E-mail: info@biokompleks.ru Тел: 8 (495) 287-45-88
EnglishFrenchGermanItalianPortugueseRussianSpanish

Разделяй и вноси

Внесение навоза дрибблбар и навесная катушка

Что можно сделать с отходами животноводства?

Технологий переработки помета и навоза в мире и России существует большое количество.
После определенных манипуляций эти отходы можно использовать как удобрения, топливо и даже сырье для производства высокобелковых кормовых добавок.
Однако в стране пока нет системного подхода к вопросу переработки этих органических продуктов.
Виной тому — крайняя зарегулированность этой сферы, где одно требование может противоречить другому .

По данным ВНИИ органических удобрений и торфа (ВНИИОУ), ежегодный объем производства навоза и помета в России во всех категориях хозяйств составляет около 300 млн т в физической массе, а к 2030 году их объем может увеличиться до 314 млн т. При этом, как утверждает директор ВНИИОУ Сергей Лукин, потребность страны в данных отходах как органических удобрениях составляет 500 млн т в год.

C 1990 года общий объем вносимых на всю посевную площадь органических удобрений сократился в 5,5 раза — с 389,5 млн т до 70,7 млн т в 2019-м, следует из данных Росстата. В подавляющем большинстве регионов России среднегодовые дозы органических удобрений не превышают 2 т/га, из них в 20 регионах вносится менее 0,5 т/га. «В целом уровень их применения в сельхозпредприятиях является крайне низким и недостаточным для воспроизводства плодородия пахотных почв», — считает ученый. Потребность в органических удобрениях для обеспечения баланса основных питательных веществ и гумуса на территории России удовлетворяется всего на 20–25%, добавляет заместитель гендиректора по производству «ЭкоНива-АПК Холдинг» Рамон Шенк. За последние 30 лет поступление питательных веществ с органикой снизилось до 18–21 кг/га.


ПОТРЕБНОСТЬ РОССИИ В ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЯХ УДОВЛЕТВОРЕНА НА 25%

Основные причины такой ситуации — сокращение поголовья животных, повлекшее снижение выхода навоза, значительное увеличение затрат на использование органических удобрений, а также неудовлетворительное состояние материально-технической базы по их производству и внесению. Если в 1990 году соотношение стоимости 1 ц зерна и затрат на использование 1 т навоза составляло 4,7, то сейчас — 1,5–2, посчитывает Лукин. А при существующем парке машин качественно вносится на поля только 30-35% общего объема производства навоза и компостов. При этом органическое удобрение из навоза — полностью безопасное и натуральное средство повышения плодородия, позволяющее значительно сократить или полностью исключить применение агрохимикатов, утверждает Шенк. По его словам, тонна такого удобрения содержит в среднем не менее 5 кг азота, 3 кг фосфора и 3 кг калия, а также гумусную составляющую.

Жидкое и твердое

Все варианты переработки органических отходов можно поделить на две группы: биологические и термические. К первым относятся аэробный и анаэробный методы, рассказывает руководитель Института экологии и природопользования Казанского федерального университета Светлана Селивановская. Так, аэробный (с участием воздуха) предполагает процесс компостирования — когда исходное органическое вещество превращается в гумусоподобное. В компосте уже нет патогенных организмов и фитотоксичных составляющих. Его можно использовать в качестве удобрения. Это самый простой и распространенный способ, отмечает руководитель отдела животноводства и ветеринарии Национальной мясной ассоциации (НМА) Евгений Лапинский. Другие варианты затратны, и не всегда такие затраты оправданны. «В Европе и странах Америки навоз могут вносить на поля без всякой обработки и выдержки, ведь патогены погибают под действием солнечной радиации и кислорода (если это жидкая фракция, внесенная на поверхность поля), — знает он. — У нас же для того, чтобы патогенные организмы погибли, навоз длительно выдерживают — от нескольких месяцев до двух лет».

Принцип компостирования что у куриного помета, что у свиного, коровьего навоза один: нужно собрать отходы в определенном соотношении по углероду, азоту, калию, фосфору и т. д., выдержать правильное время (от 6 до 12 месяцев), насытить кислородом с помощью помешивания — и удобрение готово, рассказывает Селивановская. Но и в этом простом способе есть нюансы. Даже если птица одна и та же и она ест один и тот же корм, помет может быть разный — например, в зависимости от клеточного или напольного содержания. При напольном пол укрывается соломой, поэтому получается помет, перемешанный с соломой, а при клеточном — влажный, сильно концентрированный. «Соответственно, разнится и технология компостирования — необходимо знать, как и сколько раз помешать, сколько времени требуется на стадии ферментации и созревания, какие микробы на какой стадии компостирования нужно добавить, чтобы получить нужный эффект», — перечисляет руководитель.

