Когда навоз становится удобрением

Об инновационной технологии переработки органического сырья рассказывает
специалист-эколог

Август – сентябрь 2022 г.
Антон Касков
Фото Татьяны Южаниной

Тема переработки и хранения органических отходов животноводства (навоза и помета) нередко воспринимается болезненно, так как сопряжена с проблемой дополнительного оснащения сельхозпредприятия и сопутствующих расходов.

        О том, что расходы на переработку навоза могут и должны стать перспективным вложением рассказал в ходе вебинара, организованного компанией АНО «Эксперт-Молоко» при поддержке «АйБиЭс» и «Провет», специалист по продукту ООО «АИК» Владимир Бабаев. Запись в открытом доступе на видеохостинге YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=Ekh6CyoKG-M.

*    *    *

        Начав выступление с указания на то, что навоз – это «продукт с большими возможностями», Владимир Валерьевич предложил сосредоточиться на выборе технологии его переработки: к сожалению, далеко не все
они отличаются эффективностью.
        – Навоз... должен оставаться в сельском хозяйстве с учетом того, что у нас сейчас идет большая деградация почв... – продолжил выступающий. – Больше трети почв уже закисленные, отсутствует гумус, то есть <остается> меньше 3% гумуса в почвах...
        Почему... нужны... качественные технологии переработки <навоза>? Потому что <те технологии, которые> сейчас используется... не идеальны. <...> В процессе подготовки к использованию навоза, переработки его в органические удобрения так называемыми классическими способами... мы теряем до 25–50% органического вещества.
        ...Простейший способ, который испокон веков у нас использовался... это обычное вылеживание навоза. <...> Вылеживаться не меньше 12 месяцев должен продукт, а то и 2 лет, чтобы мы избавились от всех патогенов, чтобы произошла хоть какая-то ферментация продукта.
        Если... <вылеживание навоза> остается в зиму, а это, скорее всего, <так и> будет... то... все процессы <в нем> останавливаются, <так как находящиеся в навозе> бактерии «не работают». Бактерии «работают» при температуре не ниже –5°C... и при последующем размораживании еще теряется до 70% полезных веществ – и органики, и питательных элементов.

*    *    *

        Как бы то ни было, сами по себе хранение, обезвреживание и переработка навоза объективно необходимы:
«Все знают... что вносить согласно действующему законодательству Российской Федерации... свежий навоз... в почву нельзя, – напомнил Владимир Бабаев. – В свежем навозе могут содержаться патогены, семена сорняков, паразиты, яйца гельминтов, антибиотики, соли тяжелых металлов, радионуклиды, остатки пестицидов и многие другие токсичные вещества.
        Большинство питательных веществ в свежем навозе находится в неусвояемом либо трудноусвояемом расте-
ниями виде. <Время на> последействие внесенного <в почву> навоза... <требуется> довольно-таки значительное... 2–3 года, за исключением азота, который усваивается растениями практически в первый год после внесения.
        Очень незначителен агрономический период внесения... Он короткий перед посевом... более продолжительный после уборки и совершенно отсутствует в зимний период в большинстве регионов. Зимой на снег навоз в любом виде вносить нельзя, хоть в жидком, хоть в твердом – это запрещено законодательством».
        Соответственно описанным угрозам предъявляются и требования к способам размещения, обезвреживания и утилизации отходов животноводства. Так, по словам выступающего, должна быть исключена возможность попада-
ния необезвреженных отходов и жидких стоков в почву, подземные воды и открытые водоемы, чтобы избежать их заражения патогенными микроорганизмами и загрязнения солями тяжелых металлов и пестицидами. Обезвреживание патогенных микроорганизмов, яиц гельминтов, семян сорняков должно проводиться обязательно.
        Необходимо также минимизировать загрязнение атмосферного воздуха, исключив распространение запахов на близлежащей территории, особенно если на ней находятся населенные пункты и общественные места.
        «В советские годы, не стояла проблема... эффективной переработки навоза... Потому что у нас животноводчес-
кие предприятия, фермы... были с незначительным... количеством поголовья, они были разбросаны более-менее равномерно по всей территории страны, – отметил специалист. – Сейчас же идет... укрупнение хозяйств... В одном месте концентрируются огромнейшие поголовья животных, а... площадь сельхозземли вокруг этих больших... ферм... ограничены, они не прирастают».

