Гигиеническая оценка различных способов обеззараживания навоза

Обеззараживание навоза. Навоз (твердый и жидкий) может представлять большую опасность в эпидемиологическом и эпизоотическом отношениях, так как возбудители некоторых заразных болезней животных могут выделяться с фекалиями, мочой, слюной, маточными истечениями и др. Если такой навоз попадает в водоем, то последний становится источником инфекций и инвазий на больших территориях и весьма продолжительное время.

Навоз может быть фактором распространения возбудителей дерматомикозов, содержащихся в пораженных волосах. Продолжительная выживаемость плесневых грибов создает опасность возникновения болезни у животных, находящихся в антисанитарных условиях.

Характерно то, что чем больше микрофлоры в навозе, тем меньше сроки выживаемости патогенных бактерий. Очевидно, кроме физических и химических факторов среды, на бактерии влияет жизнедеятельность банальной микрофлоры навоза. Так, в жидком навозе выживает в 3 раза больше возбудителей болезней, чем в твердом. Например, возбудитель рожи свиней в жидком навозе в весенне-летний период сохраняется жизнеспособным 90 суток, в осенне-зимний — 160 суток; возбудитель сальмонеллеза крупного рогатого скота — соответственно 90 и 160 суток; бруцеллы — 100 и 180 суток. Яйца гельминтов в жидком навозе в отстойниках открытого типа в октябре-ноябре сохраняют жизнеспособность 12 месяцев и более, а в навозе в весенне-летний период — 4−5 месяцев.

При возникновении инфекционных и инвазионных заболеваний навоз должен быть обеззаражен физическим, химическим или биологическим методами. Для выявления эпизоотической ситуации на животноводческих предприятиях следует предусматривать возможность карантинирования всех видов навоза в течение не менее 6 суток.

При биологической обработке жидкой фракции свиного навоза в аэротенках и последующей передаче ее на городские очистные сооружения карантирование следует осуществлять с учетом времени пребывания жидкой фракции на очистных сооружениях предприятия.

Биологический метод обеззараживания предусматривает выдерживание жидкого навоза крупного рогатого скота в течение 6 месяцев, жидкого свиного навоза — в течение 12 месяцев.

Следует учитывать, что биологический метод неприемлем для обеззараживания навоза, обсемененного устойчивыми микроорганизмами (возбудителями туберкулеза, сибирской язвы и др.), а также для зон с низкими температурами, где патогенные микроорганизмы выживают значительно дольше указанных сроков.

Обеззараживание подстилочного навоза, твердой фракции жидкого навоза, помета и компоста должно производиться биотермическим методом на площадках с твердым водонепроницаемым покрытием, имеющим уклон в сторону водоотводных канав. Допускается заглубление площадок в грунт до 1 м. Навоз, твердая фракция, помет и компост укладываются буртами высотой до 2 м, шириной по верху — 2−2,5 м. Выделяющаяся из навоза и помета жидкость вместе с атмосферными осадками должна собираться и направляться в жижесборник для дальнейшей обработки.

Влажность массы, обрабатываемой биотермическим путем, должна быть не более 70%. Время выдерживания в буртах в теплый период года — 1 месяц, в холодный — 2 месяца. Уменьшение количества сухого вещества за счет биотермического процесса — на 20−30%, влажность навоза — на 5%.

Рекомендуется закладывать в бурты рыхлый помет с добавлением 20% торфа, соломы, опилок или сухого помета. Для помета с подстилкой добавки не требуется. Бурты рекомендуется покрывать опилками, торфом, обеззараженным компостом или грунтом толщиной летом 15−20 см, зимой — 30−40 см. Биотермическому обеззараживанию зимой подлежит непромерзший помет.

