ELEMENTE, INSTALATII SI SISTEME CARE ASIGURA

FUNCTIONALITATEA ADAPOSTURILOR

In afara de elementele de inchidere si de amenajare interioara, pentru desfasurarea procesului de productie zootehnica dar mai ales pentru asigurarea microclimatului optim pentru animale, adaposturile trebuie sa fie dotate cu amenajari si instalatii adecvate acestor scopuri. Ele sunt dimensionate prin proiect, trebuind executate pentru a realiza parametrii proiectati.

Sisteme de iluminare ale adaposturilor

Prin rolul luminii in viata animalelor, precum si pentru desfasurarea activitatilor din productia zootehnica, adaposturile trebuie sa dispuna obligatoriu de lumina. Iluminarea se realizeaza prin lumina naturala, furnizata de soare, dar tot mai mult si adesea exclusiv prin lumina artificiala.

Iluminarea naturala

Iluminarea naturala a adaposturilor este larg folosita, reprezentand o sursa gratuita, fiind in acelasi timp mai fiziologica pentru animale, in urma adaptarii multimilenare la aceasta sursa. Se realizeaza prin radiatiile luminoase care patrund in adaposturi prin suprafete transparente special construite (ferestre, shed-uri, luminatoare). In mediul adaposturilor, iluminarea naturala difera de cea a mediului exterior prin durata, intensitate si proportia diferita a radiatiilor care o compun.

Durata iluminarii naturale este determinata de marimea zilei lumina, care variaza dupa anotimp. Prin pozitia pe glob a tarii noastre, fata de durata medie anuala de 12,2 ore/zi, ziua lumina are o durata de 8,8 ore in decembrie, 15,6 ore in iunie. Larga variatie a duratei zilei lumina, nu se suprapune necesarului de durata a luminii pentru animale, constituind un important factor limitativ al folosirii luminii naturale si o cauza a renuntarii la aceasta sursa pentru unele specii si categorii de animale.

Intensitatea iluminarii naturala este dependenta de intensitatea iluminarii mediului exterior si de posibilitatea patrunderii luminii in adaposturi. Mediul exterior este iluminat la intensitati deosebit de variate de la 0,2 lucsi sub luna plina, la peste 100 000 lucsi in orele amiezii sub un soare stralucitor. Prezenta nebulozitatii, a cetei si a pulberilor in atmosfera, determina cele mai variate niveluri ale intensitatii, functie de anotimp, starea vremii, ora din zi, etc, de unde rezulta radiatia directa sau difuza, ultima fiind singura pe care se conteaza in iluminarea naturala a adaposturilor.

La variatiile fluxului luminos sub influenta factorilor enumerati se adauga factorii de la suprafata terestra, care absorb si reflecta radiatia incidenta, determinand albedoul, si iluminarea mediului. Pentru suprafetele din jurul adaposturilor sunt favorabile cele cu albedou ridicat (zapada proaspata, alei betonate), care determina o iluminare difuza mai intensa a mediului, comparativ cu solul fara vegetatie, cu iarba, etc. Obstacolele naturale sau artificiale din apropierea adaposturilor reduc fluxul de lumina spre adapost, de aceea trebuie asigurata o zona libera, avand latimea de cel putin 2 ori mai mare decat inaltimea obstacolelor.

Marimea si modul de amenajare a suprafetelor transparente constituie factorul esential de care depinde intensitatea iluminarii naturale. Intensitatea iluminarii creste paralel cu marimea suprafetelor transparente (a geamurilor). Necesitatea unei bune iluminari naturale, ar impune suprafete transparente cat mai mari, dar acestea au cel mai mare coeficient de transmisie termica dintre elementele de inchidere, contribuind la pierderi calorice mari din adaposturi in timpul iernii. Pentru motive de izolare termica si asigurare a unei iluminari naturale corespunzatoare cerintelor animalelor adapostite, la proiectarea adaposturilor se folosesc indicatori de iluminare: coeficientul de iluminare naturala si indicele de iluminare.

Coeficientul de iluminare naturala (C.I.N.), reprezinta raportul procentual dintre iluminarea unui punct din adapost si iluminarea unei suprafete orizontale in aer liber.

La adaposturile pentru animale, valoarea CIN recomandata este de 1 - 2%, care corespunde unei iluminari interioare de 50 - 100 lucsi

Indicele de iluminare (I), reprezinta raportul dintre suprafetele transparente (geamuri) si suprafata pardoselii adaposturilor. Se exprima sub forma de fractie. Marimea indicilor de iluminare este normata pe specii si categorii de animale.

