Michał Boćkowski, Marek Gaworski
Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji SGGW w Warszawie
Produkcja zwierzęca niepodzielnie wiąże się z koniecznością gromadzenia odchodów, zarówno w postaci stałej jak i płynnej. Gromadzeniu stałych odchodów w gospodarstwie powinny towarzyszyć podstawowe zasady bezpieczeństwa, a to jest równoznaczne z dostępem do płyty obornikowej, której posiadanie i użytkowanie zalicza się do priorytetowych celów wynikających z utrzymania zwierząt inwentarskich.
Zarówno w przypadku planowania budowy nowych obór, jak też modernizacji już istniejących obiektów pozostaje do przeanalizowania wybór opcji utrzymania krów. Wśród wspomnianych opcji dużą popularnością nadal cieszy się system ściołowy. Produkcja obornika implikuje wyposażenie gospodarstwa w odpowiednią infrastrukturę techniczną do bezpiecznego gromadzenia odchodów zwierzęcych. Podkreślane bezpieczeństwo przechowywania wynika ze specyfiki nawozu naturalnego, jakim jest obornik.
Co warto wiedzieć (przypomnieć) na temat obornika?
Według Kodeksu Dobrej Praktyki Rolniczej nawożenie nawozami naturalnymi jest nie tylko źródłem powiększania zawartości próchnicy w glebie, ale służy zaopatrzeniu gleby w makro- i mikroelementy, a także jest czynnikiem poprawiającym biologiczne i fizyko-chemiczne właściwości gleby. Do nawozów naturalnych zalicza się obornik, nawozy zielone, kompost, słomę, gnojówkę i gnojowicę.
Najważniejszą cechą wyróżniającą obornik jest wysoka, bo wynikająca z udziału słomy lub innych materiałów ściółki, zawartość suchej masy, która wynosi ok. 25%. W oborniku znajduje się 0,2-0,9% (najczęściej 0,5%) azotu, 0,1-0,7% (na ogół 0,3%) fosforu, 0,1-1,1% (przeciętnie 0,7%) potasu, 0,2-0,9% (najczęściej 0,5%) wapnia i wiele innych składników, w tym mikroelementów. Przykładowo, z masą 10 t obornika wnosi się do gleby ok. 280 g cynku, 220 g manganu, 50 g boru, 40 g miedzi, 5 g molibdenu i 4 g kobaltu. Skład chemiczny obornika może ulegać znacznym zmianom, w zależności od gatunku zwierząt, ich wieku, kondycji, sposobu żywienia i jakości skarmianej paszy, a ponadto ilości i jakości ściółki. Obornik pochodzący od młodych zwierząt jest uboższy w składniki pokarmowe w porównaniu z obornikiem od zwierząt starszych i dojrzałych.
Masa produkowanego dziennie obornika, przypadającego na jedną krowę wynosi (po naturalnym odsączeniu moczu jako gnojówki) ok. 30 kg. W skali roku, uwzględniając żywienie tylko w oborze, ilość obornika produkowanego przez jedną krowę wynosi 10-12 ton, zaś w przypadku systemu żywienia oborowego i pastwiskowego – ok. 5,5 tony. Cielę żywione tylko w oborze produkuje rocznie ok. 8 ton obornika.
Wiedza na temat szacunkowej ilości produkowanego od jednej sztuki obornika stanowi kluczową informację w planowaniu technicznej infrastruktury związanej z przechowywaniem masy stałych nawozów naturalnych w gospodarstwie.
Ogólne zasady przechowywania obornika
Spośród szeregu zasad towarzyszących przechowywaniu odchodów zwierzęcych warto wymienić dwie:
■ zachowanie bezpieczeństwa względem otaczających obiektów i środowiska,
■ ograniczenie strat, związanych zarówno z przesiąkaniem płynnych składników do gleby, jak i emisją gazów do atmosfery.
Miejsca składowania i przechowywania odchodów zwierzęcych, w tym obornika muszą znajdować się w odpowiedniej odległości względem poszczególnych obiektów stanowiących infrastrukturę środowiska wiejskiego (Tab. 1).
Rozwijając problem potencjalnych strat towarzyszących przechowywaniu obornika warto przypomnieć, że w czasie składowania tej formy odchodów zwierzęcych może dochodzić do strat niektórych składników, tj. azotu i potasu, ponieważ są wypłukiwane przez wodę, zaś azot ulatnia się do atmosfery w postaci amoniaku. Wielkość tych strat zależy od sposobu przechowywania obornika. Najmniejsze występują wówczas, gdy obornik jest przechowywany w oborze głębokiej. Zwilżany moczem i udeptywany przez zwierzęta, obornik w takich warunkach ma ograniczony dopływ powietrza i zachodzą w nim procesy beztlenowe. W wyniku tego powstaje obornik dobrze przefermentowany, a straty azotu są relatywnie niewielkie (13%). Taki sposób przechowywania obornika nie jest jednak na ogół zalecany, ponieważ wiąże się ze znacznymi utrudnieniami w utrzymaniu czystości zwierząt, negatywnym wpływem na zdrowie zwierząt i możliwym obniżeniem jakości mleka. Stąd, rozpowszechnioną formą przechowywania obornika jest wykorzystanie płyty obornikowej, chociaż taki sposób prowadzi do wzrostu strat azotu i wiąże się z koniecznością poniesienia nakładów na wyposażenie gospodarstwa w płytę.