Внесение навоза в поля глубокорыхлителем

Большинство же крупных животноводческих комплексов при переработке навоза идут по более технологичному пути разделения органических отходов на жидкую и твердую фракции с помощью специальных агрегатов. В этом способе многое тоже зависит от деталей.
Типичная дойная корова весом 650 кг за сутки производит от 60 до 90 л навоза и стоков, в зависимости от объемов кормов и воды, подсчитывает заместитель гендиректора УК «Русмолко» по животноводству Юрий Зинкин. У компании более 23,8 тыс. голов КРС. Животноводческие отходы для холдинга не проблема, а наоборот, ценный материал. Все они идут на переработку в удобрения и подстилочный материал. «Вся навозная фракция убирается в канавы дельто-скреперными системами, расположенными в коровниках, где происходит циркуляция через гидросмыв. Фракция транспортируется в резервуары канализационной насосной станции (КНС), а оттуда — в пункты переработки, происходящей с помощью специализированных установок, — рассказывает топ-менеджер. — Проходя через установку, животноводческие отходы разделяются на жидкую и твердую фракции с помощью сепараторов».


ДОЙНАЯ КОРОВА ПРОИЗВОДИТ ЗА СУТКИ ДО 90 ЛИТРОВ НАВОЗА

Жидкая часть транспортируется в лагуны, где она хранится (то есть проходит карантин) в течение 6–7 месяцев, после чего в качестве удобрения вносится в поля. При внесении навоз подается из танкеров под давлением через шланг, прикрепленный к аппликатору, сразу под слой почвы. Преимущество этой технологии (например, при сравнении с поверхностным распределением органики) в том, что полезное действие удобрения увеличивается, а его расход и токсическое воздействие на атмосферу снижается, поясняет Зинкин. Твердая фракция в течение суток проходит температурную обработку за счет естественных биологических процессов жизнедеятельности организмов. Температура достигает 60-70 °C, за счет чего происходит обеззараживание фракции, и она используется в качестве подстилочного материала в коровниках.

Комплексный подход

По словам представителя компании «Биокомплекс» (специализируется на переработке и утилизации животноводческих отходов), технология разделения навоза на фракции, обеззараживания и последующего внесения его в поля позволяет хозяйствам экономить средства на строительстве лагун и, соответственно, исключить затраты на их восстановление (в сравнении с технологиями без разделения). Жидкой фракцией можно проводить подкормку растений в период их вегетации для повышения урожайности. Кроме того, такой способ позволяет значительно снизить интенсивность запахов, минимум вдвое сократить объем выделений в атмосферу аммиака, сероводорода и других вредных газов (значительная часть источников удаляется на этапе разделения на фракции). Это, в свою очередь, дает возможность в полтора раза уменьшить санитарно-защитную зону, в 2–4 раза увеличить нормы внесения органики, а следовательно, сократить сроки работ и выбросы выхлопных газов.
Твердая фракция навоза используется для производства подстилки для скота. В отличие от традиционных соломы, песка и других вариантов, она не требует дополнительного места для хранения, безопасна (не содержит патогенных микроорганизмов) и комфортна для животных. А для приготовления подстилки «Биокомплекс» применяет вертикальные биореакторы. В отличие от горизонтальных конструкций, сырье в таких биореакторах уходит слоями, что исключает смешивание материала, уже прошедшего термическую обработку, со свежим и гарантирует, что полученная подстилка будет полностью обеззаражена.


ТВЕРДАЯ ФРАКЦИЯ НАВОЗА ИДЕТ НА ПОДСТИЛКУ ДЛЯ СКОТА


Однако ощутимые выгоды при переработке навоза можно ощутить только при комплексном подходе, обращает внимание представитель компании. Недостаточно только разделить его на фракции. Важно грамотно подойти и к проектированию лагун: так, увеличение их количества при снижении суммарного объема позволит значительно расширить «окно» внесения и доставлять жидкие органические удобрения в поля именно тогда, когда это требуется. Даже подбор шлангов для распределения навоза не так прост, как кажется: немаловажными будут не только ключевые «каталожные» характеристики, но и такие параметры, как кинкинг — то есть работа без излома при малом радиусе на повороте. Важно выбрать и технологию внесения. Например, при поверхностном способе теряется до 70% азота, а при использовании дисковых инжекторов — менее 10%.