Pentru aceeasi valoare a indicelui iluminarea efectiva a adaposturilor depinde de o serie de factori, printre care trebuie luati in considerare:

Orientarea adaposturilor in raport cu punctele cardinale, permite o ameliorare a intensitatii iluminarii. Adaposturile cu ferestrele amplasate in ambii pereti longitudinali, care asigura o iluminare eficienta pana la latimi de 18 m, se vor orienta cu axul mare in directia N-S. Prin aceasta se asigura o prelungire a duratei iluminarii si o intensitate mai mare pe toata durata zilei, fara a atinge niveluri prea inalte in orele amiezii, cand iluminarea mediului este maxima. Adaposturile deschise pe o latura sau cu ferestre pe o singura latura, vor fi orientate cu aceasta latura spre S. Pentru a evita pierderile mari de caldura sub actiunea vanturilor in sezonul rece, se admit devieri de 25-45⁰ de la aceste directii.

Inaltimea parapetului ferestrelor trebuie sa fie cat mai mare, preferandu-se parapete inalte (1,50 - 1,80 m), care determina o iluminare pe o mai mare adancime in adapost. Partea superioara a ferestrelor sa nu depaseasca nivelul stresinei, deoarece se reduce suprafata utila a geamurilor prin umbrire.

Marimea si forma ferestrelor, influenteaza de asemenea nivelul iluminarii. Ferestrele mari, dau o iluminare mai intensa, dar neuniforma, prin numar redus de unitati, limitate de indicele de iluminare. Se prefera ferestrele mai mici, dar in numar mai mare. Forma ferestrelor este obisnuit dreptunghiulara, axul mare trebuind orientat orizontal pentru a obtine parapete inalte, conducand la iluminare mai uniforma si protejand animalele de zonele mai reci din dreptul ferestrelor.

Calitatea geamurilor are mare pondere in asigurarea intensitatii luminoase. Geamul obisnuit de 1,6 - 2,5 mm grosime, absoarbe cca 10% din radiatiile luminoase, cele mai groase proportional mai mult. Murdaria retine 15 - 30% din radiatii, jar gheata, functie de grosimea stratului, pana la 85-90%. Geamurile permit trecerea radiatiilor infrarosii, dar retin Ruv sub 320 nm. Folosirea panourilor din fibre de sticla sau a altor materiale incasabile in locul geamurilor din sticla, conduce la o absorbtie mai mare a radiatiilor luminoase.

Dupa patrunderea in adapost radiatiile luminoase sunt supuse altor influente, care determina absorbtia, reflexia si difuzia lor.

Culoarea suprafetelor interioare determina marimea albedoului acestora. Culoarea alba reflecta 89-95% din radiatii, culorile cenusie si galbena cca 40%, culoarea bruna cca 16%, iar cea neagra numai 1,6%. Pentru o buna iluminare se impun suprafete albe, obtinute prin spoire cu lapte de var, ieftin, antiseptic si care reflecta o lumina odihnitoare.

Amenajarile interioare in scopul delimitarii sau contentiei animalelor (pereti despartitori), vor fi reduse la minimum, iar cele necesare se vor realiza din elemente spatiate (bare, sipci, plase), pentru a permite difuzarea luminii.

La adaposturile cu latimi peste 18 m sau comasate, pentru iluminarea eficienta a zonelor centrale, sarpantele acoperisului sunt decalate pe verticala, spatiul ramas fiind inchis cu ferestre. Se obtine astfel o fanta luminator (shed), sau zona centrala a acoperisului este mai inalta, rezultand doua fante longitudinale. Aceste amenajari servesc si pentru ventilatie de aceea ferestrele vor fi mobile.

Uniformitatea luminii naturale se impune pentru ca toate animalele sa beneficieze in masuri egale de stimulii luminosi. Rezulta din repartitia suprafetelor transparente in pereti si acoperis, fiind cu atat mai buna cu cat suprafata opaca dintre geamuri este mai mica.

