Обзор методов дезинфекции животноводческих стоков и помета с ферм

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.

manure_4.jpgОтходы 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.

manure_5.jpgВ 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

  1. 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.
  2. Наиболее дешевым и эффективным остается биотермический метод с применением специальных микробных культур.

Источник: «Ветеринария Кубани»   

Есть что добавить? Оставляйте комментарии.

Хотите узнать больше — пишите нам

Добавить комментарий