От варианта транспортировки удобрения также зависит эффективность. Так, если сравнить шланговые системы с традиционными методами перевозки жидкой органики мобильным транспортом (трактор с цистерной), то будет видно, что эксплуатационные затраты могут быть в 3–4 и более раз ниже, утверждает начальник отдела технологии и охраны окружающей среды машиностроительного завода «Поток» (производит шланговые системы) Ирина Щеголева. По ее словам, при ежегодном вывозе навоза в объеме более сотни тысяч кубометров капитальные затраты на требуемое количество мобильных агрегатов приближаются к стоимости приобретения шланговой системы. Кроме того, последние имеют агротехнические и экологические преимущества по сравнению с внесением с помощью цистерн.
За счет высокой производительности можно распределять удобрения на полях в сжатые сроки, при этом равномерно и без уплотнения почвы.

Внесение органических удобрений на всю посевную площадь

В сравнении с оросительными, дождевальными установками шланговая система может использоваться для перекачки не только жидкой фракции навоза, но и неразделенного жидкого навоза. Кроме того, шланговая система не требует проектов капитальных сооружений. Однако есть и недостаток, признает Щеголева: невозможность проведения вегетационных поливов, за исключением многолетних злаковых трав. Внесение на поля органического удобрения может быть внутрипочвенным или с помощью короткоструйных насадок.
Впрочем, даже для крупных компаний оборудование для переработки навоза и внесения органических удобрений кажется дорогим удовольствием.
Большинство сельхозпроизводителей сейчас не обладает такой техникой из-за высоких затрат на ее приобретение, утверждает Рамон Шенк. По его подсчетам, стоимость закупки необходимого оборудования на животноводческий комплекс мощностью 2,8–3,5 тыс. голов КРС может превышать 210 млн руб.

Стоимость шланговых систем не может быть низкой, так как это производительное современное оборудование, в котором используются комплектующие ведущих производителей США, ЕС, объясняет учредитель ГК «Сельхозпроект» (производство систем утилизации жидких отходов животноводства и сточных вод) Михаил Леонов. Так, по его словам, специализированные насосы для навоза производства США Cornell являются «мировым эталоном надежности и качества», а испанские термополиуретановые буксируемые шланги Oroflex отличаются «высокой устойчивостью к истиранию и повреждениям». Несмотря на высокую цену, приобретение шланговой системы экономически оправданно, уверена Щеголева. По ее оценке, по сравнению с вывозом органических удобрений мобильным транспортом при объеме перекачки порядка 150–200 тыс. м³ только выигрыш от экономии на эксплуатационных расходах может покрыть капитальные затраты.

Термические методы

Помет с птичников «Продо Птицефабрика Калужская» (входит в группу «Продо») поступает на пометохранилище, рассказывает директор по производству предприятия Николай Сегеда. Его птицефабрика производит до 5 тыс. т в месяц. В соответствии техническим регламентом помет преобразуется в органическое удобрение «Универсальное». Его производством занимается контрагент компании.«Помет подсушивается и гранулируется, полученное удобрение упаковывается и продается агрохозяйствам региона», — разъясняет руководитель. Впрочем, реализация органических удобрений, полученных из помета, прибыль птицефабрике не приносит, хотя ежемесячные затраты на переработку, логистику и персонал оцениваются в 2 млн руб.

Сколько вносится органики на гектар всех посевов

По словам Светланы Селивановской, в последнее время птицеводческие и животноводческие компании все чаще выбирают именно термический способ переработки навозов, пометов. Первый вариант — это сушка, в процессе которой из отходов просто удаляют влагу, а затем их гранулируют. Второй метод — пиролиз, то есть высокотемпературная обработка, в ходе которой изменяется содержание органического вещества. «Растениям нужен азот, калий, фосфор. Эти элементы в полученной массе остаются, а патогенная микрофлора гибнет и не возвращается, что возможно при сушке компоста», — рассказывает ученый.

В результате шестилетних исследований совместно с ведущими учеными и представителями бизнеса консорциум «Конверсоргресурс» (занимается переработкой птичьего помета) разработал технологию, позволяющую производить топливо из куриного помета. По словам представителя компании, куриный помет — отличное сырье как для производства удобрений, так и для выработки электрической и тепловой энергии, которые можно получить биоэнергетическим способом и с помощью прямой утилизации. Первый метод основан на жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов.

Для этого способа главным условием является поддержание температурного режима в пределах от 15 до 30 °C. Получаемый в этом случае биогаз используется в энергетических установках, но отходы переработки нужно дополнительно утилизировать.

