CC BY
43
УДК 631.95:502.55
НАИЛУЧШИЕ ДОСТУПНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Александр Юрьевич Брюханов, к. техн. н., доцент Эдуард Вадимович Васильев, к. техн. н. Екатерина Викторовна Шалавина, к. техн. н. Наталья Павловна Козлова, к. техн. н.
ФГБНУ «Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства» (ИАЭП), Россия, г. Санкт-Петербург
В последнее десятилетие в Российской Федерации активно реализуется программа по увеличению поголовья сельскохозяйственных животных и птицы, реконструируются существующие и строятся новые комплексы на основе использования высокоинтенсивных технологий и концентрации поголовья на крупных животноводческих предприятиях. В связи с чем актуальной становится задача обеспечения экологической безопасности, которая связана с рациональным использованием природных и энергетических ресурсов, переработкой отходов, очисткой сточных вод и загрязненных выбросов, мониторингом и прогнозированием состояния природных объектов сельских территорий.
В России разрабатывается и внедряется система регулирования негативного воздействия сельскохозяйственного производства на окружающую среду на основе принципов наилучших доступных технологий (НДТ) и составляются справочники по НДТ. Для этого в августе 2016 года были созданы технические рабочие группы: ТРГ 41 - Интенсивное разведение свиней и ТРГ 42 - Интенсивное разведение сельскохозяйственной птицы. Для подготовки материала в рамках российско-германского проекта ЕЕССА ВАТ 1КРР составлен обзор технологий, применяемых на крупных комплексах по выращиванию свиней и сельскохозяйственной птицы. Определено, что в помещениях для содержания животных/птицы используются технологии мирового уровня с оборудованием, в основном импортного производства. На единичных животноводческих и птицеводческих комплексах применяются технологии переработки навоза и помета, обеспечивающие минимальное негативное воздействие на окружающую среду. На большей части комплексов требуется субсидирование для модернизации технологий и перехода комплекса на безопасную практику работы с навозом и пометом. Полученные данные будут систематизированы и обработаны с целью определения перечня маркерных веществ для каждой технологии и разработки структуры справочников по НДТ.
Ключевые слова: наилучшие доступные технологии, экологическая безопасность, животноводство, птицеводство.
Введение
Одной из приоритетных задач Российской Федерации является задача обеспечения продовольствен-
ной безопасности страны, увеличение объема производства сельскохозяйственной продукции, позволяющего удовлетворить потребности
населения и организовать устойчивый экспорт сельхозпродукции. Выполнение этой задачи невозможно без комплексного научного изучения проблем производства сельхозпродукции, разработки и внедрения передовых технологий, позволяющих максимально использовать имеющийся биопотенциал и обеспечивающих экологическую безопасность производства. В последнее десятилетие устойчиво реализуется программа увеличения поголовья животных и птицы, прежде всего, за счет реконструкции существующих и строительства новых комплексов с использованием высокоинтенсивных технологий и концентрации поголовья на крупных животноводческих предприятиях. Учитывая опыт передовых стран по производству сельхозпродукции, весьма актуальной становится проблема обеспечения экологической безопасности, которая связана с рациональным использованием природных и энергетических ресурсов, переработкой отходов, очисткой сточных вод и загрязненных выбросов, мониторингом и прогнозированием состояния природных объектов сельских территорий.
Результаты и обсуждение
В 2015 году в российском экологическом законодательстве появилось понятие «наилучшие доступные технологии (НДТ)». НДТ планируется внедрять во многих отраслях промышленности, в том числе и в сельском хозяйстве. Постановлением Правительства РФ от 23 декабря 2014 г. №1458 Росстандарт опреде-
лен Федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным Правительством РФ на определение технологии в качестве НДТ и на создание технических рабочих групп.
Постановлениями Правительства (1111 РФ от 29 сентября 2015 г. №1029) определены области применения НДТ, из которых непосредственно к производству животноводческой и птицеводческой продукции относятся:
- объекты по разведению сельскохозяйственной птицы проектной мощностью 40000 птицемест и более;
- объекты по разведению откормочных свиней проектной мощностью 2000 мест и более, свиноматок проектной мощностью 750 мест и более.
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - ИАЭП на протяжении уже более чем 20-и лет занимается изучением вопросов обеспечения экологической безопасности сельскохозяйственного производства. Одним из основных направлений исследований в институте стали НДТ. Партнерами проекта являются Федеральное министерство окружающей среды (ВМиВ) и Федеральное агентство по охране окружающей среды (иВА) Германии, консультационная фирма Дё-лерАграр (DoЫerAgrar). Проект был одобрен и поддерживается Министерством природных ресурсов и экологии Российской Федерации.
