Научная статья на тему 'Методология экологической оценки систем уборки и подготовки навоза к использованию'

Методология экологической оценки систем уборки и подготовки навоза к использованию Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
124
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ / ENERGY EFFICIENCY / КАЧЕСТВО ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ / ORGANIC FERTILIZER QUALITY / АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ / AGRO-CLIMATIC CONDITIONS / ПОТЕРИ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ / LOSSES OF BATTERIES' ELEMENTS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Гриднев П.И., Гриднева Т.Т., Шведов А.А.

Производство продукции животноводства в мире продолжает расти. При этом увеличивается использование невозобновляемых источников сырья и энергии, растет загрязнение окружающей среды. Выносливость Земли уже сегодня превышена на 20%. Использование в сельскохозяйственном производстве технологий с наименьшими потерями и вредными выбросами, снижение интенсивности эксплуатации природных земель за счет увеличения их естественного плодородия, полное и эффективное использование удобрительных ресурсов навоза животных позволят получить дополнительной продукции на 170-180 млрд руб. и снизить нагрузку на окружающую среду. Оценку каждой рекомендуемой технологии следует начинать с расчета совокупного экологического ущерба от потерь всех элементов питания на всех технологических операциях. На первом этапе это позволит усовершенствовать реестр наилучших доступных технологий, рекомендуемых производству. На втором этапе оценка эффективности использования удобрений в конкретном регионе должна учесть агроклиматические условия расположения животноводческого объекта. Представлена расчетная агроэкологическая оценка эмиссии аммиака и трех парниковых газов для технологий откорма свиней сухими комбикормами и для ферм по производству молока. Полученные результаты показывают, что применяемые технологии значительно влияют на выбросы аммиака, парниковых газов и потери питательных веществ. Наибольшие потери азота в виде аммиака происходят при использовании минеральных удобрений и нахождении навоза в помещении. Представленные результаты подтверждают достаточность исходных данных для расчета, использование которых позволяет сделать как экологическую, так и экономическую оценку.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODOLOGY OF MANURE CLEANING AND PREPARATION FOR USING SYSTEMS'ECOLOGICAL ASSESSMENT

Livestock products continues to grow in the world. At the same time, the non-renewable sources of raw materials and energy is increasing using, and environmental pollution is increasing. The Earth endurance today is already exceeded in 20%. Using in agriculture of technologies with the least losses and harmful emissions, reducing of natural land exploitation intensity due to their natural fertility increase, using fullness and effectiveness of animal manure fertilizer resources will allow to obtain additional products for 170-180 billion rubles and the load on the environment to reduce. The assessment of each recommended technology should begin with the calculation of total environmental damage from losses from all batteries in all technological operations. At the first stage, this will improve the register of the best available technologies recommended for productivity. At the second stage, the fertilizer efficiency using assessment in a particular region should take into account the agro-climatic conditions of the livestock facility location... Livestock products continues to grow in the world. At the same time, the non-renewable sources of raw materials and energy is increasing using, and environmental pollution is increasing. The Earth endurance today is already exceeded in 20%. Using in agriculture of technologies with the least losses and harmful emissions, reducing of natural land exploitation intensity due to their natural fertility increase, using fullness and effectiveness of animal manure fertilizer resources will allow to obtain additional products for 170-180 billion rubles and the load on the environment to reduce. The assessment of each recommended technology should begin with the calculation of total environmental damage from losses from all batteries in all technological operations. At the first stage, this will improve the register of the best available technologies recommended for productivity. At the second stage, the fertilizer efficiency using assessment in a particular region should take into account the agro-climatic conditions of the livestock facility location. The calculated agro-ecological evaluation of the ammonia emission and three greenhouse gases at pigs fattening dry combined feed and milk production on farm's technologies is presented. The receiving results show that this technologies have used a significant impact on ammonia emissions, greenhouse gases and nutrient losses. The greatest losses of nitrogen in the form of ammonia occur at mineral fertilizers and manure in the room using. The presented results confirm the adequacy of the initial data for the calculation, using them allows to make both ecological and economical assessment. function show_eabstract() { $('#eabstract1').hide(); $('#eabstract2').show(); $('#eabstract_expand').hide(); } ▼Показать полностью