Внесение с использованием дриббл бар с бочкой (цистерной)

Прямая утилизация дает электро-, теплоэнергию и органические удобрения. Утилизировать помет можно с помощью высокотемпературного пиролиза. «После обработки водой и предварительной очистки помет сепарируют, в результате чего из пастообразного состояния он переходит в рассыпчатое с содержанием влаги в 62%, — рассказывает представитель консорциума. — Полученная масса обрабатывается в аэродинамической сушилке до уровня содержания влаги менее 10% и измельчения массы». Готовое топливо направляется в разогретый до 750-850 °C реактор, где органика преобразовывается в синтез-газ, который охлаждается, очищается и закачивается в емкость с небольшим избыточным давлением. Оттуда он подается в газопоршневой агрегат, электроэнергия которого используется потребителем. Данной технологией уже заинтересовались несколько российских компаний, уверяет представитель компании, и сейчас консорциум пытается поставить производство такой установки на промышленные рельсы.

По его оценке, окупаемость таких установок по производству электроэнергии для птицефабрик составит от трех до шести лет в зависимости от комплектации.

Переработка насекомыми

«Энтопротэк» (среди учредителей — совладельцы «Дамате» Наум Бабаев и Рашид Хайров) поначалу тоже изучал и проводил эксперименты с целым рядом технологий по переработке птичьего помета — от компостирования до пиролиза и газификации, рассказывает гендиректор компании Иван Соколов. Но в итоге специалисты предприятия нашли и запатентовали биотехнологию, которая позволяет перерабатывать любые виды органики, в том числе помет и навоз, с помощью насекомых.

Всего выработано более 4 тыс. разных рецептур субстрата. «В первую очередь после получения сырья на переработку мы смотрим на его морфологический состав, проводим анализы на влажность, энергетическую ценность и безопасность. Потом подбираем рецептуру: это важная часть для того, чтобы сбалансировать питательную ценность будущего субстрата, — говорит топ-менеджер. — После мы специальным образом измельчаем отходы, гомогенизируем их и доводим до нужной нам влажности. Полученную массу используем как кормовой продукт для насекомых». Процесс переработки занимает от 7 до 10 дней, по истечении этого срока субстрат разделяется на живой зоогумус и живую биомассу. Первый досушивается, упаковывается и используется как органическое удобрение. А вторая поступает на линию сушки и концентрации протеина, в конечном итоге превращаясь в высоко- белковую кормовую добавку.

«Для нас органические отходы — это не мусор, а ценное сырье, из которого мы получаем несколько видов продукции, востребованной сегодня на рынке: белковую добавку, энтомологический жир из концентрированного протеина, цельных высушенных личинок и удобрение», — перечисляет Соколов. Он признает, что есть менее дорогие способы избавления от отходов. Но более дешевых способы избавления от отходов. Но более дешевых вариантов легальной утилизации органики не так много, учитывая, что заниматься ей могут только компании, обладающие соответствующей лицензией, обращает внимание топ-менеджер. Кроме того, по словам Соколова, технология «Энтопротэка» имеет неоспоримые преимущества в сравнении с традиционными способами утилизации.

Регионы-лидеры по потреблению органических удобрений в 2019 году

В отличие от компостирования, переработка отходов с помощью насекомых позволяет существенно снизить выбросы парниковых газов в атмосферу. В начале этого года «Энтопротэк» объявил об увеличении мощностей действующего производства более чем в три раза — до 50 т в сутки к 2021 году. Сейчас мощности завода позволяют утилизировать до 15 т различных органических отходов в сутки с получением 700 кг белковой кормовой добавки.

Трудности внедрения

Самый главный плюс органических отходов — как раз в простой переработке в удобрение, уверен Евгений Лапинский. «Это естественный оборот: органика дает пищу растениям, растения — животным. Ну а от запаха еще никто не умирал», — говорит он. Впрочем, не стоит забывать и о вреде навоза и помета, который они могут нанести окружающей среде при неправильной утилизации или вовсе при отсутствии таковой. В большинстве регионов России земля промерзает на несколько месяцев, и в это время вносить удобрения нельзя: органика может попасть в воды.

Основной объем органики ушел на зерновые распределение объема удобрений по агрокультурам

Строительство крупных животноводческих комплексов связано с концентрацией поголовья животных и птицы, что, в свою очередь, может вызвать возникновение территорий с избыточным поступлением биогенных веществ в окружающую среду, добавляет Сергей Лукин. По его оценке, из-за недостатка земельных угодий плотность поголовья животных в ряде свиноводческих комплексов на 1 га пашни достигает 16 условных голов при экологически безопасном уровне в две условных головы.
«До 40% выхода органических удобрений в сельскохозяйственных организациях не используется и хранится на прифермских площадках или размещается на „полях утилизации“, вследствие чего возможно загрязнение грунтовых и поверхностных вод», — предупреждает ученый.