Целью данного проекта является подготовка предложений по системе внедрения НДТ для интенсив-
ных отраслей животноводства Российской Федерации на основе использования европейского опыта.
Результатом первой фазы проекта (2014-2016 гг.) были разработанные рекомендации по определению НДТ для интенсивного животноводства [3]. Они были рассмотрены и одобрены на международном семинаре, который прошел в ИАЭП в феврале 2016 г. В нем приняли участие 54 ученых и специалиста, в том числе 8 экспертов из-за рубежа. Рекомендации были направлены в Минсельхоз и Бюро НДТ.
В августе 2016 года Минсель-хозом России совместно с Бюро НДТ были сформированы технические рабочие группы по разработке справочников НДТ - ТРГ 41 «Интенсивное разведение свиней» и ТРГ 42 «Интенсивное разведение сельскохозяйственной птицы», куда вошли 4 эксперта ИАЭП. В октябре 2016 года проведено первое установочное совещание в рабочих группах. На нем были согласованы и утверждены графики работ по созданию справочников. Они должны
быть разработаны к октябрю 2017 года.
В настоящее время основной проблемой является выявление уровня негативного воздействия на окружающую среду от объектов сельского хозяйства, так как они имеют рассредоточенный характер и в основном не подлежат замеру и учету. На основе проведенных ранее исследований определено, что наибольшее негативное воздействие на окружающую среду происходит от:
- процессов, происходящих внутри помещений содержания животных;
- технических средств и оборудования, задействованного при переработке навоза и помета;
- технических средств и оборудования, задействованного при внесении переработанного навоза и помета в почву.
При этом основной акцент приходится на процессы, связанные с утилизацией навоза (рисунок 1)
[4].
Рисунок 1 - Распределение негативного воздействия от животноводческого предприятия
В настоящее время ТРГ 41 и ТРГ 42 приступают к сбору исходной информации о состоянии сельскохозяйственного производства и изучению используемых в животноводстве технологий. Основная задача на данном этапе - охарактеризовать и описать существующие технологии, их технологический уровень и степень негативного воздействия от них на окружающую среду [1].
В рамках вышеупомянутого российско-германского проекта в октябре 2016 года была проведена ознакомительная поездка по животноводческим/птицеводческим предприятиям Ленинградской, Владимирской, Московской и Воронежской областей для сбора исходных данных. В результате поездок была составлена общая характеристика используемых технологий.
На птицефабриках для содержания птицы преимущественно преобладает многоярусное клеточное оборудование таких производителей, как Zucami (Испания), «Big Duchman» (Германия) и «Tecno» (Италия). Освещение, отопление, кормление и поение осуществляются в автоматическом режиме. Управление системой вентиляции осуществляется как в автоматическом, так и в ручном режиме. Это связано с особенностями климатических условий РФ. Для кормления птицы в основном применяются сухие корма с покупными комбикормами. Средняя обменная энергия - 230 ккал на голову в сутки.
Для удаления помета при клеточном содержании птицы приме-
няются системы ленточных транспортеров; при напольном содержании на глубокой подстилке оно осуществляется фронтальным погрузчиком. Удаленный из помещений содержания птицы помет погружается в открытые прицепы и транспортируется к месту переработки.
Для сбора, сортировки и упаковки яиц используется современное полностью автоматизированное оборудование, представленное таким производителем как Zucami.
На свиноводческих комплексах для содержания животных используются групповые и индивидуальные станки с частично или полностью щелевым полом. Для поддержания микроклимата внутри животноводческих помещений используется в основном приточно-вытяжная система вентиляции (приток воздуха осуществляется через стенные клапаны, а вытяжка - через шахты в крыше). Раздача корма животным осуществляется с помощью цепочно-шайбовых транспортеров в кормовые автоматы и объемные дозаторы. Для поения применяются сосковые поилки. Основной поставщик оборудования - Big Duchman (Германия).
Для удаления свиного навоза из помещений содержания животных используется ванно-трубная система периодического действия. Основной технологией удаления навоза является самосплав, но на некоторых комплексах еще применяется гидросмыв. Свиной навоз по трубопроводу транспортируется к месту переработки.
На фермах крупного рогатого скота (КРС) преобладает беспривязная система содержания животных. Также применяется выгульная система содержания, индивидуальные и групповые домики. В основном используется естественная система вентиляции (приток - через проемы в боковых стенах). Зимой в помещениях содержания животных применяются шторы.