Текст научной работы на тему «Методология экологической оценки систем уборки и подготовки навоза к использованию»

УДК 631.3:504.06

МЕТОДОЛОГИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СИСТЕМ УБОРКИ И ПОДГОТОВКИ НАВОЗА К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

П.И. Гриднев, доктор технических наук Т.Т. Гриднева, кандидат технических наук А.А. Шведов, специалист ИМЖ - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ E-mail: vniimzh@mail.ru

Аннотация. Производство продукции животноводства в мире продолжает расти. При этом увеличивается использование невозобновляемых источников сырья и энергии, растет загрязнение окружающей среды. Выносливость Земли уже сегодня превышена на 20%. Использование в сельскохозяйственном производстве технологий с наименьшими потерями и вредными выбросами, снижение интенсивности эксплуатации природных земель за счет увеличения их естественного плодородия, полное и эффективное использование удобрительных ресурсов навоза животных позволят получить дополнительной продукции на 170-180 млрд руб. и снизить нагрузку на окружающую среду. Оценку каждой рекомендуемой технологии следует начинать с расчета совокупного экологического ущерба от потерь всех элементов питания на всех технологических операциях. На первом этапе это позволит усовершенствовать реестр наилучших доступных технологий, рекомендуемых производству. На втором этапе оценка эффективности использования удобрений в конкретном регионе должна учесть агроклиматические условия расположения животноводческого объекта. Представлена расчетная агроэкологическая оценка эмиссии аммиака и трех парниковых газов для технологий откорма свиней сухими комбикормами и для ферм по производству молока. Полученные результаты показывают, что применяемые технологии значительно влияют на выбросы аммиака, парниковых газов и потери питательных веществ. Наибольшие потери азота в виде аммиака происходят при использовании минеральных удобрений и нахождении навоза в помещении. Представленные результаты подтверждают достаточность исходных данных для расчета, использование которых позволяет сделать как экологическую, так и экономическую оценку.

Ключевые слова: энергоэффективность, качество органического удобрения, агроклиматические условия, потери элементов питания.

Введение. Согласно официальным данным ООН численность населения планеты сегодня составляет более 7,2 млрд человек. Сам по себе рост численности населения не является острой проблемой, однако он влечет за собой ряд других, требующих решения вопросов. И прежде всего, это изменение среды обитания человека вследствие огромного и все увеличивающегося давления на нее. Для поддержания жизни быстро увеличивающегося населения Земли требуется все больше энергетических ресурсов, пищи, убыстрения роста темпов промышленности и сельского хозяйства, то есть все большей эксплуатации пространства планеты. Как и раньше, производство промышленной продукции в мире в целом продолжает расти. При этом всевозрастающее использование источников сырья и энергии увеличивает

воздействие на окружающую среду и ведет к росту ее загрязнения.

В последние четыре десятилетия значительно увеличилось использование природных ресурсов. Так, применение удобрений возросло более чем в 6 раз и продолжает расти. То же самое относится и к расходу энергии, использованию источников сырья и т.д.

Определить выносливость Земли пробовали многие современные исследователи. Самыми реалистичными выглядят цифры эколога Матиса Вакернагеля. В 90-х годах он создал концепцию, в которой обосновал количество людей, которые смогут спокойно выжить на Земле при экономии ресурсов и применении прогрессивных технологий (использование энергии Земли и солнечной энергии). При обоснованной площади обитания 1,5 га на человека - 6 млрд человек.

Исходя из этих цифр, использование ресурсов уже сегодня превышает выносливость Земли на 20% [1].