Iluminarea artificiala

Desi iluminarea naturala a adaposturilor nu cere consum de energie, deficientele de durata si intensitate, care nu se suprapun cerintelor animalelor, au impus tot mai mult iluminarea artificiala. Are menirea de a completa iluminarea naturala sub raportul duratei in perioadele cu zile scurte si cu lumina de intensitate redusa si a permite desfasurarea operatiilor de ingrijire si exploatare a animalelor, a caror durata depaseste ziua lumina. In cazul pasarilor si iepurilor in cresterea intensiva (existand tendinte si la alte specii), iluminatul artificial a devenit un factor tehnologic, capabil sa dirijeze cresterea, dezvoltarea si productia, prin durate si intensitati adecvate ale luminii, in concordanta cu cerintele animalelor. Asemenea obiective se pot obtine numai prin suprimarea iluminarii naturale, in adaposturi fara ferestre, realizandu-se exclusiv iluminatul artificial, care poate fi dirijat dupa nevoi.

Lumina artificiala este tot o sursa primara de lumina ca si soarele. Radiatiile monocromatice care compun spectrul luminos, pot fi emise de metale incalzite cu energie electrica, in asa numitele lampi, care dupa modul de producere a luminii pot fi cu incandescenta sau cu fluorescenta.

Puterea unei instalatii de iluminare artificiala se apreciaza obisnuit dupa energia electrica consumata de lampi, exprimata in w/m² de suprafata a adapostului. Rezulta ca instalatia de iluminat fluorescent va furniza aceeasi intensitate luminoasa cu un consum de energie electrica de numai 1/3, din cel al unei instalatii de iluminat incandescent. Intensitatea iluminarii artificiale este normata pe specii si categorii de animale in w/m² pentru becurile incandescente, folosite mai mult. La iluminatul fluorescent norma este de numai 1/3 din valorile cuprinse in tabel.

Durata iluminarii artificiale se stabileste cu usurinta de catre om, iar uniformitatea prin modul de amplasare al lampilor, fiind recomandate becuri de puteri mai mici, pentru a mari numarul de lampi din adapost si a evita zonele prea intens luminate de sub lampi cu puteri mari.

Practicarea iluminatului artificial in adaposturile fara ferestre, impune folosirea unor durate si intensitati adecvate animalelor adapostite, elemente care constituie programe de lumina, desfasurate prin comanda automata a instalatiilor de iluminare.

Deoarece intesitatea si uniformitatea iluminarii, atat naturale cat si artificiale sunt influentate de numerosi factori, iluminarea efectiva se poate aprecia obiectiv, prin masurarea acestor insusiri cu luxmetrul si exprimarea lor in lucsi, de asemenea normati pe specii si categorii de animale.

SISTEME DE COLECTARE, EVACUARE SI PRELUCRARE A

DEJECTIILOR SI A APELOR REZIDUALE

Animalele domestice depun dejectiile (fecale, urina), pe suprafetele de cazare si cele destinate acestui scop in adapost. Urmare acestei situatii, stagnarea dejectiilor depuse determina murdarirea corpului animalelor, prin descompunere biochimica devin sursa de gaze nocive si odorante, iar prin desicare, sursa de pulberi si microorganisme in adaposturi. Pentru aceste motive, dejectiile trebuie sa fie evacuate cat mai rapid din adaposturi in vederea neutralizarii si valorificarii prin reciclare. In aceste scopuri, unitatile zootehnice trebuie sa dispuna de amenajari si instalatii in adaposturi si in afara acestora, care sa asigure:

- protectia mediului ambiant impotriva poluarii, in special a aerului si apei;

- valorificarea in agricultura a substantelor fertilizante din dejectii;

- reciclarea principiilor nutritive in special a proteinelor si substantelor azotate neproteice din dejectii, prin folosirea in alimentatia animalelor.

In procesul de productie zootehnica rezulta: dejectii lichide (purin), dejectii solide, dejectii semilichide si ape uzate (reziduale).

Sistemul de canalizare pentru colectarea si evacuarea purinului

Purinul, reprezinta un amestec lichid, care rezulta in cresterea de tip gospodaresc a cabalinelor, bovinelor si porcinelor. Este constituit in principal din urina, la care se adauga lichide din fecale, substante organice din fecale, precum si variabile cantitati de apa folosita pentru igienizarea corpului animalelor si a adaposturilor.

O parte din purin este fixata in asternut, dar cea mai mare parte curge liber pe pardoseala in panta a standurilor si boxelor. Deoarece contine multa apa si substante organice, purinul se descompune cu usurinta, rezultand in special amoniac, a carui sursa principala in adaposturi este urina. Din descompunerea urinei rezulta de cca 100 ori mai mult amoniac decat din fecale si se degaja mai rapid decat din acestea, impunand evacuarea cat mai rapida a purinului din adaposturi.