*    *    *

        Тем не менее наиболее распространенными способами хранения и обеззараживания навоза по-прежнему остаются его длительное выдерживание, пассивное и активное компостирование в буртах. Встречается применение и более экологичных технологий, таких как биоферментация в установках и термическая сушка с последующей грануляцией. Всем им Владимир Бабаев дал краткие характеристики:
        – Какие же способы обеззараживания... навоза <существуют>? Самые распространенные – это... длительное выдерживание, способ второй – это пассивное компостировние в буртах, третье – это активное компостирование
в буртах, следующее – это биоферментация в установках и термическая сушка с последующей грануляцией. <...>
Все они, конечно, не идеальны.
        Если мы говорим о «классических» способах переработки, то есть это длительное выдерживание и пассивное компостирование в буртах, – ну, очень много недостатков у этих технологий. Это и резкий запах, раздражающий местное население, и значительный выброс парниковых газов в атмосферу, и риск переноса инфекций птицами, грызунами, насекомыми, и опять же, риск загрязнения окружающей среды... с дождевыми и талыми водами, длительный период обеззараживания... от 6 месяцев при пассивном компостировании в буртах и от 12 месяцев
при длительном выдерживании.
        Опять же, сохраняется и риск наличия семян сорняков, и патогенов, и яиц гельминтов, потому что не происходит должного обеззараживания. Не во всем бурте, либо не во всей... компостной... куче наблюдается должная темпера-
тура, которая необходима для обеззараживания, то есть эта температура должна быть не менее +55°С... +56°С и должна <сохраняться> она не менее получаса – сорока минут для того, чтобы обеззаразить продукт, чтобы изба-
виться от патогенов, избавиться от сорняков растений, избавиться от яиц гельминтов...
        Также происходит замедление и остановка процесса ферментации... это... свойственно и активному компости-
рованию в буртах, потому что... в зимний период... температура опускается и ниже –5°С... соответственно, все процессы биоферментации... замедляются и останавливаются, бактерии уходят в анабиоз... Поэтому активное компостирование в буртах – это <способ, применимый> только... в летний период, а в зимний период нам прихо-
дится накапливать... навоз, и от этого (из-за накопления), опять же, происходят и выбросы парниковых газов, и риск загрязнения и водных ресурсов, и почвы, и воздуха.
        Биоферментация в установках... Эта технология лишена всех недостатков предыдущих трех технологий, но опять же, продукт, который получается на выходе... имеет высокую влажность... не менее 30%... Такой <продукт> трудно перевозить на дальние расстояния, его можно использовать только на близлежащих полях, то есть в радиусе 20–30 км.
        Зимой, опять же, если не утеплять эти ферментеры... не происходит процесса ферментации, то есть бактерии
«не работают»... <Кроме того> низкая производительность у данной технологии. Одна установка может перерабаты-
вать не более 10 тонн сырья за месяц...
        Термическая сушка с последующей грануляцией – да, <в результате мы получаем> гранулированный продукт... <который> можем перевозить на дальние расстояния, но этот продукт – это фактически тот же навоз, который просто высушен. Да, у него нет патогенов, да, он избавлен от семян сорняков, не будет в нем яиц гельминтов, но при внесении в почву этот продукт становится таким же навозом с соответствующим долгим последействием. То есть питательные вещества <в нем> находятся в трудноусвояемой форме, поэтому фактически это тот же навоз, только обеззараженный.
        Не несет такой продукт в себе и микробиологическую ценность... <в нем> отсутствует полезная биота, отсутст-
вуют аминокислоты, агрономическая ценность очень низкая у данного продукта... <как и> у всех... <продуктов>
в описанных технологиях... То есть, в принципе, это продукты, которые больше подходят под термин «улучшители почвы », нежели... <под термин> «органические удобрения».
        Органические удобрения – это продукт, который должен иметь питательную ценность... Продукты, перерабо-
танные по первым четырем технологиям, обладают довольно-таки высокой влажностью, то есть в этих продуктах низкое содержание питательных веществ... <Оно> выше у продукта, который получен с помощью термической сушки, но опять же... это фактически тот же навоз, только обеззараженный.