Биотермическое обеззараживание навоза чаще применяют на сравнительно небольших животноводческих фермах — с поголовьем 200−400 животных. Основан он на возникновении в штабеле навоза под влиянием жизнедеятельности термогенных микробов высокой температуры, которая оказывает губительное действие на возбудителей инфекционных и инвазионных болезней животных, а также на личинок мух. Сухой навоз обязательно увлажняют: 10−15 л воды на 1 м³ (не более 70% влажности). В холодное время года целесообразно использовать теплую воду. В штабеле коровьего навоза без подстилки температура достигает 40 °C, конского — 75 °C, овечьего — 65 °C. Для обеззараживания навоза отводят изолированное место (площадку с твердым покрытием) не ближе200 м от животноводческих зданий, водоемов, колодцев и без уклона к ним. При низком стоянии грунтовых вод допускается заглубление площадки в грунт до1 м. На площадку укладывают незараженный навоз слоем 50−60 см, а на него укладывают незараженный навоз штабелем, высотой до2 м и шириной по верху 2−2,5 м. Длина при наличии большого количества навоза произвольная. Сверху и с боков навоз укрывают землей, опилками или торфом слоем не менее20 см летом и40 см — зимой. В результате навоз предохраняется от высыхания и выветривания, более интенсивно в нем проходят биотермические процессы и сокращаются потери аммиака. В теплый период года навоз выдерживают в штабеле 1 месяц, в холодный — 2 месяца. Если навоз в штабеле промерз после укладки, то его оставляют нетронутым до оттаивания, после чего выдерживают положенный срок.

Вокруг площадки для биотермического обеззараживания навоза делают канавку глубиной до30 сми такой же ширины. В нее попадают личинки мух из штабеля. Поэтому дно канавки посыпают сухим инсектицидом или заливают раствором. Выделяющуюся из штабеля жижу отводят в жижесборник для последующей обработки.

Рекомендуется закладывать в штабель рыхлый помет, что достигается добавлением к нему 20% торфа, соломы, опилок. Для помета с подстилкой указанных добавок не требуется. Биотермическому обеззараживанию в зимний период подлежит непромерзший помет. Обеззараживание помета считают законченным лишь по прекращении биотермических процессов после спада в штабеле температуры.

Биологические методы очистки и обеззараживания жидкого навоза подразделяются на естественные и искусственные. Первые основаны на биологических процессах, протекающих в естественных условиях — в отстойниках-накопителях (прифермерских и полевых), биологических прудах, лагунах, почве, компосте.

В отстойниках-накопителях жидкий навоз или его жидкую фракцию выдерживают летом до 4 месяцев и зимой до 8 месяцев. Навоз, инфицированный возбудителями сибирской язвы и туберкулеза, очищают и обеззараживают другими методами.

В биологических прудах сточные воды и жидкая фракция навоза самоочищаются в основном за счет развития зеленых водорослей, ускоряющих распад органических веществ. В результате жизнедеятельности бактерий и других водных зоои фитоорганизмов, а также воздействия аэрации, температуры, солнечных лучей и движения воды процесс очистки может происходить за одну неделю. При проектировании биологических прудов рекомендуется принимать площадь их поверхности из расчета1 гана 130−250 свиней.

За рубежом широко применяют метод обеззараживания жидкой фракции навоза влагунах. В лагунах глубиной 0,9−15 м происходит аэрация за счет кислорода воздуха. Этот процесс усиливается при ветре. Иногда для ускорения процесса окисления органических веществ используют специальные аэраторы. В течение 1—1,5 лет до 70% первоначальной массы органических веществ поглощается аэробными бактериями. Существенное влияние на аэробный процесс оказывает температура наружного воздуха. При низких ее показателях аэробный процесс прекращается. Очистка лагун обычно завершается через 2,5−3 года их эксплуатации.

В почве жидкая фракция навоза подвергается биологическому и физико-химическому воздействию разнообразной микрофлоры, в результате она очищается от органических веществ. В процессе биохимических реакций, происходящих в почве, органические вещества, содержащиеся в навозе, превращаются в простые химические соединения — воду, окись углерода, сульфаты, нитраты и др., что особенно важно с позиции гигиены поглощения почвой микробов и яиц гельминтов. Этот процесс происходит под действием механического фактора, поверхностной энергии и электрохимических явлений и зависит от размеров почвенных частиц, вида бактерий, их подвижности, рН среды и др.

Одним из способов утилизации навоза является переработка жидкого навоза в торфокомпосты. Для их приготовления на 1 т навоза добавляют750 кгторфа и20 кгфосфорной муки. Компосты выдерживают в буртах до полного созревания. При этом происходит биотермическое обеззараживание навоза.

Искусственные методы обеззараживания жидкого навоза основаны на биологических процессах, протекающих в искусственно создаваемых условиях — в аэротенках, окислительных траншеях, метантенках, в установке «Ликом» и др.

Аэротенк — это бетонное сооружение, в котором происходит биологическая очистка. Технология очистки заключается в следующем. После естественного разделения жидкого навоза под действием силы тяжести в отстойниках жидкая фракция (загрязненные сточные воды) поступает в резервуар для биологической очистки за счет разложения органических веществ под влиянием аэробных микроорганизмов (активный ил) при непрерывной подаче воздуха со дна резервуара через барбатерные устройства (распылители).

