животных с применением под-

стилки, в родильных отделениях, профилакториях, при подпольном

хранении навоза и на открытых откормочных площадках

;

• на свиноводческих предприятиях мощностью до 24 тысяч

голов в год, использующих корма собственного производства и пи-

щевые отходы, и в свинарниках-маточниках;

• на птицеводческих предприятиях при напольном и клеточ-

ном содержании птицы.

Рабочая длина навозных каналов для шнековых транспортеров

должна соответствовать ТУ на оборудование, иметь угол наклона бо-

ковых

стенок 60 градусов, ширину по верху - не менее 500 мм, объем

должен быть равен двухсуточному количеству навоза для продоль-

ных каналов, а объем поперечного канала – не более семисуточного

выхода. Канал должен быть перекрыт решеткой.

114

Самотечную систему навозоудаления непрерывного действия

следует применять при влажности полужидкого навоза 88-92% и ис-

ключении попадания кормов в каналы:

• в животноводческих помещениях для крупного рогатого

скота при содержании животных без подстилки и кормлении сило-

сом, корнеклубнеплодами, бардой, жомом и зеленой массой;

• в свинарниках при кормлении животных текучими и сухими

кормами без использования силоса и зеленой массы.

Самотечная система навозоудаления периодического действия

может применяться на всех животноводческих предприятиях при

бесподстилочном содержании животных.

Объем продольных каналов должен обеспечивать накопление

навоза в течение не более 30 дней.

Ширина, длина и глубина продольных каналов для самотечных

систем удаления навоза принимаются согласно Приложению 14.3.

Расход воды

для удаления навоза и промывки каналов следует

принимать согласно Приложению 8.4

Количество воздуха, удаляемого из каналов, должно быть для

предприятий крупного рогатого скота не менее 30%, свиноводческих

- не менее 50% минимального расчетного воздухообмена.

Для обеспечения снижения объемов воды, поступающей в на-

воз, промывка и дезинфекция решеток, пола и станков животноводче-

ских помещений должна

производиться высоконапорными моечными

машинами типа ОМ-22613 (развивающими при смыве давление до 14

МПа и при дезинфекции – 1,6 МПа).

Транспортировка навоза и помета

Транспортировка навоза от животноводческих помещений до

сооружений сбора, карантинирования и подготовки к использованию

может осуществляться и стационарным способом (насосы), и мо-

бильными (герметичными) транспортными средствами. Для транс-

портирования подстилочного, полужидкого и

жидкого навоза следует

использовать закрытый мобильный транспорт.

Навозоприемники (приемные резервуары), должны распола-

гаться за пределами животноводческих зданий и вмещать не менее

половины расчетного суточного объема навоза или помета.

Приемный резервуар насосной станции должен быть оборудо-

ван средствами удаления крупных включений размером более 50 мм

и устройствами для перемешивания навозных стоков, предотвра-

щающими выпадения осадка.

115

Для перекачки жидкого неразделенного навоза следует преду-

сматривать насосы с измельчающими устройствами. Горизонтальные

насосы устанавливают под заливом. Диаметры всасывающих трубопро-

водов принимаются не менее 200 мм, напорных - не менее 150 мм.

Подготовка навоза и помета к использованию в качестве ор-

ганических удобрений.

Подстилочный навоз и помет влажностью до 75% рекомендует-

ся перерабатывать в

органическое удобрение методом ферментации и

биотермического обеззараживания. Навоз влажностью до 92% пред-

варительно смешивается с органическим наполнителем.

Для подготовки жидкого навоза к использованию следует при-

менять его механическое разделение на твердую и жидкую фракции и

раздельное их использование. Твердую фракцию влажностью до 70%

предварительно обеззараживают биотермическим способом в буртах

или в специальных

биореакторах, а затем используют в качестве ор-

ганических удобрений. Жидкую фракцию определенное время вы-

держивают в навозохранилищах и в дальнейшем направляют на оро-

шение.