*    *    *

        Наиболее подходящим способом переработки навоза в органическое удобрение, по мнению выступающего, является закрытое ускоренное аэробное компостирование с грануляцией. Именно при аэробном компостировании (с доступом воздуха) предотвращается выброс таких парниковых газов, как метан (CH₄) и оксид (закись) азота (N₂O), возникающих при анаэробных (без доступа воздуха) способах переработки навоза.
        – Навоз... нужно перерабатывать... в продукт, который... не имел бы негативного влияния на почву. И естествен-
но, сколько мы хотим, мы вносить <навоза> в почву не можем... Есть ограничения, по крайней мере, по содержанию азота на 1 гектар... Поэтому <наиболее предпочтительный> вариант – это прогрессивные технологии переработки навоза в органические удобрения, и я бы даже сказал больше: в гранулированные органические удобрения с мини-
мальной влажностью... чтобы такие удобрения, производимые в... достаточных количествах на крупных предприя-
тиях, можно было транспортировать в другие регионы. Потому что... интенсивное земледелие развито в южных регионах, а в северных... незначительное количество сельхозземль, тем не менее в том же северо-западном регионе, в Северо-Западном федеральном округе... довольно-таки большое скопление животных... соответственно, большое образование навоза.
        Перерабатывая навоз в качественные удобрения, которые можно перевозить на дальние расстояния, мы тем самым можем решать проблемы нехватки органических удобрений в регионах с интенсивным земледелием...
Мы проводили анализ <ситуации> в основных земледельческих регионах России – это и Краснодарский край, и Ставропольский край, Ростовская область, – <и выяснили, что там> не хватает органических удобрений для покрытия потребностей в них... Из-за того, что интенсивное земледелие там очень сильно развито, плодородие почв критически снижается... а органических удобрений... для восстановления плодородия почв... не хватает. <...>
        В каких же технологиях нет всех этих недостатков?.. Это закрытое ускоренное аэробное компостирование с грануляцией. То есть... у продукта, полученного с помощью этой технологии, этих всех недостатков нет. <...> Почему... можно назвать этот продукт органическим удобрением? Потому что технология предусматривает собой полную трансформацию навоза, полную ферментацию, это природоподобная технология в закрытом помещении...
        Не влияют на производство продукта ни осадки... <ни> климатические условия... и в зимний период мы делаем аэрацию сырья теплым воздухом, который подогревается. Соответственно, у нас круглосуточно... 365 дней в году происходит переработка, получается в итоге полностью ферментированный, полностью трансформированный продукт, который можно смело назвать органическим удобрением с влажностью не более 15%. <Период перера-
ботки в готовое удобрение – 30–40 дней (из презентации Владимира Бабаева).> Этот продукт можно перевозить
на дальние расстояния и универсально вносить в почву... Если мы еще сделаем сортировку гранул, то... сможем различными способами вносить <их> в почву – и под культивацию разбрасыванием, и с помощью сеялок для прямого внесения... <Конечный продукт (гранулированное органическое удобрение) является источником прибыли
с окупаемостью производства до 5 лет (из презентации Владимира Бабаева).>

