Обзор методов дезинфекции животноводческих стоков и помета с ферм

Животноводство наряду с активным производством и заготовкой кормов, предусматривает также уборку, переработку и использование образующихся навоза, стоков и т.д. с животноводческих ферм. Отходы животноводческих ферм и сельскохозяйственных предприятий, в частности навоз и помет, отличаются высоким содержанием экологически опасных веществ: аммиака, сероводорода, меркаптана, фенола, солей тяжелых металлов и, тем самым, представляют значительную экологическую и эпизоотологическую опасность.
Вместе с тем, в земледелии есть значительная потребность в органических отходах сельскохозяйственного комплекса, содержащих достаточное количество питательных элементов, которые являются ценным сырьевым материалом для получения высокоэффективных удобрений и других продуктов, необходимых сельскому хозяйству.
Помет и навоз могут содержать возбудителей инфекционных и инвазионных заболеваний, экзотоксикантов (тяжелых металлов, пестицидов, микотоксинов и т.д.) медикаментозных препаратов и других загрязнителей. В связи с чем, их внесение в почву в необработанном виде является опасным. После внесения органических отходов почва в значительной степени обсеменяется микрофлорой и семенами сорных растений, что создает определенную экологическую и санитарную опасность. Использование органических отходов без переработки нецелесообразно, поскольку при хранении через 2-3 месяца потери азота в них могут составлять 50-60%. Животноводческие стоки с ферм являются источником распространения возбудителей свыше 100 заболеваний животных и человека. К таким болезням относятся: ящур, бруцеллез, сибирская язва, лептоспироз, сальмонеллез, энцефалит, рожа и чума свиней, кокцидиозы и многие другие.
Отходы животноводческих ферм служат потенциальным источником яиц гельминтов, плесеней, грибков.
Помимо возбудителей особо опасных болезней для животных и человека, навоз непрерывно обогащается условно-патогенными микроорганизмами, постоянными обитателями желудочно-кишечного тракта животных типа: кишечной палочки, стрептококков, синегнойной палочки и других. Данные микроорганизмы, проходя многократные в пассажи через организмы животных, усиливают свою патогенность и вызывают у животных, чаще у молодняка, такие заболевания, как коли-бактериоз, стрептококкоз, псевдомоноз и другие. Условно-патогенные микроорганизмы по своей природе обладают высокой резистентностью к внешним факторам и лекарственным средствам, поэтому требуют сильного губительного воздействия для их уничтожения. В этих проблемах важным для науки и практики является разработка биотехнологических процессов утилизации органических отходов, обеспечивающих организацию эффективных, безотходных и природоохранных технологий биоконверсии навоза и помета.
На основании комплексных лабораторных исследований определено ветеринарно-санитарное состояние различных видов и форм навоза сельскохозяйственных животных и помета кур. Проведёнными исследованиями и по литературным данным санитарно-бактериоло-гического состояния свежего навоза установлена их высокая степень микробной контаминации.
Так, общее микробное число свежего подстилочного навоза крупного рогатого скота составляло 6,0±0,1 — 2,0±0,25.10б КОЕ/г, а бесподстилочного — более 29,0±0,09 млн КОЕ/г.
Уровень микробной загрязненности нативного свиного навоза колебался от 2,6±0,5.107 до 5,0±0,2.109 КОЕ/г.
Максимальная степень контаминации микрофлорой отмечена у свежего бесподстилочного свиного навоза при сплавной системе удаления, где уровень микробной загрязненности на один — два порядка выше, чем при системе гидросмыва.
Результаты санитарно-биологических исследований показали, что хранение и переработка навоза и помета на основе их компостирования обеспечивает гибель патогенной вегетативной микрофлоры.
Уровень общей микробной загрязненности перепревшего навоза крупного рогатого скота, свиней и помета кур колеблется в пределах от 2,2 до 14,5.106 КОЕ/г.
Биологическая специфика органических отходов (навоза и помета) животноводческих и птицеводческих предприятий указывает на то, что они являются продуктом обмена веществ животных, птицы и при определенных условиях ведения сельскохозяйственного производства могут содержать не только различные химические элементы в виде азота, фосфора и калия, необходимые для повышения плодородия почвы, но и их соединения в виде нитратов, нитритов, а также токсические вещества, оказывающие негативное воздействие на окружающую природную среду.
Результаты агрохимических исследований различных видов органических отходов (навоза и помета) показали, что химический состав свежего подстилочного навоза крупного рогатого скота, свиней и помета кур имеет значительные колебания по показателям кислотности, содержания в нем влаги и питательным элементам.
В свежем подстилочном навозе крупного рогатого скота и свиней содержится: воды от 62,0% до 69,0%, азота общего 0,32-0,69%, аммиачного 0,07-0,13%, нитратного от 33,7+8,2 до 48,9+3,3 мг/г, а рН (кислотность) колебалась в пределах от 7,7 до 8,1. В свежем подстилочном помете кур количество основных питательных элементов выше, чем в навозе крупного рогатого скота и свиней. Так, содержание азота общего составляет от 1,31+0,1 до 1,52+0,11 %, аммиачного от 0,40+0,3 до 0,62+0,3 %, нитратного от 98,8+13,5 до 109,5+12,2 мг/кг, влаги от 67,0+3,6 до 72,0+3,5%, а рН 6,8-6,9.
В перепревших органических отходах (навозе и помете кур) отмечено снижение содержания в субстрате влаги до 65,0-67,2%, азота общего до 0,4 и 0,62%в навозе крупного рогатого скота, свиней соответственно, до 1,4% в помете кур, азота нитратного на 35,0-45,01 % и увеличение азота аммиачного в 3,2 раза.
