Archiwum
Zbiorniki na gnojowicę i płyty obornikowe
Wojciech Krawczyk
Dział Technologii, Ekologii i Ekonomiki Produkcji Zwierzęcej – Instytut Zootechniki PIB
Problem przechowywania i zagospodarowania odchodów bydlęcych związany jest z ich niekorzystnym oddziaływaniem na środowisko. Dziś tematyka ta wraca pod postacią obostrzeń środowiskowych stawianych fermom i gospodarstwom indywidualnym. Szczegółowe wymagania dot. zbiorników na gnojowicę oraz płyt obornikowych, próby pozyskania metanu czy wprowadzanie kompostowania, są dobrymi przykładami ważkości tego aspektu produkcji zwierzęcej.
Fermy charakteryzujące się dużą koncentracją zwierząt i nie tylko znaczną produkcją mięsa i mleka, ale również odchodów, są ogromnym zagrożeniem środowiskowym. Tym samym, racjonalne zagospodarowanie obornika, gnojówki i gnojowicy oraz ich przechowywanie, szczególnie w świetle obowiązujących norm regulujących obciążenie środowiska, stają się problemami priorytetowymi.
Niewłaściwe przechowywanie odchodów zwierząt oraz ich niekontrolowane użycie w celach nawozowych niesie poważne konsekwencje dla środowiska naturalnego. Wiążą się one z problemem przenawożenia gleby, wymywania pierwiastków i wynikającym stąd skażeniem wód gruntowych oraz eutrofizacją wód powierzchniowych. Znaczny potencjał biogenny odchodów sprawia, że ich niewłaściwe przechowywanie może być przyczyną degradacji środowiska glebowego. Głównym czynnikiem są tu tzw. produkty uboczne, w postaci obornika i gnojowicy, tak więc sposób ich przechowywania staje się kwestią numer jeden.
Z problemem właściwego sposobu przechowywania odchodów nie tylko bydlęcych, ale także pozostałych gatunków zwierząt hodowlanych związana jest także emisja szkodliwych domieszek gazowych. Należą do nich amoniak, dwutlenek węgla, siarkowodór, tlenki azotu, metan, ozon a nawet para wodna. Gazy te, wyemitowane do troposfery wraz z wentylowanym powietrzem, współdziałają w potęgowaniu efektu cieplarnianego i powstawaniu kwaśnych deszczy.
Wspominając o emisji gazów związanej m.in. z przechowywaniem odchodów warto przypomnieć, że średnie tempo przyrostu stężenia dwutlenku węgla w skali globu wynosi 2 ppm/rok. W produkcji zwierzęcej gaz ten jest wynikiem procesów oddychania, zarówno zwierząt jak i mikroflory zawartej w oborniku czy przerabianej gnojowicy. W porównaniu do innych domieszek gazowych, dwutlenek węgla produkowany jest w wielokrotnie większych ilościach. Jednak, jak wskazują najnowsze badania w zakresie chemii atmosferycznej, pozostałe wymienione gazy dorównują mu efektem adsorpcji. Pomimo mniejszych stężeń ich cząsteczki są bowiem bardziej reaktywne.
W swym zasięgu występowania, efekty depozycji i eutrofizacji mają charakter lokalny, natomiast zakresy oddziaływania emisji szkodliwych domieszek gazowych, z racji lotności związków tworzą zagrożenie regionalne, a w dalszej perspektywie globalne. Dlatego do najważniejszych posunięć przeciwdziałających tym negatywnym wpływom zaliczono ograniczenie emisji szkodliwych domieszek gazowych do atmosfery,
co musi mieć swoje odzwierciedlenie także w sposobach przechowywania odchodów zwierząt.
Zanim wybierzemy odpowiedni sposób przechowywania odchodów bydlęcych warto nadmienić, że aby ograniczyć emisję szkodliwych gazów oraz potencjał biogenny można stosować różnego rodzaju dodatki, wśród których dominują materiały pochodzenia mineralnego i organicznego, wykorzystując je także w zbiornikach z odchodami. Dodatki mineralne mogą działać w ograniczeniu emisji na dwa sposoby. Pierwszy polega na obniżeniu pH odchodów, co pozwala na zahamowanie działania ureazy w przypadku uwalniania amoniaku lub na zmiany jakościowe w mikroflorze aktywnej w procesach metanogenezy. Drugi sposób sprowadza się do wykorzystania chłonności i higroskopijnych właściwości niektórych kopalin. Jest to oddziaływanie czysto fizyczne, ograniczające parowanie.