Prin panta pardoselilor, purinul se scurge de pe suprafata de cazare, fiiild preluat de sistemul de canalizare compus din: rigole, guri de scurgere, colectoare si bazin de purin situat in afara adapostului.

Rigolele sunt santuri construite la marginea standurilor si boxelor, spre care se da inclinatia pardoselii. Pe sectiune au forma de arc de cerc sau dreptunghiulara. Au latime de 15 - 20 cm si adancime de 6 - 12 cm, trebuind sa poata prelua toata cantitatea de purin. Se construiesc din materiale impermeabile, folosite la constructia aleilor de circulatie, de obicei din beton sclivisit cu mortar de ciment sau din asfalt, trebuind sa aiba suprafata neteda pentru buna circulatie a lichidelor, pentru curatenie si dezinfectia usoara. Pot fi acoperite cu gratar din metal, cu prefabricate din beton sau cu scanduri, dar acoperirea nu este recomandata, deoarece materialele devin alunecoase, iar prin dejectiile care stagneaza se creaza obstacole in circulatia purinului. Scurgerea purinului pe traiectul rigolelor este asigurata de inclinatia acestora , de 0,5 - 1% in lungul adaposturilor.

Gurile de scurgere, se amplaseaza pe traiectul rigolelor, avand rolul de a receptiona purinul. Se construiesc din materiale impermeabile (beton) si sunt acoperite cu gratare pentru retinerea materialelor grosiere. Gurile de scurgere sunt prevazute cu sifoane hidraulice sub forma de vas metalic cu deschiderea in jos, care se opun refularii gazelor din segmentele din aval, spre adapost. Din gurile de scurgere prin conducte din fonta sau beton, purinul este condus in colectoare. Distanta dintre gurile de scurgere nu trebuie sa fie mare, deoarece avand in vedere panta recomandata, ar impune adancimi prea mari ale rigolelor, devenind cauza de accidente pentru animale.

Colectoarele sunt bazine mici, impermeabile, amplasate sub pardoseala aleilor de circulatie, acoperite cu capac din beton sau fonta. Colecteaza purinul de la cel putin 2 guri de scurgere, pe care il dirijeaza prin conducte la bazinul de purin. Permit interventia pentru desfundarea canalelor in cazul obstruarii cu dejectii, fiind denumite si camine de vizitare.

Bazinul de purin se amplaseaza in afara adapostului, la cea 5 m distanta. Este construit din materiale impermeabile (beton, caramida cu mortar de ciment) si este acoperit cu capac simplu sau dublu. Capacitatea bazinului se calculeaza dupa specia si numarul de animale din adapost, dupa consumul de apa tehnologica folosita in adapost si dupa frecventa evacuarii purinului. La evacuare bianuala se calculeaza 1-2 m³/U.V.M. (unitate vita mare).

Purinul este un ingrasamant lichid valoros pentru plantele de cultura, dar mai ales pentru cele furajere (pasuni). In acest scop este transportat cu cisterne si dispersat prin aspersiune. In purin fenomenele de autosterilizare sunt practic nule, de aceea cand in unitate evolueaza boli infecto-contagioase, evacuarea se va face numai dupa dezinfectie cu var la pH peste 12, timp de 3 ore sau cu formol 0.1% raportat la volumul purinului la pH peste 9,5, timp de 3 ore. Pasunile fertilizate se vor folosi numai dupa o perioada de carenta, (intervalul dintre fertilizare si pasunat, recoltare), de 30 zile.

Multe din adaposturile actuale in care dejectiile sunt evacuate mecanic sau pneumatic, nu mai dispun de sistem de colectare pentru purin, din adaposturi fiind evacuate dejectii mixte (fecale, urina, apa de spalare, asternut si resturi furajere).    .

Sistemul de colectare. evacuare si prelucrare a dejectiilor

Dupa compozitia si consistenta lor, dejectiile animale pot fi impartite in: dejectii paioase, dejectii pastoase si dejectii semilichide (fluide), pentru fiecare categorie trebuind realizate amenajari si instalatii adecvate, in vederea colectarii, evacuarii si prelucrarii.