Разделение навоза и помета на фракции

Свиноводческие предприятия мощностью более 12 тысяч сви-

ней в год и откормочные комплексы крупного рогатого скота мощно-

стью более 2500 голов молодняка в

год в случае длительного хране-

ния навоза в исходном виде должны быть обеспечены средствами

разделения жидкого навоза на фракции.

Разделение жидкого навоза влажностью более 92% на фракции

проводят гравитационным, механическим и комбинированным спо-

собами.

Гравитационный способ следует применять:

• на предприятиях крупного рогатого скота - в секциях наво-

зохранилищ;

• на свиноводческих

предприятиях - в отстойниках-

накопителях или в горизонтальных, вертикальных и радиальных от-

стойниках непрерывного действия.

Эффективность выделения взвешенных веществ достигает 80-90%,

влажность осадка составляет 92-95%.

Для выделения грубодисперсных частиц из жидкого навоза ме-

ханическим способом применяются фильтрующие машины (дуговые

сита, фильтрующие центрифуги, виброгрохоты, фильтрпрессы) с эф-

116

фективностью выделения сухого вещества 35-40% и влажностью

твердой фракции 82-85%.

Для выделения до 75% мелкодисперсных частиц из жидкого на-

воза с влажностью твердой фракции ниже 70% следует применять вы-

сокооборотные осадительные центрифуги.

Для разделения осадка и активного ила из отстойников приме-

няются высокооборотные, длиннороторные, осадительные центрифу-

ги или вакуум-фильтры с предварительным кондиционированием

осадков

флокулянтами. Эффективность выделения взвешенных ве-

ществ составляет 90-95%, влажность твердой фракции – 80-82%.

Удаление осадков из отстойников осуществляют либо гидро-

статическим (под действием силы тяжести) либо механическим

(с помощью насосов) способом.

Разделение жидкого свиного навоза в отстойниках-накопителях

периодического действия следует производить при глубине жижи не

более 2 м. Эффективность выделения сухого вещества составляет

65-

75%. Влажность твердой фракции (при закрытом дренаже) принима-

ется за 90%, а при обезвоживании осадка с помощью дренажных ка-

налов – 75%. Для условий второй строительно-климатической зоны

ежегодно проводится не более двух циклов работы отстойников-

накопителей.

Компостирование навоза и помета

Компостированию рекомендуется подвергать все виды навоза и

помета влажностью до 92% в смеси с

органическими наполнителями,

характеристики которых учитываются в соответствии с Приложения-

ми 14.5 и 14.6.

Компостирование смеси осуществляется на прифермских от-

крытых площадках или в стационарных механизированных цехах мо-

бильными и стационарными средствами. В теплый период года при-

готовление компостов можно осуществлять на специально подготов-

ленных полевых площадках, располагаемых в районе удобряемых

компостом сельскохозяйственных

угодий.

Технологический процесс компостирования навоза и помета

осуществляется пассивным и активным способами.

Пассивный (традиционный) способ предусматривает проведе-

ние технологического процесса компостирования в естественных ус-

ловиях в буртах на прифермских или полевых площадках и включает

в себя:

117

• тщательное смешивание компонентов смеси;

• формирование буртов;

• выдерживание смеси в буртах;

• аэрацию и хранение готового компоста.

При использовании торфа, опилок, коры, лигнина высота бур-

тов обычно доводится до 2-2,5 м, соломы – до 3 м, при ширине –

3-6 м. Длина бурта не лимитируется. Общая масса смеси для одного

бурта составляет

не менее 100 тонн. Ширина технологических про-

ездов между рядами буртов должна равняться 2,5-3 м.

Продолжительность компостирования навоза и помета при

температуре окружающего воздуха выше 10 °С составляет 1-3 меся-

ца. При использовании коры и опилок продолжительность процесса

увеличивается в 1,5-3 раза. При снижении температуры массы в бурте

до 25 -30 ºС необходимо проводить аэрацию смеси путем

перемеши-

вания слоев.

В зимний период смесь следует укладывать в один сплошной

штабель высотой до 2-2,5 м. При наступлении устойчивых положи-

тельных температур смесь аэрируется и укладывается в бурты стан-

дартных размеров.