Главная проблема заключается в пренебрежении основной массы людей тревожными признаками надвигающейся экологической катастрофы. Ухудшается ситуация в области возобновляемых ресурсов: сокращаются запасы воды, лесов, рыбы, снижается плодородие почв. Накапливающиеся отходы производства все более загрязняют окружающую среду; все больше и больше капиталовложений, энергии, материалов, затрат труда идет на исследование, разработку и эксплуатацию труднодоступных источников сырья; на устранение негативных последствий производства продуктов: переработку вторичного органического сырья, очистку сточных вод и воздуха, использование воды для орошения и т.д. Проблемы осложняются тем фактом, что 3/4 населения Земли используют около 25% всех ресурсов; остальные 75% ресурсов эксплуатируются богатой четвертью человечества, проживающей в индустриальных странах.

Таким образом, становится очевидным, что Земля может выдержать и большее количество населения, чем на данный момент, однако существующая система производства продукции будет вызывать необратимые угнетения окружающей среды, уменьшение общего количества ресурсов, а вследствие этого - проживание каждого человека на планете в условиях скученности, психологического и физического дискомфорта. Для предотвращения таких явлений необходимо развивать комплекс мер, включающих различные направления, и прежде всего - новую экологическую политику, которая уже сегодня может быть реализована. Развитие производства должно быть направлено на:

- снижение энергоемкости производства всех видов продукции;

- увеличение в общей доле энергоресурсов альтернативных источников энергии как менее отходных;

- централизованное государственное планирование дефицитных энергетических ресурсов;

- поддержка энергоэффективного производства продукции через использование технологий с наименьшими потерями и вредными выбросами;

- увеличение числа национальных парков и заповедников;

- снижение интенсивности эксплуатации природных земель за счет увеличения их естественного плодородия.

Снижение энергоемкости и поддержка энергоэффективного производства продукции через использование технологий с наименьшими потерями и вредными выбросами, а также снижение интенсивности эксплуатации природных земель за счет увеличения их естественного плодородия не потребуют значительных капиталовложений. Продвижение этого направления при производстве продуктов питания предполагает полное и эффективное использование удобрительных ресурсов навоза животных, позволяющее получить дополнительной продукции на 170-180 млрд руб. при снижении нагрузки на окружающую среду за счет полной утилизации навоза [2].

Если не перестраивать производство с учетом мер, направленных на защиту окружающей среды, прогнозируются: дальнейшее повышение эрозии почвы, ограничение возможностей для расширения возделываемых земель, нехватка воды, вырубка лесов, исчезновение некоторых живых видов и загрязнение окружающей среды. Население Земли станет "беднее во многих отношениях", а жизнь - "более неустойчивой", если все страны мира не предпримут решительных действий для изменения сложившийся ситуации. Поскольку треть антропогенного загрязнения Земли вызывается производством сельскохозяйственной продукции, то сокращение потерь и вредных выбросов при ее производстве может иметь значительный эффект не только в повышении экологического здоровья планеты, но и благосостояния людей.

Модель эколого-экономической оценки эффективности технологий уборки и подготовки навоза к использованию. Важным этапом в решении вопросов экологической

безопасности сельскохозяйственного производства продукции следует считать создание методологических подходов с учетом опыта оценки межгосударственных подходов к сокращению потерь и вредных выбросов в сельскохозяйственном производстве. В России этот опыт использован при разработке национального доклада о кадастре выбросов, выполненного по методике МГЭИК [3]. Изучение его позволило понять, что расчеты эмиссии от животноводческого предприятия, опирающиеся только на вид животного и не учитывающие систему содержания в целом (прежде всего это относится к системам удаления, хранения, переработки и внесения навоза), не могут быть в настоящий момент признаны удовлетворительными. Оценка экологической безопасности отдельных технологий нуждается в существенных доработках. Для решения большинства вопросов следует рассматривать замкнутую цепочку круговорота азота и углерода, в которую включено животное с присущими ему физиологическими свойствами, удобрения, растения и почва со своими качественными показателями.