1. Colectarea, evacuarea si prelucrarea dejectiilor paioase

Dejectiile paioase, denumite uzual gunoi de grajd, sunt formate din materii fecale, urina, asternut si resturi furajere. Rezulta in adaposturile cu pardoseala continua, acoperita cu asternut temporar sau permanent.

Compozitia gunoiului de grajd este foarte heterogena, depinzand de specie si categorie, de felul furajarii si tehnologii de crestere (asternut temporar sau permanent). Contine de asemenea un mare numar de microorganisme (flora si fauna) vii sau moarte, intre care si germeni patogenie. Compozitia chimica este de asemenea variata, rezulta ca este cel mai complex ingrasamant agricol.

Igienic, gunoiul de grajd intereseaza prin degajarea de gaze (C0₂, NH₃, H₂S, gaze odorante), difuzate in adaposturi si in mediul fermelor, ca si prin continutul in germeni microbieni si elemente parazitare, devenind sursa de infectie si de infestatii parazitare pentru om si animale, constituind un important mijloc de mentinere si difuzare a bolilor transmisibile in ferme si in afara lor. Constituie de asemenea un mediu favorabil pentru inmultirea insectelor si rozatoarelor in mediul fermelor.

Prin continutul in substante organice si numarul mare de microorganisme, gunoiul sufera descompunere biochimica incepand din adaposturi, in care si temperatura aerului este favorabila acestui proces, rezultand gaze nocive care viciaza microclimatul. Se impune in consecinta colectarea si evacuarea din adaposturi la intervale cat mai scurte, de mai multe ori pe zi (exceptand asternutul permanent).

a) Colectarea si evacuarea gunoiului se poate face manual sau mecanizat:

Colectarea si evacuarea manuala se practica in adaposturile cu asternut temporar, prin indepartarea de pe standuri sau din boxe cu furca, iar evacuarea din adapost cu mijloace de transport: roabe, carute, remorci, vagoneti sau linii aeriene (monorai). Este o operatie laborioasa care ocupa o mare parte din timpul de munca al ingrijitorilor (pana la 30%), in dauna muncii de ingrijire a animalelor si cu reducerea normei de deservire.

Colectarea si evacuarea mecanizata se practica astazi in aproape toate marile unitati, folosindu-se mai multe mijloace. Colectarea de pe standuri se impune numai pentru dejectiile nedepuse de animale in zonele destinate, folosindu-se de asemenea furci. Evacuarea se poate face cu_transportoare cu racleti, transportoare pneumatice sau cu tractorul cu lama.

Transportoarele cu racleti, sunt formate din lanturi pe care sunt atasati racleti, instalate in rigolele de la partea posterioara a standurilor. Se pot folosi transportoare cu racleti ficsi, cu miscare in circuit, care transporta gunoiul la un capat al adapostului, de unde este preluat de un transportor inclinat pentru incarcare in remorci, sau transportoare cu racleti batanti, ambele actionate cu electromotoare.

Transportoarele pneumatice, reprezinta o solutie de perspectiva, igienica, deoarece nu mai polueaza mediul fermei cu dejectii. Gunoiul evacuat din adaposturi cu racleti, ajunge intr-un recipient etans ingropat in sol, in care se introduce aer la presiune de 5-8 atmosfere, de la o instalatie de aer comprimat, care expulzeaza gunoiul prin conducte la locul depozitarii, pana la distanta de 2 000 m. Creste productivitatea muncii cu 100%, comparativ cu transportul gunoiului cu remorci.

Tractorul cu lama (tip buldozer) se poate folosi pentru evacuarea gunoiului din adaposturile pentru vaci, colectat pe aleea centrala si impins afara cu buldozerul, dar mai ales in adaposturi cu asternut permanent pentru bovine, ovine, hale pentru pasari, la sfarsitul ciclului de productie sau al sezonului de stabulatie.

b) Depozitarea si compostarea gunoiului. Gunoiul de grajd proaspat nu poate fi folosit imediat ca ingrasamant organic din cauza capacitatii fertilizante scazute, continand substante organice complexe (neasimilabile de catre plante), dar mai ales pentru continutul ridicat in microorganisme si elemente invazionale, prin care s-ar difuza bolile transmisibile in afara fermelor. Pentru realizarea dezideratelor economice si igienice, gunoiul de grajd este depozitat controlat si compostat printr-un proces biooxidativ (fermentativ), care conduce la productia de CO₂, apa, substante minerale si materie organica stabilizata (compost), in locuri special amenajate.