Активный (ускоренный) способ переработки навоза и помета

предусматривает проведение технологического процесса компости-

рования в непрерывном режиме в специальных, теплоизолированных

биоферментаторах

различной формы и конструктивного исполнения.

Технологический процесс ускоренного компостирования протекает

при постоянном контакте смеси с кислородом воздуха за счет непре-

рывной или периодической подачи воздуха в биоферментатор.

Удельный расход воздуха должен составлять 4,5-6,0 м

/т ком-

постной массы, температура подаваемого воздуха варьирует в преде-

лах плюс 10-50°С в зависимости от интенсивности процесса. Компо-

стирование смеси происходит за 5-7 суток.

Для получения высококачественного удобрения с высоким содер-

жанием гумусных веществ осуществляют вермикомпостирование навоза

и помета. Исходную смесь готовят аналогично подготовке компостной

смеси. Исходная смесь для вермикомпостирования

должна иметь сле-

дующие параметры: влажность – 70-75%, рН – 6,5-7,5, соотношение C :

N = 20 : 1, содержание минеральных веществ - до 10%, сырого протеина

- не более 25%.

Вермикомпостирование подготовленного субстрата производят

круглогодично в закрытых отапливаемых помещениях на стеллажах и

118

в напольных грядах. Ширина стеллажей и напольных гряд должна

быть до 1,2 м, длина выбирается произвольно, а высота слоя субстра-

та – до 0,3 м. В теплое время года, при температуре наружного возду-

ха выше 10°С, вермикомпостирование можно вести на открытых

площадках в грядах.

Производительность сооружений вермикомпостирования следует

принимать для закрытых помещений

и открытых площадок соответст-

венно: по исходному субстрату – 1,5 и 0,7 т/м

, готовому биогумусу – 0,7

и 0,33 т/м

, по биомассе вермикультуры - 22 и 10,5 кг/м

в год.

Биогумус (конечный продукт) должен иметь следующие пара-

метры: влажность - 70%, рН – 7,5, азот общий – 1,0-1,5%, Р

– 1,0-

1,3%, содержание гуминовых веществ – до 12% от массы абсолютно

сухого вещества.

Анаэробная обработка навоза и помета

Анаэробную обработку бесподстилочного навоза и помета, осад-

ков отстойников и других высокоуглеродистых органических материа-

лов (солома, трава, силосная масса и др.), а также их смесей проводят с

целью получения биогаза для энергетических установок.

Требования, предъявляемые к

технологическому процессу ана-

эробного сбраживания:

• исходная масса должна быть свежей, с максимальным со-

держанием органического вещества, гомогенной по составу, одно-

родной по концентрации твердых и взвешенных веществ и иметь мак-

симальную температуру;

• исходная масса не должна содержать включения размером

более 30 мм и твердые частицы, плотность которых существенно

превышает

плотность жидкости (бетон, глина, песок и др. посторон-

ние включения);

• исходная масса должна иметь оптимальные параметры:

влажность – 90-92%, зольность - 15-16%, рН - 6,9-8%, содержание

жирных кислот – 600-1500 мг/л, щелочность – 1500-3000 мг СаСО /л,

отношение C : N = 10 : 16.

• исходная масса не должна содержать веществ, подавляющих

жизнедеятельность метанобразующих микроорганизмов выше допус-

тимых концентраций (аммиачные формы азота, тяжелые, щелочные,

щелочноземельные

металлы, сульфиды, кислород, антибиотики, де-

зинфицирующие средства и др.).

Для анаэробного сбраживания органических материалов при-

меняют:

119

• мезофильный режим с диапазоном температур – 33-38 °С;

• термофильный режим с диапазоном температур – 53-55 °С.

Продолжительность анаэробного сбраживания навоза и помета

составляет от 5 до 20 суток в зависимости от вида, дозы загрузки, ре-

жима обработки массы, скорости процесса, предельной степени раз-

ложения органического вещества.