На основании рассмотренных рекомендаций Межгосударственного экологического комитета и разработанных на их основе методик сделаны следующие выводы: оценку каждой рекомендуемой технологии утилизации навоза следует начинать с расчета совокупного экологического ущерба от потерь всех элементов питания, загрязняющих окружающую среду на всех технологических операциях. Такая оценка на первом этапе позволит усовершенствовать реестр налучших доступных технологий, рекомендуемых в производство, определить по каждой из них систему оценочных показателей, позволяющую отобрать технологии наиболее эффективные как с позиции потерь основных питательных веществ, используемых растениями, так и с позиции минимизации вредных выбросов и нагрузки на окружающую среду, вызванных этими потерями. Именно такие технологии должны войти в перечень наилучших доступных технологий.

На первоначальном этапе работ основное внимание должно быть уделено потерям азота при нахождении навоза в помещении и хранении его до внесения (рис. 1).

Характеристика животноводческого объекта

J 1 1 ■ Т

св

00

о £

И

Ч о

х

т

Л д и кл

о

в и

д т с

о д

х о

асх п

Р и

£

сил

Расход топлива и электроэнергии

Эмиссия от использования топлива и электроэнергии

Ущерб окружающей среде от производства удобрений

Стоимость дополнительной продукции

Рис. 1. Блок-схема экологической оценки производства органических удобрений

Зная поголовье животных и выход навоза от одной головы с учетом рациона питания и коэффициента усвоения кормов, продуктивности и веса животного, следует установить качество получаемого навоза, что позволит достаточно точно определить содержание основных питательных элементов, поступающих в навоз: азота, фосфора и калия. Необходимо учесть количество технологической воды, поступающей в навозный канал, качество и количество подстилки используемой для содержания животных. Эти показатели позволяют выбрать оптимальную систему удаления навоза, способную поддерживать чистое логово у животных для максимально продолжительного периода отдыха, а также сократить поверхности соприкосновения навоза с кислородом воздуха. Не менее важно не допускать сквозняков и увеличения скорости движения воздуха выше нормативной, максимально снизить содержание аммонийного азота в общем азоте и пр. Учет и оценка перечисленных факторов снизит потери азота навоза, находящегося в помещении и в процессе его удаления. С учетом этих показателей определяется количество и качество навоза на выходе его с фермы.

Следующий подэтап - оценка общих технологических потерь при хранении навоза с момента удаления его из помещения до внесения с учетом всех структурных изменений, происходящих в навозе, а также потерь, вызванных самим процессом хранения и дополнительными операциями, связанными с подготовкой навоза к использованию (добавление компостирующего материала, буртование и пр.). Таким образом, качество полученного органического удобрения может быть определено по наличию органического вещества после учета всех потерь, а также содержанием азота (Ы), фосфора (Р2О5) и калия (К2О) перед внесением. По составу основных элементов питания навоза может быть определена и его стоимость. При расчете стоимости подготовленного удобрения также может быть учтен набор микроэлементов, являющихся неотъемлемой частью органических удобрений, способствующих полному комплексу питания растений, сохранению и по-

вышению плодородия почв. Чтобы оценить суммарный ущерб окружающей среде, при расчете затрат на производство органических удобрений необходимо учесть вредные выбросы от производства и использования электроэнергии и топлива невозобновляемых источников энергии, необходимых для реализации технологических процессов. На втором этапе оценки эффективности использования удобрений в конкретном регионе учитываются агроклиматические условия расположения животноводческого объекта (рис. 2).

Сюда следует отнести, наряду с потерями от используемой технологии и техники внесения, время между процессом разбрасывания и заделкой удобрений, температуру окружающей среды, наличие в момент разбрасывания солнечной радиации, ветра и пр. Эти факторы влияют на основную долю потерь питательных веществ и вредных выбросов на завершающем этапе утилизации навоза. При окончательной оценке эффективности утилизации навоза в качестве органического удобрения особенно важна характеристика используемых земель, предполагаемый севооборот и возможная урожайность культур, необходимость в дополнительном приобретении минеральных удобрений и гербицидов для борьбы с сорняками, внесенными с органическим удобрением. Учет этих показателей позволит оценить агроклиматические условия региона, где находится животноводческий объект, и как эти условия влияют на эффективность утилизации навоза и производство органических удобрений.