Раздача корма животным производится мобильным кормораздатчиком. Кормление осуществляется от 1 до 3-х раз в сутки. Для поения при беспривязной системе содержания используются групповые поилки, при привязном - чашечные.
Для удаления навоза из помещений содержания животных при привязном содержании используется транспортер скребковый (ТСН). При беспривязном содержании - дельта-скреперная установка. Также используется бульдозерное и ручное навозоудаление. Для удаления жидкого навоза на некоторых фермах КРС применяется бочка-пылесос. Для транспортировки твердого навоза к месту переработки преимущественно используются открытые прицепы; для транспортировки жидкого - трубопровод или цистерны.
Для доения коров наиболее распространенными являются такие системы, как «елочка» и «карусель».
Особое внимание при обследовании хозяйств уделялось системам утилизации навоза и помета. Было определено, что жидкий навоз (от КРС и свиней) в основном перерабатывается методом длительного выдерживания в пленочных (открытых и закрытых), металлических или бетонированных хранилищах (рисунок 2). Также существует технология разделения жидкого навоза на твердую и жидкую фракции с последующей переработкой каждой из фракций в отдельности [5]. Данная технология начинает все чаще внедряться на животноводческих комплексах по разведению свиней и крупного рогатого скота.
Твердый навоз и куриный помет преимущественно перерабатываются методом пассивного компостирования на бетонированных площадках (рисунок 3) [2].
В редких случаях применяются технологии аэробной переработки помета в вертикальных ферментаторах и биоферментационных установках закрытого типа (рисунок 4).
' 4 •ж - »
Рисунок 2 - Переработка навоза в пленочных лагунах
36
Рисунок 3 - Пассивное компостирование помета на бетонированной площадке
Рисунок 4 - Переработка помета в биоферментационных установках
В настоящее время наиболее распространенной технологией внесения твердого органического удобрения является его разбрасывание с последующей заделкой в почву. Жидкое органическое удобрение
вносится на земельные угодья с помощью шланговой системы поверхностным или внутрипочвенным способом. Существует технология разбрызгивания с последующей заделкой в почву (рисунок 5).
Рисунок 5 - Внесение органического удобрения на земельные угодья
Выводы
Результаты, полученные в рамках реализации российско-германского проекта ЕЕССА ВАТ ШРР и начальной работы в технических рабочих группах ТРГ 41 и ТРГ 42 по разработке справочников НДТ, позволили сделать предварительные заключения.
В животноводстве и птицеводстве в помещениях для содержания животных/птицы используются технологии мирового уровня с оборудованием в основном импортного производства. На единичных животноводческих и птицеводческих ком-
плексах применяются технологии переработки навоза и помета, обеспечивающие минимальное негативное воздействие на окружающую среду. Однако на большей части комплексов требуется модернизация технологий и существует необходимость перехода комплекса на безопасную практику работы с навозом и пометом. Наиболее сложной работой, которую предстоит выполнить в рабочих группах по разработке российских справочников НДТ, является определение перечня маркерных веществ для всех технологических процессов и технологии в целом.
Библиографический список
1. Васильев Э.В. Оценка эффективности наилучших доступных технологий для интенсивного животноводства / Э.В. Васильев, А.Ю. Брюханов, Н.П. Козлова // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2016. - №88. - С.131-142.
2. Васильев Э.В. Порядок выбора машинных технологий биоконверсии отходов животноводства на примере птицефабрики / Э.В. Васильев, Е.В. Шалавина // Проблемы механизации агрохимического обеспечения сельского хозяйства. - 2014. - №6. - С.212-218.
3. Рекомендации по определению наилучших доступных технологий для интенсивного животноводства / А.Ю. Брюханов, Н.П. Козлова, Э.В. Васильев и др. - СПб., 2016.
4. Субботин И.А. Усовершенствованная методика оценки эффективности наилучших доступных технологий для интенсивного животноводства / И.А. Субботин, Э.В. Васильев // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2016. - №88. - С.142-152.
5. Шалавина Е.В. Алгоритм принятия решений при выборе машинных технологий биоконверсии отходов животноводства / Е.В. Шалавина, Э.В. Васильев // Вестник АПК Ставрополья. - 2015. - №1(17). - С. 366-370.
E-mail: [email protected]
196625 Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш. 3 ФГБНУ «Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства» Тел.: +7 (812) 476-86-02