Производительность метантенка по биогазу при дозе загрузки

10% и

степени разложения органического вещества до 40% составляет с 1 кг абсо-

лютно сухого органического вещества: при сбраживании навоза КРС - 300

л, при сбраживании свиного навоза - 400 л и помета птиц - 500 л.

Конечный продукт (биогаз) характеризуется следующими пара-

метрами: теплотворная способность - более 23 МДж, содержание

СН

– 65-70%, СО

– 29-34%, Н

S - 0,2-0,3%.

Проектирование систем сооружений анаэробной обработки и

подготовки исходной массы и удобрений к использованию проводят в

соответствии с СНиП 2.04.03-85.

Хранение навоза, помета и удобрений на их основе

Продолжительность хранения экологически безопасных видов

навоза, помета и удобрений на их основе определяется длительно-

стью периода отрицательных температур и составляет от 4 до 10 ме-

сяцев.

Хранение жидкого навоза и помета осуществляется в приферм-

ских или полевых хранилищах секционного типа. Для совмещения

процессов карантинирования и хранения навоза и помета в хранили-

ще должно быть не менее двух секций.

Для бесподстилочного навоза и помета применяют заглублен-

ные или наземные хранилища траншейного типа. Хранилища должны

иметь ограждения, съезды с

уклоном 0,15 и устройства для забора

жидкого навоза насосами.

Ширина хранилищ оставляет не менее 18 м, а глубина - не бо-

лее 5 м. Днища и откосы хранилищ должны иметь твердое покрытие.

Для хранения подстилочного навоза, твердой фракции навоза и

помета после их разделения применяют водонепроницаемые площад-

ки, окаймленные канавами, или хранилища глубиной до 2

м. Для сбо-

ра и удаления жижи из хранилищ и с площадок предусматриваются

жижесборники. Дно хранилищ должно иметь уклон 0,003 в сторону

жижесборников.

Для всех видов навоза, помета и удобрений на их основе допус-

кается применение крытых хранилищ и площадок.

120

Хранение подстилочного навоза, помета и компостов допуска-

ется на полевых площадках с глинистым или пленочным противо-

фильтрационным экраном.

Выход навоза крупного рогатого скота в пастбищный период

принимается из расчета 50%, а при выгульном содержании – 85% от

среднесуточного.

Навозохранилища для жидкого свиного навоза оборудуются

устройствами для перемешивания. Для исключения намораживания в

зимний период

подача навоза в хранилища осуществляется снизу. На

крупных предприятиях мощностью более 12 тыс. свиней производит-

ся обязательное разделение навоза на фракции.

Для обеспечения гравитационного отделения жидкости от жид-

кого навоза допускается оборудовать навозохранилища фильтрую-

щими стенками, решетками или другими устройствами.

Выгрузка подстилочного навоза и помета из хранилищ осуще-

ствляется мобильными погрузчиками,

а бесподстилочного - мобиль-

ными самозагружающимися цистернами-разбрасывателями типа

МЖТ или насосами типа НЖН-200, НЦИ–Ф-100 и др.

Использование навоза и помета

Все виды навоза и помета используются для удобрения земель-

ных угодий, повышения плодородия почвы и урожайности сельско-

хозяйственных культур.

Удобрительную ценность навоза и помета следует определять

по содержанию питательных веществ

в экскрементах животных и

птицы, количество которых для предварительных расчетов приведено

в Приложении 8.7.

Жидкий навоз крупного рогатого скота и свиней, осадок из от-

стойников, жидкую фракцию и избыточный активный ил после каран-

тинирования вносят в почву путем запахивания под кормовые культуры,

используемые для приготовления силоса, сенажа и травяной муки.

Осадок

отстойников, жидкую фракцию и избыточный ил вносят

в почву под вспашку один раз в четыре года, среднегодовую нагрузку

принимают 200 м

/ га.

Жидкий навоз и жидкую фракцию вносят внутрипочвенным

способом на глубину не менее 17 см с применением агрегатов ABB и

АВМ как удобрения многолетних трав на лугах и пастбищах.

Расчет оптимальной нормы внесения жидкого навоза, жидкой

фракции, навозных стоков под сельскохозяйственные культуры сле-