С учетом содержания питательных элементов в почве и в используемых органических удобрениях определяют количество дополнительно приобретаемых минеральных удобрений. В общем процессе оценки влияния агроклиматических условий на эффективность использования удобрений важно распределение азота как органических, так и добавленных минеральных удобрений между растениями, почвой и окружающей средой после внесения, учет доли питательных веществ, усваиваемых растениями, землей и потерями в виде промывных и газообразных (парниковых газов) соединений азота.

Ущерб окружающей среде от производства удобрений, С]

Рис. 2. Блок схема эколого-экономической оценки утилизации навоза

Их величина также зависит от вида внесенного удобрения, формы и количества содержащегося в них азота. Эмиссия закиси азота во всех случаях рассчитывается от количества исходного азота и определяется региональными нормативными коэффициентами. Количество используемых минеральных удобрений, добавляемых для компенсации недостающих питательных веществ к органическим удобрениям при выращивании растений, зависит от многих известных факторов. К числу основных определяющих факторов можно отнести структуру севооборота и ожидаемую урожайность культур, а также степень истощенности гумусного состава почв. В расчетной схеме следует учесть также вредные выбросы при производстве минеральных удобрений, а также эмиссию от использования топлива невозоб-новляемых источников энергии на технологических процессах погрузки, доставки и внесения всех видов удобрений.

Подтвердить возможность создания такой модели позволяет очень быстро появляющееся достаточно большое количество данных по различным потерям и вредным выбросам. Значительное количество материалов имеется и по системам содержания животных и хранения навоза, которые могут быть использованы при разработке алгоритма расчета и методики потерь [3,4,5].

Количественная оценка эмиссии аммиака и трех парниковых газов была определена для четырех технологий откорма свиней сухими комбикормами в производственных помещениях на 1000 мест и ферм по производству молока при разных системах содержания и кормления животных с утилизацией навоза на собственных площадях под выращивание кормов [6,7]. При определении потерь учтены системы удаления, хранения и внесения навоза, роль разложения гумуса органических удобрений и дополнительного использования минеральных азотных удоб-

рений. Качество получаемого органического удобрения и состав почв (принятый неизменным для всех технологий) учтены количеством дополнительно вносимых минераль-

ных удобрений, обеспечивающих сохранение баланса основных питательных элементов. Структура потерь азота в виде аммиака представлена в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Структура потерь аммиака для четырех технологий откорма свиней на собственных кормах

Потери аммиака, %

Производственные этапы Особенности технологий содержания свиней

процесса полной утилизации навоза сплошные частично полностью теплая

полы щелевые щелевые подстилка

Удаление навоза из помещения 20 20 15 30

Хранение и внесение навоза 27 28 27 8

Почвенные процессы после внесения навоза 15 15 23 10

От добавленных минеральных удобрений 26 26 25 38

От симбиотической азотфиксации растений 12 11 10 14

Удельные выбросы аммиака, г/кг привесов 101 91 57 93

Удельные выбросы аммиака, кг/место в год 21,0 22,2 13,9 16,2

1)

1) Собственные расчеты

Таблица 2. Структура потерь аммиака для четырех технологий производства молока на собственных

кормах, % 1)

Производственные этапы процесса полной утилизации навоза Потери аммиака, %

Особенности технологий содержания коров

Привязная3) Привязная2) Беспривязная3) Беспривязная2-1

Удаление навоза из помещения 18 19 30 31

Хранение и внесение навоза 23 24 24 25

Почвенные процессы после внесения навоза 13 13 8 8

От добавленных минеральных удобрений 33 32 28 27

От симбиотической азотфиксации растений 13 12 10 9

Удельные выбросы аммиака, г/кг молока 20 19 24 22

Удельные выбросы аммиака, кг/место в год 70,6 68,2 101,4 92,8

1) Собственные расчеты; 2) Система содержания с использованием силоса при кормлении; 3) При кормлении коров силос заменен сенажом в эквивалентных по питательности количествах

Результаты расчетов, представленные в таблицах 1 и 2, показывают, что при содержании молочного стада и откорме свиней на собственных кормах удельные выбросы аммиака на место существенно зависят от применяемой технологии. Наиболее значительные потери азота в виде аммиака происходят при использовании минеральных удобрений и при удалении навоза из помещения. При содержании свиней на теплой несменяемой подстилке с рыхлением эмиссия аммиака возрастает в 1,5-2 раза, при переходе с привязного содержания коров на беспривязное эмиссия увеличивается в 1,5-1,7 раз.