ДО 40% ВЫХОДА ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ


По данным исследований ВНИИОУ, при длительном хранении органических удобрений на грунтовых площадках в слое почвы до 4 м на 1 га содержалось до 6,34 тыс. кг минерального азота, в том числе 2,5–4,5 тыс. кг нитратного азота, что в 17–21 раз больше по сравнению с незагрязненной почвой.

В грунтовых водах на площадках хранения удобрений содержание нитратного азота превышало этот показатель в дренажных водах с поля в два раза, содержание аммонийного азота — в восемь раз, фосфора — в 1172 раза, калия — 106 раз.

Но самая большая проблема в обращении с продуктами жизнедеятельности — в сложности и противоречивости законов. Помет и навоз в России уже более 15 лет как документально признаны отходами третьего-четвертого классов опасности.
А согласно российскому законодательству, деятельность по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию, размещению отходов первого-четвертого классов опасности подлежит лицензированию, обращает внимание Лапинский. «Однако многократные исследования ученых не раз подтверждали: помет и навоз являются малоопасными и нетоксичными отходами, поскольку состоят из компонентов органического происхождения. А процесс компостирования делает эти отходы практически безвредными для окружающей среды», — подчеркивает он. По другим законам помет и навоз можно считать сырьем для продукта, самим продуктом, а также агрохимикатом.
И в отношении каждой из категорий действуют свои стандарты, требования и правила, и соблюсти их все сразу, не нарушив при этом ни одного, практически не представляется возможным.

На протяжении последних нескольких лет отраслевые союзы пытаются убедить федеральные органы власти изменить нормы. Последняя попытка — обращение в Совет Федерации председателя комитета Совфеда по аграрно-продовольственной политике Алексея Майорова в адрес правительства с рекомендациями пересмотреть ряд документов. В частности, в очередной раз предлагается исключить навоз и птичий помет из закона об отходах производства и потребления. А в закон о безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами внести дополнение, что понятие «агрохимикат» не применяется в отношении продуктов жизнедеятельности животных (помет, навоз) и органических удобрений на их основе, а также ввести наконец понятие «органическое удобрение».

Но пока воз и ныне там. Птицеводческие и животноводческие предприятия продолжают штрафовать за нарушения законодательства. Например, в июне Россельхознадзор установил, что тюменская птицефабрика «Боровская» нанесла ущерб окружающей среде на 469 млн руб. Птицефабрике назначены штрафы на общую сумму 1,42 млн руб., а материалы проверок отправлены в прокуратуру. Поводом для проверки послужили жалобы активистов на неприятный запах со стороны птицефабрики.

«Деревенский молочный завод» давно бы обзавелся комплексом по переработке животноводческих отходов, не будь постоянных поборов со стороны всевозможных контролирующих органов, жалуется Александр Сухинин. По его словам, только один анализ воздуха обходится в 1,3 млн руб. И таких взиманий у предприятия — десятки. Откуда же изыскать средства на инвестиции, задается вопросом бизнесмен.

 

(с) Татьяна Карабут, Агроинвестор

Читать статью в pdf

Узнайте больше

Если Вы хотите получить больше информации по интересующему Вас вопросу, свяжитесь с нами. Мы не можем опубликовать все имеющиеся у нас материалы, однако с удовольствием проконсультируем Вас по интересующей Вас теме.

Это наша работа! Звоните!


Читайте так же

Позвоните и задайте свой вопрос:

8 (495) 287-45-88

Виды перерабатываемых отходов

Жидкий навоз
Жидкий навоз
Птичий помет
Птичий помет
Отходы бойни
Пивная дробина
Спиртовая барда
Спиртовая барда
Отходы кукурузы
Каныга
Отходы сахарной свеклы
Отходы яблок
othody-morkovi
Отходы моркови
Отходы цитрусовых
Отходы цитрусовых
Пищевые отходы
Переработка пищевых отходов
Переработка бытовых отходов
Переработка бытовых отходов
Утиный помет
Утиный помет
Просрочка отходы
Переработка просрочки
алоэ вера
Переработка алоэ вера
Виноград без косточек
Переработка винограда
Листовая капуста
Переработка листовой капусты
листовой салат
Переработка листового салата
переработка батата
Переработка батата
Другие виды отходов

Отходы животноводства
Шланговые системы
Пищевые отходы
Насосы и мешалки
Системы орошения
Перекачка воды
Альтернативная энергия
Аренда оборудования