Zbiorniki na gnojowicę, a także płyty obornikowe stosowane w gospodarstwach muszą mieć większą objętość niż ta wymagana na najdłuższy okres w roku, w którym stosowanie nawozu w celu nawożenia ziemi jest zabronione prawem, a także budowę wykluczającą skażenie wody przez bezpośrednie przedostanie się nawozu lub przelanie i infiltrację do gleby.
Zbiorniki do przechowywania gnojowicy najczęściej wykonywane są z betonu oraz stali. W celu uniknięcia korozji mogą one być też zabezpieczane powłoką z tworzywa sztucznego. Najtańszym rozwiązaniem są laguny służące do magazynowania znacznych ilości gnojowicy. Jest to jednak rozwiązanie, które może znacznie zagrozić środowisku. Dno laguny wyłożone odpowiednią folią lub membraną narażone jest na uszkodzenia mechaniczne, co w przypadku zniszczenia warstwy folii może doprowadzić do wycieku gnojowicy do gruntu, a tym samym do skażenia wód gruntowych. W tym celu do mieszania gnojowicy w tym systemie jej przechowywania nie należy wykorzystywać mieszadeł mechanicznych.
Ponieważ gnojowica powinna być przechowywana w szczelnych zbiornikach w lagunach można stosować przykrycia sztywne (np. namiot lub dach), zabezpieczając je odpowiednimi otworami wentylacyjnymi, zapobiegającymi wybuchowi gazów oraz pływające (np. sieczka słomiasta, torf). Ponadto, laguny należy wyposażyć w system alarmujący o ewentualnym wycieku gnojowicy.
Samo usytuowanie zbiorników na gnojowicę oraz płyt obornikowych podlega unormowaniom, co do odległości od granic działki, studni, magazynów żywności itp. (Rys. 1). Warto w tym momencie przypomnieć, że niezagłębione płyty betonowe wyposażone w zbiornik odciekowy, są praktycznie jedynym prawnie dopuszczonym rozwiązaniem na przechowywanie obornika. W celu zapobieżenia wymywaniu związków biogennych można takie płyty wyposażać w zadaszenie, lecz konstrukcja ta znacznie podraża koszty inwestycji. Inne typy płyt czy wręcz zbiorników modyfikują wydatnie stosunki powietrzne w pryzmie, wpływając na rozwój procesów beztlenowych, gnilnych, pogarszających właściwości nawozowe obornika i jego higieniczną jakość.
W myśl obowiązujących przepisów o nawozach i nawożeniu, odchody zwierząt mogą być także przechowywane w budynkach inwentarskich. Taka ewentualność przynajmniej teoretycznie dla głębokiej ściółki nie wymaga budowy płyty obornikowej. Praktycznie z inżynieryjnego i biologicznego punktu widzenia także i tu do czynienia mamy z odciekiem gnojówki, którą należy zmagazynować, inaczej bowiem następować będzie korozja elementów budowlanych i niekontrolowany wypływ na podwórze. Nawet jeśli zadbamy o odpowiednie izolacje, dolna warstwa obornika pozbawiona zostanie tlenu i rozwiną się w niej procesy denitryfikacji. Bardzo prawdopodobne jest, że głęboką ściółkę będziemy musieli usunąć w okresie zabronionym do nawożenia. Często defekacja w takim systemie następuje tylko w jednym miejscu całego pomieszczenia. Dla uzyskania dobrego obornika konieczne jest wtedy jego wymieszanie na płycie przed wywiezieniem w pole. Stąd względy praktyczne dyktują konieczność budowy płyt nawet w przypadku stosowania wspomnianej głębokiej ściółki.
Zgodnie z obowiązującą ustawą z dnia 26.07.00r (Dz. U. 2000r., nr 89, poz. 991) nawozów organicznych nie można stosować na gleby zalane wodą, zamarznięte, przykryte śniegiem. Nawozów azotowych i gnojowicy nie można stosować na glebach bez okrywy roślinnej, o nachyleniu ponad 10%. Gnojowicy nie wolno stosować także podczas wegetacji roślin przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi.