W przypadku systemu utrzymania zwierząt na płytkiej ściółce wymagane jest codzienne usuwanie obornika i układanie warstwami na płycie, by po ubiciu grubość warstw wynosiła ok. 20-30 cm. W czasie przechowywania obornika na gnojowni straty azotu dochodzą do około 38%, stąd zalecane jest przykrywanie wierzchniej warstwy obornika w celu ograniczenia dopływu powietrza.
Zagospodarowanie obornika i ochrona środowiska
Niezależnie od przyjętej formy gromadzenia odchodów w produkcji bydła mlecznego, jak i ogółu zwierząt inwentarskich, aktualna pozostaje konieczność przestrzegania określonych zasad związanych z bezpieczeństwem zagospodarowania odchodów i wymaganiami, które dotyczą wielkości miejsca przeznaczonego pod przechowywanie odchodów. W odpowiednich aktach prawnych można znaleźć szereg szczegółowych zaleceń w tym zakresie. Przykładowo:
1. Wszystkie produkowane w gospodarstwie 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.
2. 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.
3. 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 jedną sztukę dużą. Powierzchnię tę zmniejsza się proporcjonalnie do czasu przebywania zwierząt na pastwisku.
4. Nie należy przechowywać obornika w pryzmach polowych, gdyż prowadzi to do zanieczyszczenia wód gruntowych związkami azotu i fosforu oraz przenawożenia powierzchni pod pryzmą.
5. Pojemność zbiorników na gnojowicę i na gnojówkę musi wystarczać na przechowywanie tych nawozów naturalnych przez okres co najmniej 6 miesięcy. W praktyce, na jedną dużą jednostkę przeliczeniową zwierząt w oborze rusztowej należy przewidzieć pojemność zbiornika na gnojowicę około 10 m3, a na jedną dużą jednostkę przeliczeniową w oborze płytkiej pojemność zbiornika na gnojówkę przynajmniej 2,5 m3.
6. Zbiorniki na płynne odchody zwierzęce oraz bezodpływowe zbiorniki do gromadzenia nieczystości ciekłych powinny mieć nieprzepuszczalne dno i ściany oraz szczelną pokrywę z otworem wejściowym i otworem wentylacyjnym.
Najkorzystniejszym terminem stosowania obornika jest wczesna wiosna. Obornik może być także wywożony późną jesienią pod warunkiem, że zostanie natychmiast przyorany. Zaleca się unikać wywożenia obornika w okresie późnego lata lub wczesnej jesieni z racji możliwych strat azotu, tak w formie gazowej (amoniak) jak i w formie płynnej, dostającej się do wód gruntowych (azotany). Pogłówne stosowanie obornika i kompostu dopuszczalne jest tylko na użytkach zielonych i wieloletnich uprawach polowych. Roczna dawka obornika nie powinna przekraczać 40 ton (170 kg N) na hektar.
Płyta obornikowa i jej cechy konstrukcyjno-funkcjonalne
Budowa płyty obornikowej wynika pośrednio z uwarunkowań terenowych, lokalizacji w stosunku do budynku inwentarskiego, systemu usuwania odchodów z obór i ogólnych założeń projektowych. Płyty obornikowe na ogół lokalizuje się w pobliżu budynku inwentarskiego w taki sposób, aby droga usuwania odchodów z pomieszczenia była możliwie jak najkrótsza i równocześnie jak najmniej złożona. Płyta obornikowa powinna znajdować się na przedłużeniu ciągu technologicznego usuwania obornika od strony szczytowej budynku lub z boku, w zależności od sposobu usuwania obornika i zastosowanych urządzeń.
Przy usuwaniu obornika z budynku spychaczem czołowym, płyta obornikowa znajdować się będzie na przedłużeniu drogi wypychania obornika, w pewnym oddaleniu od budynku, by nie blokować innych ciągów jak np. zadawania paszy. Przy usuwaniu obornika urządzeniami mechanicznymi, płyty obornikowe mogą być sytuowane z boku budynku. Przy takiej lokalizacji trzeba pamiętać o odprowadzeniu wód opadowych z dachu, aby nie spadały na płytę i nie spływały do zbiornika. Przy sytuowaniu płyty obornikowej na siedlisku należy uwzględnić istniejący lub przyszły układ komunikacyjny podwórza. Do płyty musi być dogodny dojazd utwardzony w celu wybierania i wywożenia obornika.