После окончания процесса биохимического окисления органических веществ сточные воды поступают в отстойники, где отделяется активный ил. Осветленную жидкость проверяют на БПК воды (биохимическое потребление кислорода) для установления степени загрязнения после очистки, подвергают хлорированию, после чего отводят в естественные водоемы или подают на поля орошения. Если БПК воды превышает санитарные нормы, то осветленную жидкость направляют для доочистки в аэротенки с последующим отстаиванием и хлорированием.

Окислительные траншеи устраивают на небольших свиноводческих фермах в некоторых зарубежных странах. Под щелевым полом помещения оборудуют траншею глубиной 0,6−0,9 м, шириной 1,5−3 м и длиной 20−30 м. Представляет она вытянутый прямоугольник с закругленными торцами и продольной перегородкой, создающей в траншее кольцевой канал. В канале монтируют аэратор и вентиляционное устройство для отвода газов, выделяющихся при взбалтывании навозной массы. Аэратор создает циркуляцию жидкого навоза в траншее и насыщает массу кислородом воздуха. При этом примерно 50% органических веществ разрушается. Жидкий навоз из траншеи поступает в лагуны для последующей биологической очистки и вносится на поля. Осветленную жидкую фракцию из лагун используют для уборки навоза из помещений.

Метантенки — это камеры для обеззараживания жидкого навоза влажностью 89−93%. Сущность этого биологического метода заключается в том, что органические вещества навоза выделяют тепло, в результате температура в нем повышается до 55 °C; для ее поддержания предусмотрен подогрев. В течение суток в таком навозе погибают яйца гельминтов и многие микроорганизмы. В метатенке разлагается до 20% органических веществ навоза крупного рогатого скота с образованием 30% углекислого газа и 70% метана. Метод термофильного сбраживания навоза позволяет получать удобрения высокого качества, а полученный метан можно использовать в качестве топлива по хозяйственным нуждам. Конструкция метантенков должна соответствовать СНиП 11−32−74.

Установка «Ликом» конструктивно разработана специалистами шведской фирмы «Альфа-Л аваль» для обеззараживания жидкого навоза свиней и крупного рогатого скота. Сущность биологической очистки и обеззараживания жидкого навоза заключается в разрушении органических веществ, содержащихся в навозе, при помощи аэробных бактерий и кислорода воздуха при интенсивном перемешивании массы. В результате термофильного процесса и частично химических реакций в навозной массе образуются углекислый газ, нитраты, фосфаты, сульфаты и др.

Физические методы обеззараживания навоза. Это тепловой метод, ионизирующее и ультрафиолетовое облучение, электрогидравлический эффект и др.

Тепловой метод. Применяют его для обеззараживания бесподстилочного жидкого навоза или сточных вод и осуществляют с помощью огневых установок с погруженными в жидкость горелками и перегретым водяным паром. Этот метод используют для обеззараживания сточных вод ветеринарных учреждений, предприятий биологической промышленности. Сущность его заключатся в том, что сточные воды собирают в резервуары большой емкости и прогревают до 130 °C в течение 30 мин паром, который вводят в жидкую массу под давлением 0,2 МПа. Производительность установки зависит от оборудования и может быть в пределах от 6 до 100 м3/ч.

Так, например тепловую обработку жидкого свиного навоза и осадку отстойников при температуре 130 °C и давлении 0,2 МПа следует проводить: при влажности 93−94% — 25 мин; 95−96% — 15 мин; 97% и более — 10 мин. Дегельминтизацию жидкого навоза в аппарате контактного нагрева с погружной горелкой следует производить при температуре 60 °C. Обеззараживание помета путем термической сушки, проводят при температуре на выходе из аппарата 100−140°С и экспозиции не менее 45−60 мин.

Ионизирующее облучение жидкой фракции навоза эффективно при различных инфекционных и инвазионных болезнях. Испытания показали, что полная дегельминтизация жидкой фракции свиного навоза наступает при его облучении в дозах 150−200 рад при скорости потока 1,8 м/с и толщине слоя жидкости 6 мм. После гамма-облучения жидкий навоз используют для полива сельскохозяйственных угодий, рециркуляции, реутилизации и др. Кроме того, навоз частично дезодорируется, в нем увеличивается осаждаемость взвешенных веществ на 75% и повышается его ценность как удобрения. Облучение, как показывают исследования ряда отечественных авторов, в стационарном режиме позволяет достичь 100% -го обеззараживания стоков комплексов. Эти стоки имели следующую характеристику: БПКб — 11−15 г/л; взвешенных веществ — 10−12 г/л; ХПК — 14−21 г/л; рН — 6,9−7,3.

