Теоретические аспекты утилизации отходов аграрного производства в региональной системе

В настоящее время происходит ежегодное увеличение производства продукции животноводческих и птицеводческих комплексов. На рисунке 1 представлена устойчивая тенденция прироста продукции животноводческих и птицеводческих комплексов в Российской Федерации в хозяйствах всех категорий [1].

Такая тенденция благоприятно воздействует на экономику регионов, создавая, тем самым, дополнительные рабочие места, прирост регионального продукта, налоговые поступления и т.д., что дает основу для повышения экономического благополучия населения.

Рисунок 1 – Динамика прироста продукции животноводческих и птицеводческих комплексов в России

Однако, необходимо отметить, что помимо имеющихся плюсов увеличения продукции животноводческих и птицеводческих комплексов, имеется и ряд недостатков, в основном, выраженных в экологической составляющей.

Животноводческие и птицеводческие комплексы представляют собой санитарную угрозу для окружающих их населенных пунктов, для животных, обитающих в естественных условиях существования.

Ежедневно в крупных животноводческих организациях образуются десятки тысяч тонн отходов в виде стойлового навоза и птичьего помета, и мочи, которые требуют утилизации и обезвреживания.

Так, например, крупные животноводческие комплексы с поголовьем более 20 тысяч свиней по количеству полученных отходов могут быть приравнены к городу с населением более 300 тысяч человек. Одна дойная корова по производству отходов приравнивается к 16 человеко-эквивалентов, молодняк крупных рогатых животных – к 12, свинья – к 21.

Согласно установленным нормативам, отходы птичьего помета составляют порядка 5% массы одной курицы в день, отходы кала свиней – 6-

8% от массы свиньи в сутки. Таким образом, 480 млн. птиц, содержащихся сегодня на российских птицефабриках, образуются каждый день порядка 72 тыс. тонн помета; 17,5 млн. свиней, содержащихся на свиноводческих хозяйствах России, образуют ежесуточно 105 тыс. тонн.

Отходы бычьего навоза составляют от 6 до 25 кг на 1 кг привеса, иными словами при производстве 1 кг говядины получают до 25 кг отходов. В ходе откорма в стойле или на выпасе до убойной массы 50-килограммовый теленок набирает до 500 кг веса. Чтобы вырастить на мясо одного быка, потребуется утилизировать 14 тыс. кг навоза.

Утилизация такого большого количества отходов требует огромных затрат и равным образом должна быть организована интенсивными темпами. По экономической статистике, стоимость очистных сооружений по хранению и переработке отходов достигает одной трети всей стоимости животноводческого комплекса.

Твердые фракции навоза и помета чаще подвергаются биотермической обработке и используются как удобрения, а жидкие отстаивают в спецрезервуарах и используют впоследствии для полива лугов и полей или в специальных оросительных системах. В зимнее время в большинстве хозяйств жидкую фракцию используют на поля замораживанием на небольшом расстоянии вокруг комплексов.

Внесение навоза и помета с животноводческих предприятий в почву представляет собой санитарную угрозу отравлений и передачи инфекционных и инвазионных заболеваний для животных и человека.

Последние десятилетия в странах Европы в период роста интенсивного животноводства осуществлялось регулярное внесение в почвы отходов животноводства, в результате чего значительная часть плодородных почв в Европе сегодня отравлена нитратами и нуждается в реабилитации. В России животноводство после упадка в 90-х годах снова наращивает темпы, каждый год вводятся в эксплуатацию десятки новых комплексов, рассчитанные на сотни «скотомест», что влечет за собой проблему ежесуточного обезвреживания отходов.

При отсутствии контроля со стороны активов местных сельских жителей, независимых экологов-активистов и территориальных органов Росприродназдора внесение больших количеств твердых и жидких навозных стоков на поля в непосредственной близости от животноводческих комплексов может привести к загрязнению десятков тысяч гектаров плодородных земель на территории России.

Необходимо отметить, что животноводство является «производителем» парниковых газов.

Отработанный воздух животноводческих помещений в виде вентиляционных выбросов тоже представляет собой определенную угрозу для сельской местности. В атмосферу ежесуточно поступает от комплексов около тонны аммиака, сероводорода и десятки млрд. микробных тел.

В процессе питания животных и разложения органических веществ, содержащихся в навозе, образуется и выделяется в атмосферу метан (CH 4 ) и оксид азота (NO). Метан стоит на втором месте после двуокиси углерода (CO 2 ) в ряду парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека. Метан в 23 раза эффективнее удерживает тепло в атмосфере Земли, чем CO 2 .

В среднем выбросы метана от кишечной ферментации жвачных сельхозживотных и от их навоза составляляют в масштабах планеты 30% и 4% всех эмиссий метана из антропогенных источников. Для сопоставления использование топлива для стационарных источников и (всего) транспортного топлива генерировало 1% всех эмиссий метана, свалки – 12%, сточные воды – 9%, добыча нефти и газа – 18% и добыча каменного угля – 6%.

Одним из решений проблемы сокращения выделения метана является сокращение животноводческих комплексов, однако это неблагоприятно скажется на экономике регионов. Другим, современным, экологически безопасным методом является использование биогазовых станций, работающих от навоза. С помощью биогазовых станций можно не только утилизировать отходы животноводческих комплексов, но и получать тепло- и электроэнергию, которая может быть использована для освещения и отопления животноводческих комплексов.

Таким образом, использование биогазовых станций на животноводческих комплексах позволять частично сократить выбросы метана в атмосферу, тем самым, оказать благоприятное воздействие на окружающую и среду и изменение климата, а также позволит предприятиям сократить издержки на тепло- и электроэнергию, что повысит рентабельность животноводческих комплексов.