Очень высокий уровень выбросов возможен при хранении и внесении удобрения на основе навоза, если в удобрении много аммония и если при расчете дозы минеральных удобрений неправильно или вообще не учте-

но количество азота, содержащегося в органическом удобрении. Исследования, проведенные в этом направлении, показали, что только учет азота органических удобрений может снизить его потери до 20%.

Рациональное использование удобрений с учетом севооборота, качества земли и урожайности культур позволит увеличить эту цифру. Кро-ме того, при составлении азотного баланса следует учитывать дополнительный минеральный азот, длительно поступающий в почву с осадками, его количество может быть значительным. Так, в 2007 г. в Северных и Северо-Западных районах Германии, где сосредоточены основные животноводческие предприятия, Федеральным бюро Германии по окружающей среде было зарегистрировано поступление около 22 кг/га азота в год.

В Баварии среднее суммарное поступление азота составило почти 25 кг/га в год [8]. Таким образом, на первом этапе создания алгоритма экологической оценки эффективности технологий утилизации навоза необходимо:

- определить систему содержания животных и утилизации навоза;

- установить качество и количество получаемого навоза в зависимости от используемой системы кормления, продуктивности и веса животного;

- создать банк потерь по четырем вредным газам (СО2, СН4, Ы20 и ЫН3) на всех технологических операциях систем содержания и утилизации навоза животных;

- определить расход и эмиссию аммиака от использования невозобновляемых источников энергии на каждой технологической операции в технологии утилизации навоза;

- определить экологический ущерб от выполнения всех технологических операций;

- определить стоимость органического удобрения и дополнительно произведенной продукции.

Реализация этих пунктов позволит определить показатели технологий утилизации навоза с минимальными потерями и ущербом окружающей среде, а также качество произведенной продукции. Именно эти показатели должны послужить основой для обоснованного включения технологий в рекомендуемый перечень наилучших.

На втором этапе необходимо оценить влияние региональных особенностей расположения конкретного животноводческого предприятия на эффективность реализации выбранной технологии утилизации навоза.

Для этого необходима методика, позволяющая кроме учета потерь и вредных выбросов от всех технологических процессов утилизации навоза по единому критерию, оценивать влияние климатических условий зоны расположения предприятия. В систему оценки должны быть включены все затраты, связанные с реализацией выбранной технологии: уход за животными, использование техники, затраты на приобретение минеральных удобрений, подстилки для животных и

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

дополнительного органического вещества для компенсации почвенных потерь и пр. Реализовать все перечисленные требования позволяет экономико-математическая модель «навоз-органическое удобрение-поле», представленная в виде блок-схемы на рис. 2.

В качестве целевой функции модели «навоз-органическое удобрение-поле» выбрано отношение суммарных комплексных затрат на производство и использование органических удобрений (с учетом названных условий) к удобряемой площади сельскохозяйственных культур при норме внесения удобрений под планируемую урожайность:

Щ, = Щ=^-тт, (1)

где om - годовые комплексные затраты исследуемой технологии с числом операций r, тыс. руб.; Sn - площадь сельскохозяйственных угодий с z'-ым количеством культур в севообороте для зоны расположения предприятия и плодородия почв с учетом использования удобрения, полученного по к-ой технологии, га.

Комплексные затраты зависят от капитальных вложений (К, тыс. руб.) в машины, оборудование и строительную часть, приведенных с помощью безразмерного коэффициента эффективности Е к одному году, и прямых эксплуатационных затрат Эт:

Ок = lm=i(KmE + Эт) - min (2)

Числитель целевой функции (1) должен стремиться к минимуму при условии сохранения плодородия почв.

