Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия, г. Нальчик
Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника
Вопросы размещения птичников, животноводческих ферм, свинокомплексов и фермерских хозяйств занимающихся этим направлением, в значительной мере определяются экологическими проблемами которые они за собой влекут. Любое экологическое воздействие на окружающую природную среду определяется влиянием данного производственного объекта на атмосферный воздух, водные и почвенные ресурсы.
Воздействие на атмосферный воздух. Животные(птица) длительное время находящиеся в закрытых помещениях, сами подвергаются воздействию тех выделениий которые неизбежно сопровождают такой метод содержания. К этим вредным выделениям относят выделение влаги, углекислоты, аммиака,сероводорода. Следует отметить, что от этих параметров в значительной мере зависит также и самочуствие самих животных, Так при плохой вентиляции помещения, животные становятся вялыми, у них ухудшается аппетит, падает продуктивность и могут появиться различные заболевания. Поэтому все эти величины нормируются, так согласно ОНТП-4-79 в птичниках допускается содержание углекислоты до 2,5л/куб.м.
аммиака -до 15 мг/куб.м.,сероводорода - до 5мг/куб.м. При этом для расчетов используют нормы выделений взрослой птицей 1,44 л/час углекислоты и 3,75 г/час водяных паров. Для обеспечения данных нормативных параметров минимальное количество свежего воздуха, подаваемого в птичники в холодный период года на 1 кг живой массы взрослой птицы при их содержании на полу 0,75 куб.м./час, что обеспечивается как правило оборудованием приточно-вытяжной вентиляции.
Воздействие на почвенные и водные ресурсы.
Данный вопрос является одним из наиболее серьезных с точки зрения воздействия на окружающую природную среду. Среднесуточный выход помета от одной птицы мясного направления - 290г. Ясно что даже для маленького птичника на 1000 голов, наиболее широко используемого на фермерских хозяйствах, ежедневное накопление 290кг помета это серьезная проблема, которая может перерасти в серьезную проблему и для существования самого мелкого хозяйства при условии отсутствия необходимых свободных площадей для их утилизации (складирования), которые при этом должны быть специально оборудованы и достаточно далеко расположены от жилых объектов. Близость же этих птичников или мест складирования помета(навоза) к водным объектам вообще недопустимо. В данном случае начинают действовать нормы расстояний, определяемых для санитарно защитных зон, которые в зависимости от типа и вида объекта могут быть в пределах 200-2000м. Отметим также и экономический аспект, определяемый тем ущербом, который сопровождает размещение отходов производства, и оплачиваемый по специальным, достаточно высоким тарифам. Решение данной проблемы и обусловило значительный интерес к использованию технологий анаэробного сбраживания отходов птицеводства (сельскохозяйственного производства). В настоящее время в КБР, как и во всей Российской Федерации (РФ) отходы сельскохозяйственного производства, как правило перерабатывают с использованием тех же методов, что и при переработке ТБО, а именно методов захоронения и компостирования. Эти методы основаны на сборе отходов и их складировании в специально-приспособленных для этих целей приемниках (навозохранилищах), при этом время необходимое для переработки данных отходов с использованием аэробного сбраживания - 10-12 месяцев.
Среди наиболее прогрессивных методов, нашедших свое применение как у нас в стране, так и за рубежом является метод основанные на использовании биообъектов (красный колифорнийский червь) и анаэробном сбраживании отходов. Эти методы направлены на ускорение процесса сбраживания отходов и на получение из отходов гораздо более ценных органических удобрений.
Для анаэробного сбраживания используются биогазогумусные установки, предназначенные для приготовления из растительных отходов, экскрементов животных и птицы высококачественных обеззараженных органических удобрений и горючего газа на энергетические нужды. Этот метод позволяет почти полностью сохранить в готовом удобрении все компоненты питательных веществ для растений(NPK) , которые содержались в исходном сырье. Получаемые органические удобрения получаются обеззараженными от патогенных микроорганизмов, гельминтов и их семян, семян сорняков и могут быть использованы как для основной заправки почвы, так и для подкормки с поливом растений в период вегетации всех культур и при внутрипочвенном внесении. Вырабатываемый биогаз имеет калорийность 5500 ккал.куб.м и используется в качестве топлива для котлов и двигателей внутреннего сгорания.
Метановое "брожение", или биометаногенез - давно известный процесс превращения биомассы в энергию. Он был открыт в 1776 г. Вольтой, который установил наличие метана в болотном газе. Биогаз, получающийся в ходе этого процесса, представляет собой смесь из 65% метана, 30 % углекислого газа, 1% сероводорода и незначительных количеств азота, кислорода, водорода и закиси углерода[1]. В 1808 году английский химик Г.Деви впервые получил из навоза хорошо известный всем горючий газ. Первый же аппарат по переработке навоза в биогаз - биогазогумусная установка (БГУ) был создан в 1895 году в Англии и долгое время это направление (биогазовая энергетика) считалось перспективным для слаборазвитых стран и стран с дефицитом топливных ресурсов.
Самое большое достоинство биогазовых установок - их простота и доступность, возможность широкого использования установок различных конструкций. Скромная установка фермерского типа, рассчитанная на получение 2-3 куб.м. биогаза в сутки и современный биогазовый комплекс одинаково премлемы в настоящее время. Конкретное же применение тех или иных установок во многом определяется материальными и техническими возможностями потребителей, желающих использовать данные установки.
Первые научные работы в нашей стране были начаты в 50 годы ВИЭСХом, затем данные работы были продолжены учеными ВНИПИЭНЕРГОПРОМА, ВНИИКОМЖа. На основе этих исследований были разработаны интенсивные двухфазные процессы, лабораторные установки для реализации этих процессов. В лабораторных условиях удалось снизить экспозицию метанового сбраживания до 3 суток и обеспечить выход белка с 1 куб.м. биогаза до 300 г. Однако, в силу причин связанных с экономическим кризисом в стране, большинство этих работ было свернуто. Этому в значительной мере способствовала низкая стоимость имеющихся в стране энергоносителей, удобрений, отсутствие целенаправленной государственной политики в области охраны окружающей среды. В последние годы в этом направлении стало все кардинально меняться: значительное внимание стало уделяться экологическим вопросам, возросла стоимость удобрений и энергоносителей. Анаэробное метановое сбраживание отходов сельскохозяйственного производства, позволяет получать биогаз, ценные органические удобрения с повышенной биологической активностью, либо белково-витаминные концентраты для обогащения ими кормов. Такая переработка навоза - наиболее эффективное природоохранное мероприятие, обеспечивающее его дезодорацию, снижение загрязнения почвенного покрова, водных ресурсов и атмосферы загрязняющими веществами и патогенной флорой. Нами проведена разработка и испытание опытных образцов биогазогумусных установок, предназначенных как для отработки технологии процесса анаэробного сбраживания в лабораторных условиях, так и для промышленной переработки отходов птичника на фермерском хозяйстве. Установка включает в себя метантенк объемом 3,5 куб.м., газгольдер и специальные приспособления, обеспечивающие его безопасную эксплуатацию. Анализы проводились с использованием физико-химических методов. Нами постоянно контролировалась величина рН, выход и состав газа, состав исходного сырья. Проведенные нами испытания как на лабораторных, так и на опытных промышленных образцах, предназначенных для фермерского хозяйства, показали высокую их эффективность, а самое главное позволили решить целый ряд вышеуказанных проблем, связанных с экологическим воздействием на окружающую природную среду птичниками, расположенными на территории фермерского хозяйства.