Электрогидравлический эффект. Сущность этого метода обеззараживания навоза состоит в том, что инфицированную фракцию жидкого навоза помещают в специальную камеру, в которой создается высоковольтный заряд, в результате жидкость в камере подвергается сверхвысокому давлению, ультразвуковому, ультрафиолетовому и прочим физико-химическим воздействиям.

Химические методы обеззараживания навоза. Применение химических веществ для обеззараживания жидкого навоза способствует предупреждению возможного распространения возбудителей инфекционных и инвазионных болезней животных.

Хлорирование. Как правило, жидкую фракцию навоза обеззараживают этим методом (газообразным хлором или хлорной известью) перед сбросом в естественные водоемы. Дозу активного хлора устанавливают в каждом отдельном случае в зависимости от степени очистки сточной жидкости и от количества взвешенных веществ. Обычно она бывает не выше 15 мг на1 л. Контакт активного хлора со стоком не менее 2 ч. Более высокая доза активного хлора требуется тогда, когда сточная жидкость недостаточно очищена от взвешенных веществ органического происхождения. Целесообразно вместо увеличения дозы активного хлора ввести в систему очистных сооружений технические усовершенствования, обеспечивающие более высокий уровень очистки сточных вод от органических загрязнений.

Хлорированные стоки животноводческих комплексов могут быть использованы для рециркуляции с последующим орошением сельскохозяйственных угодий.

Обработка формальдегидом является одним из наиболее эффективных методов обеззараживания жидкой фракции навоза, В собранную в резервуары при помощи дозирующих устройств, в нее вводят 40% -й раствор формальдегида (формалина) из расчета 1 л препарата на 1 м³ жидкой фракции навоза. Массу периодически гомогенизируют (перемешивают) в течение 3 ч и выдерживают сутки. В случае проявления острозаразных болезней дозу формалина увеличивают до 10−12 л на 1 м³ жидкой фракции навоза, гомогенизируют в течение б ч и выдерживают 3 суток. При использовании формальдегида достигается нейтрализация вредно и дурно пахнущих веществ.

Обеззараживание жидкого навоза с помощью формальдегида, проводимое во время эпизоотии, следует проектировать исходя из нормы расхода реагентов и времени контакта: для жидкого навоза, неблагополучного по сальмонеллезам и колибактериозу, — от 0,04 до 0,16% объема навоза при времени контакта 24 ч и гомогенизации в течение 3 ч; для жидкого навоза, неблагополучного по ящуру и болезни Ауески, — 0,3% объема навоза при времени контакта 72 ч и гомогенизации в течение 6 ч.

Химическое строение жидкого навоза сложное. Поэтому трудно предвидеть, как химические реактивы будут влиять на него. Например, активный хлор, который является испытанным и надежным средством для обеззараживания воды в жидком навозе, быстро утрачивает свои бактерицидные свойства. Более того, применение большинства дезинфицирующих химических веществ для обеззараживания навоза экономически невыгодно. Кроме того, многие из дезинфицирующих веществ экологически небезопасны и могут загрязнять окружающую среду. Поэтому, в настоящее время кроме дорогостоящих физического и химического методов обеззараживания наибольшее применение получили биологические методы.

Сжигание навоза проводиться обязательно при получении навоза от животных, больных сибирской язвой, эмфизематозным карбункулом и при особо опасных болезнях, определенных соответствующими инструкциями.

Для сжигания навоза роют траншею глубиной75 см, шириной до1 м. На высоте50 смот дна поперек траншеи укладывают металлические брусья. Под ними помещают горючий материал, а сверху навоз, перемешанный с сухим мусором для лучшего возгорания. На некоторых железнодорожных дезпромывочных станциях оборудованы специальные печи для сжигания навоза.

Таким образом, применение подстилки и правильная уборка и утилизация навоза являются важнейшими санитарно-гигиеническими приёмами при содержании животных. При организации и контроле этих мероприятий ветеринарный врач должен учитывать климат местности, особенности хозяйства, эпизоотологическую и экологическую обстановку, и только после этого делать выбор того или иного метода обеззараживания.