Depozitarea gunoiului se face pe platforma de gunoi amplasata in incinta uniatilor zootehnice, mai rar la marginea terenurilor agricole ce urmeaza a fi fertilizate.

Amplasarea in incinta fermelor trebuie sa tina seama de potentialul poluant prin gaze si germeni, prin dezvoltarea insectelor si rozatoarelor, ca si poluarea surselor de apa, motive pentru care locul ales trebuie:

- sa fie mai ridicat, pentru a evita acumularea apelor meteorice, iar apele freatice sa fie cat mai adanci;

- sa fie astfel situat, incat directia vanturilor dominante sa nu fie spre ferma;

- distante minime: 100 m fata de adaposturi; 300 - 400 m fata de locuinte; 50 m fata de sursele de apa;

- drumurile de acces spre platforma sa nu intersecteze drumuri intens circulate de animale sau mijloacele folosite pentru transportul furajelor.

Platformele au forma rectangulara, cu latime optima de 6 m si lungime in raport cu cantitatea de gunoi depozitat si frecventa evacuarii platformei. Baza platformei la nivelul terenului sau la 0,5 - 1 m sub acest nivel, trebuie sa fie impermeabila (beton), cu panta de 5% spre centru sau spre margini, unde se gasesc rigole pentru colectarea mustului de balegar, pe care-l conduc in bazinul situat lateral. In jurul platformei se construieste un perete inalt de 0,5 m pentru a evita imprastierea gunoiului sau inundarea de catre apele meteorice.

Fermentarea gunoiului incepe inca in adaposturi si continua pe platforme. Procesele biochimice de descompunere a substantelor organice sunt promovate de microorganisme (bacterii, actinomicete, miceti), care prin reactii exoterme determina autoincalzirea gunoiului. Functie de nivelul temperaturii atinse, sunt. distrusi germenii microbieni, intre care germenii patogeni mezofili si elementele parazitre, conducand la sterilizarea biotermica a gunoiului. Prin rolul sau igienic, sterilizarea biotermica reprezinta obiectivul major al fermentarii gunoiului, proces care poate fi dirijat dupa modul de depozitare a acestuia.

Fermentarea aeroba (la cald) se obtine prin depozitarea afanata a gunoiului, in grosime de maximum 1,5 - 2 m, favorizand descompunerile aerobe prin aerul (oxigenul) din stratul de gunoi, accentuate daca gunoiul este stropit cu apa sau cu must de balegar, care prin scurgere aspira aer atmosferic. Activitatea microorganismelor de descompunere se esaloneaza dupa temperatura atinsa de gunoi. Pana la 30-35⁰ C, predomina activitatea microorganismelor psichrofile, pana la 40-45⁰ C, activitatea microorganismelor mezofile, pana la 60⁰ C, activitatea bacteriilor, actinomicetelor si micetelor termofile, peste 60⁰ C, activitatea bacteriilor sporogene celulolitice termofile si a actinomicetelor. Daca platforma nu este deschisa, transformarile se reduc treptat, incetand dupa 2-3 luni. Nivelul temperaturii atinse de gunoi este dependent si de temperatura mediului care influenteaza activitatea microorganismelor, de umiditate (optim 50 - 70%), de pH gunoiului (optim 5,5 - 8,0), ca si de cantitatea de paie continute, care trebuie sa fie de cel putin 2,5 kg/ vaca/zi pentru a se atinge temperatura de 50⁰ C sau mai ridicata. Utilizarea ca ingrasamant organic, fara riscul diseminarii bolilor transmisibile (microbiene sau parazitare) se poate face dupa normele FAO numai dupa stocare 90 zile la 20⁰ C si 140 zile la 4-6⁰ C temperatura a aerului sau compostare solida cu adaugare de asternut,timp de 4-6 zile la minimum 55⁰ C si stocare 21 zile.

Fermentarea anaeroba (la rece) se obtine prin asezarea gunoiului in platforma in strat gros, tasat, eventual acoperit cu pamant, in care cantitatea de aer (oxigen) fiind redusa, este favorizata activitatea microorganismelor anaerobe. In fermentarea anaeroba predomina fenomenele de reducere, de cca 16 ori mai putin exotermice comparativ cu cele de oxidare aeroba, motiv pentru care, autoincalzirea gunoiului atinge doar 30 - 35⁰ C vara, 20 - 25⁰ C iarna, insuficiente pentru distrugerea agentilor patogeni. Fermentarea dureaza 4 - 5 luni. Se obtine un gunoi cu mai buna capacitate fertilizanta, dar nu se realizeaza obiectivul igienic major - sterilizarea biotermica.