Pewnym problemem jest obecność gnojowicy w ekologicznym chowie zwierząt, a szczególnie bydła. Wymóg wolnostanowiskowego utrzymania tych zwierząt skutkuje bowiem wdrożeniem systemów z ściołowymi boksami legowiskowymi i bezściołowym korytarzem spacerowo paszowym. Oczywiście rozwiązania takie opłacalne są dla dużych stad, ale w praktyce, można je za granicami kraju często oglądać i są one akceptowane przez tamtejsze jednostki certyfikujące. Kłóci się to z duchem przepisów, choć nie jest przez nie zakazane. Najlepszym rozwiązaniem pozostaje w takim razie ściołowanie także korytarzy. Nierozwiązaną kwestią jest natomiast utylizacja bardzo rozcieńczonej i powstającej w dużych ilościach gnojowicy z hal udojowych. W celu zapobieżenia wynikającym stąd komplikacjom bliskim dla klasycznego chowu zwierząt wskazane jest zastosowanie sączenia przez słomę lub kompostowania z bogatym w węgiel materiałem.
Z punktu widzenia prawa przechowywanie odchodów zwierzęcych reguluje ustawa o nawozach i nawożeniu z 10.07.2007 r., gospodarstwa inne niż wielkotowarowe, zgodnie z ww. ustawą nawozy naturalne w postaci płynnej (gnojowica i gnojówka) muszą przechowywać wyłącznie w szczelnych zbiornikach o pojemności umożliwiającej gromadzenie co najmniej 4. miesięcznej produkcji tego nawozu. Zbiorniki te powinny być zamknięte, w rozumieniu przepisów wydanych na podstawie art. 7 ust. 2 pkt. 2 ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane – dotyczących warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle rolnicze i ich usytuowanie. Wymóg ten dla wszystkich gospodarstw produkujących płynne nawozy naturalne, z wyjątkiem wielkotowarowych (wyszczególnionych w art. 18 ust. 1 ww. ustawy), które są zobowiązane do ich posiadania od 1 maja 2005 r., wszedł w życie z dniem 1 stycznia 2011 r.
W obowiązujących przepisach prawa nie ma zapisów, z których wynikają specjalne obowiązki dot. przechowywania nawozów stałych np. obornika z wyjątkiem gospodarstw wielkotowarowych. Zatem w chwili obecnej gospodarstwa inne niż wielkotowarowe mogą jedynie dobrowolnie stosować się do zasad przechowywania stałych nawozów naturalnych określonych w Kodeksie Dobrej Praktyki Rolniczej.
Wśród gospodarstw wielkotowarowych, które w świetle obowiązującego prawa muszą spełniać rygorystyczne wymogi dot. przechowywania nawozów naturalnych (płynnych i stałych) znajdują się (art. 18 ust. 1) podmioty prowadzące chów lub hodowlę drobiu powyżej 40 000 stanowisk lub chów lub hodowlę świń powyżej 2 000 stanowisk dla świń o wadze ponad 30 kg lub 750 stanowisk dla macior. Podmioty te
od 1 maja 2005 r. mają obowiązek przechowywania gnojówki i gnojowicy w szczelnie zamkniętych zbiornikach o pojemności umożliwiającej gromadzenie co najmniej 4. miesięcznej produkcji tych nawozów. Aktualnie wymóg ten wynika z art. 49 ust. 1 w związku z art. 25 ust. 1 ww. ustawy. Dodatkowym obowiązkiem nałożonym na posiadaczy takich gospodarstw odnośnie postępowania z naturalnymi nawozami płynnymi jest konieczność zagospodarowania co najmniej 70% gnojówki i gnojowicy na użytkach rolnych, których są posiadaczami i na których prowadzą uprawę roślin (art. 18 ust. 1 pkt. 2 ww. ustawy). Jeśli chodzi o przechowywanie przez te podmioty innych nawozów niż gnojówka i gnojowica, od dnia 1 stycznia 2009 r. obowiązuje w tym zakresie art. 25 ust. 2 ustawy o nawozach i nawożeniu, który zobowiązuje te podmioty do przechowywania nawozów naturalnych w postaci stałej na nieprzepuszczalnych płytach, zabezpieczonych w taki sposób, aby wycieki nie przedostawały się do gruntu.