Концентрация тяжелых металлов в органических отходах регламентируется уровнем их содержания в почве и оценивается на основании ориентировочно допустимых уровней (ОДУ) токсичных элементов, которые составляют (не более, мг/кг): для свинца 6,0 мг/кг, для кадмия 0,5 мг/кг, для ртути 2,1 мг/кг, нитратов 130,0 мг/кг.
Определение уровня содержания солей тяжелых металлов и других токсинов в навозе до его внесения в почву дает возможность нормированного его использования и в этом случае не представляет опасности для окружающей природной среды. В таком случае, навоз не может быть источником загрязнения почв и продукции растениеводства опасными химическими соединениями и токсичными элементами.
В мировой практике существует несколько способов обеззараживания навоза и стоков с животноводческих ферм. Основными из них являются следующие:
1) биотермический метод;
2) использование химических реагентов;
3) термическая обработка;
4) радиационное облучение и др.
Биотермический метод
Наиболее широко распространен. Заключается в закладке навоза в бурты или траншеи с добавлением соломы, торфа или опилок в соотношении 1:4. В условиях биотермического процесса в течение 3-4 месяцев происходит его обезвреживание и превращение его в перегной, пригодный для внесения в почву.
Как разновидность биотермического метода последние годы стал применяться метод принудительного биотермического созревания навоза. При этом методе в навоз добавляются различные комбинации биологически активных веществ и безвредных микроорганизмов (заквасок), которые ускоряют процесс биологического обезвреживания навоза и делают его пригодным для применения как органическое удобрение.
Биохимический способ.
Этот способ обеззараживания и утилизации свиного навоза рассчитан на одновременное, быстрое обезвреживание и наиболее полное использование органических соединений в свежем навозе.
Технология биохимического обезвреживания сводится к следующему. По трубам закрытой канализации навоз поступает в приемник, затем в гидролизный аппарат, где субстрат в присутствии серной кислоты подвергается термической обработке при температуре 125-130° в течение 2,5-3 часов. Концентрация серной кислоты доводится в субстрате до 0,7-0,8%. Этот метод комиссией Госкомитета по науке и технике признан перспективным, но нуждающимся в техническом усовершенствовании.
Термическая обработка.
На ряде свиноводческих комплексов Московской, Нижне-Новгородской и других областей для обеззараживания навоза используют термическую обработку. Схематически обезвреживание навоза выглядит так.
Разжиженный навоз подвергается фильтрации, сушке в сушильных печах, измельчается и упаковывается в мешки.
Жидкая фракция подается на аэраторы, где происходит биологическая очистка. Очищенная сточная вода поступает в отстойники, где осаждается активный ил, который подается на иловые площадки, а частично, в емкости с аэраторами для поддержания биологической активности очистки.
Вода после отстоя поступает на вторую ступень очистки станцию биологической очистки.
Радиационный способ.
В последнее время сотрудниками ВНИ-ИВС разработаны режимы обеззараживания животноводческих стоков с помощью гамма-лучей радиоактивного изотопа 80С (мощность дозы 7000 Р/мин).
Опыты показали, что радиационный метод позволяет надежно обеззараживать разжиженный навоз, инфицированный патогенными вегетативными формами микроорганизмов и вирусами (возбудители бруцеллеза, туберкулеза, ящура, болезни Ауески), а также яйцами -п гельминтов.
Химический способ.
В мировой практике используют при этом различные реагенты: формальдегид, негашеную известь, суперфосфат, серную кислоту, гипс и др.
Высказывается мнение, что не все химические дезинфицирующие средства эффективны в экономически приемлемых концентрациях. Кроме того, применение некоторых дезосредств усиливает образование аммиака и сероводорода. Несмотря на это, в некоторых странах считают необходимым проведение при вспышке инфекционных заболеваний в животноводческих хозяйствах химической обработки навоза. Так, в ФРГ рекомендуемым методом для сельскохозяйственных предприятий была химическая обработка формальдегидом (3% формальдегида от общего объема жидкого навоза с содержанием сухого остатка до 10%).
Использование озона.
Существует способ обеззараживания навозной жижи озоном, обладающим сильным бактерицидным действием. Озон уменьшает общее количество бактерий на 99,4%. Возбудители полиомиелита уничтожаются озоном за 2 минуты при концентрации 0,45 мг/л, тогда как при хлорировании дозой 1 мг/л для этого требуется 3 часа. Этот способ обеззараживания требует больших затрат и не безопасен для персонала.
Очистка и обеззараживание сточных вод.
Сточные воды выводятся из помещений с навозом через щелевые полы или специальные люки. Их можно очистить различными способами.
Сточные воды пропускают через резервуары, заполненные илом, шлаком, щебнем и другими пористыми материалами, на поверхности которых появляется пленка, состоящая из микрофлоры, разлагающей органические вещества. Так как однократная фильтрация не дает желаемого результата, сточные воды пропускают через 2-3 биологических фильтра.
Затем проводят отстаивание сточных вод и аэрофилизацию сточных вод. С целью обеззараживания в сточную воду вносят активный ил и снизу продувают воздух. Активный ил состоит в основном из микроорганизмов, которые легко окисляют органические соединения.
Мониторинговыми исследованиями было установлено, что наиболее широко в практике применяется биотермический метод обеззараживания навоза с использованием ряда биологических препаратов, ускоряющих этот процесс.
Выводы
- В технологии ведения животноводства используются несколько способов обезвреживания. Все они имеют определенные недостатки: в одних случаях экономически затратны, в других трудоемки, долговременны по технологии переработки или экологически не безопасны.
- Наиболее дешевым и эффективным остается биотермический метод с применением специальных микробных культур.
Источник: «Ветеринария Кубани»
Есть что добавить? Оставляйте комментарии.
Добавить комментарий
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.