В эксплуатационные затраты, кроме отчислений на амортизацию и текущий ремонт машин, оборудования, строительной части, заработной платы, стоимости электроэнергии и топлива, введены дополнительные затраты на использование минеральных удобрений, воды, влагопоглощающих материалов как для подстилки и приготовления компостных смесей, так и в качестве добавки для сохранения баланса органических соединений в земле, стоимость земельных участков, исключенных из севооборота и идущих под строительство дополнительных сооружений для переработки навоза, стоимостной ущерб от загрязнения окружающей среды и

затрат на работы по борьбе с сорняками. Таким образом, на втором этапе оценки эффективности реализации технологий утилизации навоза необходим учет влияния агроклиматических условий. Для этого необходимо определить:

- затраты на реализацию технологии согласно машинно-технологической карте (на приобретение и обслуживание машин и строительной части объектов, труда на ручных и механизированных операциях и пр.) от процесса удаления навоза из помещения до внесения его на поля;

- общие потери питательных веществ на всей цепочке операций по утилизации навоза в соответствии с используемой системой удаления, хранения, обеззараживания, внесения, времени заделки после разбрасывания и погодных условий в период внесения;

- общую площадь поля при использовании органического удобрения по дозе под заданный севооборот с учетом урожайности и качества почвы;

- потребность в минеральных удобрениях для компенсации двух других недостающих элементов питания и газообразные выбросы при их производстве и использовании с учетом севооборота и качества почв;

- потребность и затраты на приобретение и внесение недостающего органического вещества;

- ущерб от общей эмиссии четырех вредных газов (КНз, К2О, СО2 и СН4) и окислов азота (КО3) на основании потерь азота и углерода на всех операциях с навозом;

- затраты и эмиссию при производстве и использовании энергии невозобновляемых источников энергии;

- целевую функцию удельных комплексных затрат с учетом повышения плодородия почв и полученной стоимости органических удобрений.

Выводы.

1. Выбор технологий уборки и подготовки навоза к использованию во всех природно-климатических зонах России должен быть нацелен на максимально возможное использование навоза в качестве сырья для производства органических удобрений.

2. Оценку возможных технологических и технических решений по системам уборки и подготовки навоза к использованию целесообразно производить на основе комплексного критерия с учетом природно-климатических особенностей зон размещения животноводческого предприятия, экономических и экологических показателей по всем процессам.

3. Предлагаемая методология оценки систем уборки и подготовки навоза к использованию позволит обосновать экологически безопасные предприятия по производству продукции животноводства, решить проблему сохранения плодородия почв и полной утилизации навоза в качестве органического удобрения.

4. Суммарный годовой экономический эффект от решения проблемы утилизации навоза за счет удовлетворения производства продукции растениеводства, сохранения плодородия почв, сокращения негативного воздействия на окружающую среду в целом для России оценивается в текущих ценах в 170180 млрд руб.

Литература:

1. Представлено Матисом Вакернагелем. Экологический след. URL: http://www.utrishgpz.ru

2. Гриднев П.И., Гриднева Т.Т. Основные направления совершенствования технологий и технических средств для уборки навоза из помещений и подготовки его к использованию // Техника и оборудование для села. 2012. №3. С. 20-25.

3. Национальный доклад о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом за 1990-2009 гг. Ч. 1. М., 2001. 386 с.

4. Schrade S., Kech M. Ammoniak-Emissionen von Milchviehlaufstalle mit Laufhoff // ART-Bericht Schweiz. Eidgenossisches Volkswirtschaftsdep. EVD. Forschungsangst. Agroscope Rickenholz-Tanikon. 2011. №745. S. 2.

5. Gronow-Schubert S., Gallmann E. Flugssimistmanagement: Effekte auf die Ammoniak-und Metahnemissionen im mastschweinestall // Lаndtechnik 69 (6). 2014. S. 280.