Pomimo, iż w ustawie z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu brak jest jasno sprecyzowanej definicji określającej pojęcie „płyta obornikowa” w obowiązujących przepisach prawa jest mowa o tym jakie cechy powinno spełniać urządzenie służące do przechowywania nawozów naturalnych innych niż gnojówka i gnojowica.
Z artykułu 25 ust. 2 ww. ustawy wynika, iż podmioty, które gromadzą nawozy naturalne, powinny je przechowywać na nieprzepuszczalnych płytach zabezpieczonych w taki sposób, aby wycieki nie przedostawały się do gruntu. Jednocześnie treść przepisów rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej z dnia 7 października 1997 r., w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budowle rolnicze i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 132, poz. 877), a w szczególności § 29 tego rozporządzenia wskazuje, iż „płyta do składowania obornika powinna mieć dno i ściany nieprzepuszczalne”, co w rzeczywistości zabezpiecza przed wyciekami do gruntu. Treść przytoczonych przepisów jest zbieżna, a więc można przyjąć, iż definiuje obowiązujące wymogi jakie powinna spełniać „płyta obornikowa”. Powyższe przepisy zostały sformułowane w taki sposób, iż nie narzucają materiałów z jakich powinna być wykonana taka płyta. Zatem dopuszczalnym jest zastosowanie różnych technologii wykonania płyty obornikowej, gwarantujących spełnienie wymagań określonych przepisami prawa, z wykorzystaniem poza tradycyjnymi materiałami jak na przykład beton, innych materiałów np. odpowiednich tworzyw sztucznych.
Jeśli chodzi o gospodarstwa położone na obszarach szczególnie narażonych na zanieczyszczenia spowodowane przez azotany pochodzenia rolniczego (OSN), których ustanowienie wynika z realizacji zobowiązań zawartych w Dyrektywie Rady 91/676/EWG z dnia 12 grudnia 1991 r. dotyczącej ochrony wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego, wdrożonej do prawodawstwa polskiego ustawą z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne to wymagania dot. przechowywania produkowanych w tych gospodarstwach płynnych i stałych nawozów naturalnych i odpadów (bez względu na liczbę utrzymywanych zwierząt) zostały określone w załączniku nr 1 do rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 r. w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać programy działań mających na celu ograniczenie odpływu azotu ze źródeł rolniczych. W świetle tego rozporządzania:
- wszystkie produkowane w tych gospodarstwach płynne i stałe odchody zwierzęce i odpady powinny być przechowywane w specjalnych, szczelnych zbiornikach lub na płytach usytuowanych w odpowiedniej odległości od zabudowań i granic zagrody wiejskiej, zgodnie z wymaganiami prawa budowlanego, a przede wszystkim od studni stanowiącej źródło zaopatrzenia w wodę dla ludzi i zwierząt,
- obornik może być gromadzony, fermentowany i przechowywany w pomieszczeniach inwentarskich (obory głębokie) lub na płytach gnojowych. Podłogi pomieszczeń inwentarskich i płyty gnojowe powinny być zabezpieczone przed przenikaniem wycieków do gruntu i zaopatrzone w instalacje odprowadzające wycieki do szczelnych zbiorników na gnojówkę i wodę gnojową,
- pojemność płyty gnojowej powinna zapewniać możliwość gromadzenia i przechowywania obornika przez okres co najmniej 6 miesięcy. Pojemność płyty zależy od wysokości pryzmy obornika. W praktyce powierzchnia płyty gnojowej, przy wysokości pryzmy obornika 2 m i wyłącznie alkierzowym systemie utrzymywania zwierząt, powinna wynosić około 3,5 m2 na 1 sztukę dużą. Powierzchnię tę zmniejsza się proporcjonalnie do czasu przebywania zwierząt na pastwisku,
- pojemność zbiorników na gnojowicę i na gnojówkę musi wystarczać na przechowywanie tych nawozów naturalnych, przez okres co najmniej 6 miesięcy. W praktyce, na 1 dużą jednostkę przeliczeniową zwierząt w oborze rusztowej należy przewidzieć pojemność zbiornika na gnojowicę około 10 m3, a na 1 dużą jednostkę przeliczeniową w oborze płytkiej pojemność zbiornika na gnojówkę przynajmniej 2,5 m3.