Usytuowanie wszystkich zbiorników (na gnojówkę, wody gnojowe, gnojowicę) powinno być możliwie najbliżej źródła ich powstawania, czyli budynku inwentarskiego i płyty obornikowej. Jeżeli zbiorniki muszą być zlokalizowane w pewnej odległości od źródła powstawania odchodów płynnych to należy uwzględnić zasadę, by ich odprowadzanie przebiegało w linii prostej. Ze względów praktycznych (odciek grawitacyjny nie wymagający zastosowania pompy) zbiornik magazynujący umiejscowiony jest zazwyczaj bezpośrednio pod płytą obornikową lub w najbliższym jej sąsiedztwie. Jeżeli kanał odpływowy w całej szerokości łączy się bezpośrednio z wierzchnią warstwą płyty, to powinien być on przykryty np. drewnianymi balikami zaś w przypadku lokalizacji kanału odpływowego poniżej poziomu betonu wymagane jest wykonanie kratek ściekowych połączonych ze zbiornikiem magazynującym wody gnojowe np. przy pomocy rur PVC.
Podczas projektowania i budowy płyt obornikowych należy przede wszystkim uwzględnić: ilość produkowanego obornika, sposób usuwania obornika z budynku inwentarskiego oraz sposób wybierania obornika z płyty obornikowej podczas wywożenia na pole. Ilość produkowanego obornika i sposób jego przechowywania decydują bezpośrednio o wielkości płyty, natomiast jej lokalizacja i rozwiązanie konstrukcyjne są uzależnione od sposobu usuwania obornika z płyty i z budynku inwentarskiego. Płyta może znajdować się na powierzchni terenu lub może być zagłębiona, może mieć ściany boczne ze wszystkich lub tylko z niektórych stron. Podczas budowy należy pamiętać o wykonaniu spadków w kierunku studzienki rewizyjnej w celu ułatwienia odpływu grawitacyjnego nadmiaru wody gnojowej.
Dno płyty obornikowej określanej także mianem „gnojowni” powinno być utwardzone nieprzepuszczalnym betonem o klasie twardości wynoszącej B-20 (np. z domieszką uszczelniającą/ hydro-beton w ilości 2% wagi cementu) i grubości od 20 do 25 cm ze zbrojoną krzyżowo stalą żebrowaną.
W środkowej części płyty powinien być wykonany kanał na odprowadzenie gnojówki i wód deszczowych do właściwego zbiornika magazynującego. W środkowej części kanału powinna być wykonana studzienka osadowa umożliwiająca odprowadzenie nadmiaru cieczy (gnojówka, wody opadowe) do zbiornika.
Konstrukcyjne cechy płyty obornikowej uwzględniają wysokość ścian bocznych zależną zazwyczaj od sposobu rozłożenia obornika na płycie. W praktyce wysokość ta wynosi na ogół od 100 do 200 centymetrów w części płyty, gdzie obornik jest dostarczany systematycznie w ciągu doby (np. zakończenie ciągu zgarniacza obornika). Ze względów konstrukcyjnych, biorąc pod uwagę napór zalegającego na płycie obornika, ściany zbiorników należy wykonać jako żelbetowe z betonu B-20 W-6 o grubości do 25 cm, zbrojone krzyżowo stalą żebrowaną. Wysokość pryzmy obornika zależy od środka transportu, jakiego używamy do wywozu oraz metody jego układania i można przyjąć, że wynosi ok. 2,0 m.
Przedstawione na rysunkach przykłady ilustrują niektóre z możliwych rozwiązań płyt obornikowych.
Podsumowanie
W celu zapewnienia możliwie najlepszej jakości wód podziemnych, gruntowych i obszarów ich zasilania oraz utrzymania poziomu równowagi biologicznej należy dostosować konstrukcję i położenie technicznej infrastruktury do składowania obornika do wymaganych przepisów. Prawidłowe składowanie obornika jest niezbędnym warunkiem bezpiecznej produkcji mleka i dostosowania się do szczegółowych wymagań (przepisów sanitarno-weterynaryjnych) stanowiących o uzyskaniu zgody na chów bydła mlecznego i sprzedaż mleka w Unii Europejskiej.
Zastosowanie w gospodarstwie rolnym płyty obornikowej i zbiornika na gnojowicę znacząco wpływa na uporządkowanie prac inwentarskich, tj. mniejszy nakład pracy ludzkiej oraz oszczędności czasu. Obornik tak składowany zajmuje relatywnie mało miejsca i jest doskonale przygotowany do sprawnego wywozu na pole.