*    *    *

        Сосредоточившись далее на описании технологии ускоренного аэробного компостирования с производством гранулированных органических удобрений, Владимир Валерьевич уточнил, что предшествовать этому способу переработки должно сепарирование навоза:
        – Конечно, предварительно <мы> также должны сделать сепарирование навоза. То есть мы получаем жидкую
и твердую фракцию... С твердой фракцией влажностью 65% мы дальше работаем... Для ферментации необходимо, чтобы влажность сырья была 60–65%, и тогда... идеально проходят все процессы.
        Предварительное компостирование... <предполагает, что продукт> доводится... до температуры +65°С... +70°С... <при которой обеспечивается> развитие микрофлоры внутри навоза... как это <происходит> в природе... Мы <задаем> условия... чтобы процессы <протекали> идеально... сырье делаем необходимой влажности... поддер-
живаем необходимую температуру... <создаем> аэрацию воздухом необходимой температуры... порядка +20°С... +25°С... В этих условиях в закрытом помещении... происходит компостирование и гранулирование продукта.
В итоге получаются гранулированные органические удобрения, которые можно... вносить в почву и получать хороший экономический эффект...
        Жидкая фракция. Конечно, идеальный вариант – все-таки не лагуны, не <длительное> выдерживание... а очистка, связывание солей тяжелых металлов, которые там находятся. Очистные сооружения, на выходе из которых получается биомасса с помощью коагуляции, флокуляции и биоочистки... <Биомасса – это> та же самая органика... те же питательные вещества, которые потом просто идут в переработку... твердой фракции. <...>
        Следующий этап... переработки органических гранулированных удобрений – это уже получение гранулирован-
ных органоминеральных удобрений, то есть... продукта с большей добавленной стоимостью... <Такие удобрения> идеальный продукт для внесения в почву, для питания растений... <Для его создания мы> либо... смешиваем гранулированные органические удобрения с гранулированными минеральными удобрениями... либо... делаем
с помощью определенных технологий гранулированные органоминеральные удобрения в одной грануле...

*    *    *

        Результатом внедрения такой технологии переработки навоза, по словам выступающего, станут дополнитель-
ные доходы, связанные с повышением эффективности использования сельхозугодий, отказом от использования многочисленных и дорогостоящих площадок, лагун и прочих объектов, связанных с традиционными способами хранения и компостирования навоза, реализацией полноценных органических удобрений заинтересованным предприятиям. Одновременно осущетвляется «переход к точному и карбоновому земледелию»: «Каждое поле и каждая культура могут получить смесь органоминеральных удобрений, сделанную по индивидуальному рецепту. Возрастает усвояемость растениями компонентов минеральных удобрений, снижается общее потребление минеральных удобрений, а также их негативное воздействие на почву».
        Прямая экономическая выгода состоит в снижении себестоимости кормов и, соответственно, себестоимости молока. Согласно расчетам, приведенным Владимиром Бабаевым, доля стоимости кормов в себестоимости молока составляет порядка 60%, а доля стоимости минеральных удобрений в себестоимости кормов – порядка 20%.
        – Замещение минеральных удобрений на гранулированные органические удобрения могут снизить долю удобрений в структуре издержек до 10%, – соответственно, в два раза и сокращение себестоимости молока, соот-
ветственно, до 30% с 60%, – продолжил Владимир Валерьевич. – Производство и применение таких гранулирован-
ных органических удобрений в комплексных проектах животноводства снижает срок окупаемости строительства молочных ферм... с 10 лет до 8 – 9 лет...
        Ферма, например, на 1000 голов дойного стада... образует <в год> порядка 18 000 тонн твердой фракции навоза влажностью 65%... Из этого навоза можно произвести 5400 тонн гранулированных органических удобрений. Средняя рыночная стоимость таких удобрений – 80 млн ₽. Мы исходим из того, что стоимость тонны таких качест-
венных гранулированных органических удобрений – порядка 15 000 ₽.

*    *    *

        В подтверждение того, что данная технология отнюдь не является для отечественных хозяйств занятной абстракцией, специалист привел пример ее внедрения в Новгородской области:
        – В 2019 году первый комплекс с использованием такой технологии был внедрен в Новгородской области...
<В гранулированные удобрения перерабатывается> 36 000 тонн <сырья> в год... получаются гранулированные органические удобрения.
        Почему именно в Новгородской области? Потому что... много животных, а земли недостаточно... Надо <было> как-то выходить из ситуации... <и поэтому> был построен такой комплекс... <установлено> оборудование <для> ускоренного аэробного компостирования... Компания произведенные органические гранулированные удобрения перевозит из Новгородской области в Белгородскую область, где <располагаются ее> основные сельхозугодья,
и вносит на свои земли.