6. Гриднев П.И., Гриднева Т.Т., Спотару Ю.Ю. Влияние технологий производства молока на окружающую среду // Вестник ВНИИМЖ. 2014. №3. С. 139-144.

7. Гриднев П.И., Гриднева Т.Т. Экологическая оценка технологий откорма свиней // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2015. №6. С. 33-37.

8. Flessa H. Studie zur Vorbereitung einer effizient und gut abstimmen Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor // Sonderheft 361. S. 153-193.

Literatura:

1. Predstavleno Matisom Vakernagelem. EHkologiches-kij sled. URL: http://www.utrishgpz.ru

2. Gridnev P.I., Gridneva T.T. Osnovnye napravleniya so-vershenstvovaniya tekhnologij i tekhnicheskih sredstv dlya uborki navoza iz pomeshchenij i podgotovki ego k ispol'zovaniyu // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2012. №3. S. 20-25.

3. Nacional'nyj doklad o kadastre antropogennyh vybro-sov iz istochnikov i absorbcii poglotitelyami parnikovyh gazov, ne reguliruemyh Monreal'skim protokolom za 1990-2009 gg. CH. 1. M., 2001. 386 s.

4. Schrade S., Kech M. Ammoniak-Emissionen von Milchviehlaufstalle mit Laufhoff // ART-Bericht Schweiz.

Eidgenossisches Volkswirtschaftsdep. EVD. Forschungsangst. Agroscope Rickenholz-Tanikon. 2011. №745. S. 2.

5. Gronow-Schubert S., Gallmann E. Flugssimistmanagement: Effekte auf die Ammoniak-und Metahnemissionen im mastschweinestall // Landtechnik 69 (6). 2014. S. 280.

6. Gridnev P.I., Gridneva T.T., Spotaru YU.YU. Vliyanie tekhnologij proizvodstva moloka na okruzhayushchuyu sredu // Vestnik VNIIMZH. 2014. №3. S. 139-144.

7. Gridnev P.I., Gridneva T.T. EHkologicheskaya ocenka tekhnologij otkorma svinej // Vestnik Rossijskoj sel'sko-hozyajstvennoj nauki. 2015. №6. S. 33-37.

8. Flessa H. Studie zur Vorbereitung einer effizient und gut abstimmen Klimaschutzpolitik für den Agrarsektor // Sonderheft 361. S. 153-193.

METHODOLOGY OF MANURE CLEANING AND PREPARATION FOR USING SYSTEMS'ECOLOGICAL

ASSESSMENT

P.I. Gridnev, doctor of technical sciences T.T. Gridneva, candidate of technical sciences A.A. Shvedov, specialist IMJ - filial of FGBNY FNAC VIM

Abstract. Livestock products continues to grow in the world. At the same time, the non-renewable sources of raw materials and energy is increasing using, and environmental pollution is increasing. The Earth endurance today is already exceeded in 20%. Using in agriculture of technologies with the least losses and harmful emissions, reducing of natural land exploitation intensity due to their natural fertility increase, using fullness and effectiveness of animal manure fertilizer resources will allow to obtain additional products for 170-180 billion rubles and the load on the environment to reduce. The assessment of each recommended technology should begin with the calculation of total environmental damage from losses from all batteries in all technological operations. At the first stage, this will improve the register of the best available technologies recommended for productivity. At the second stage, the fertilizer efficiency using assessment in a particular region should take into account the agro-climatic conditions of the livestock facility location. The calculated agro-ecological evaluation of the ammonia emission and three greenhouse gases at pigs fattening dry combined feed and milk production on farm's technologies is presented. The receiving results show that this technologies have used a significant impact on ammonia emissions, greenhouse gases and nutrient losses. The greatest losses of nitrogen in the form of ammonia occur at mineral fertilizers and manure in the room using. The presented results confirm the adequacy of the initial data for the calculation, using them allows to make both ecological and economical assessment.

Keywords: energy efficiency, organic fertilizer quality, agro-climatic conditions, losses of batteries' elements.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.