2. Colectarea, evacuarea si prelucrarea dejectiilor pastoase

Dejectiile pastoase rezulta in adaposturile in care nu se foloseste asternut, fiind constituite din materii fecale, urina si cantitati foarte variabile de apa varsata din adapatori. Dejectiile pot fi depuse de animale fie pe pardoseli continui, fie pe pardoseli din gratare. De pe ultimele tipuri de pardoseli, dejectiile sunt promovate in canalele colectoare sau pe suprafetele de colectare de sub custile bateriilor, prin membrele animalelor.

a) Evacuarea dejectiilor pastoase se face numai mecanic fiind folosite:

- lama racloara (plug raclor) este o lopata mecanica tractata de un cablu mobil actionat cu electromotor. Este folosita pentru evacuarea dejectiilor de pe placa ce separa randurile de custi din bateriile verticale pentru pasari;

- benzi transportoare, din cauciuc, pe care sunt depuse dejectiile in bateriile verticale pentru pasari, care conduc dejectiile pana la capatul bateriilor;

- transportoare cu racleti bilaterali (racleti jaluzele, racleti fluture, lopata mecanica, plug raclor) sunt utilizate pentru evacuarea dejectiilor depuse pe pardoseala plina in adaposturile pentru stabulatie libera la bovine, precum si din fosele adanci (canale), pentru coleotarea dejectiilor nediluate in adaposturile pentru bovine la ingrasat, porcine la ingrasat, ovine in cresterea intensiva, pasari crescute pe gratar sau in baterii orizontale si piramidale. Racletii sunt montati pe un cablu care deplaseaza dejectiile prin miscari intr-un singur sens sau miscari de du-te vino, pana la capatul adapostului, de unde sunt incarcate printr-un transportor inclinat in remorci preluate de alt transportor cu racleti sau elicoidal si conduse in bazinele de stocare.

b) Prelucrarea dejectiilor pastoase se face in platforme - cuve, din beton, avand la baza canale drenante acoperite - gratar si dren din bolovani, care colecteaza lichidul separat si il conduc in bazine de decantare situate la capatul platformelor. Din bazine, lichidul este eliminat prin vidanjeuze sau condus prin conducte pe suprafete de irigat - fertilizat.

Partea solida ramasa pe platforme cu grade variate de deshidratare, este evacuata cu remorci, ca fertilizant al terenurilor agricole. Igienic, prelucrarea dejectiilor pastoase este inferioara calitativ celei a dejectiilor paioase, deoarece datorita continutului mai mare in apa, fermentarea este de intensitate redusa, nu se obtin temperaturi ridicate in masa dejectiilor, incat nu sunt inactivati eficient germenii microbieni si elementele invazionale, contribuind la difuzarea bolilor transimisibile prin poluarea biologica a solurilor irigate - fertilizate si a plantelor de pe aceste terenuri.

3. Colectarea, evacuarea si prelucrarea dejectiilor semilichide (fluide)

Dejectiile semilichide se obtin in cresterea animalelor pe pardoseli gratar, fiind constituite din fecale, urina si apa de dilutie in cantitati variate, care asigura circulatia lor in sistemul de colectare si evacuare din adaposturi.

a) Compozitia chimica si biologica, variaza dupa specia si categoria cazata si cantitatea de apa tehnologica folosita. Global, contin apa in proportie de peste 90%, restul fiind reprezentat prin substante organice in suspensie sau dizolvata. Datorita substantelor in suspensie care pot reprezenta 5 - 50 g/l, au aspect intens tulbure, culoare galben-cenusie si miros puternic de dejectii. Substantele organice intrec cantitativ de 10 - 15 ori concentratia din apele fecaloid-menajere provenite din canalizarea urbana, incat numai dejectiile de la porcine intrec potentialul poluant al apelor fecaloid-menajere de la intreaga populatie a tarii. Mirosului de baza se adauga cel de descompunere a substantelor organice sub actiunea microflorei. Alaturi de substantele organice degradabile, dejectiile contin metaboliti toxici, medicamente, pesticide, detergenti, etc. Componenta biotica este de importanta epizootologica deosebita, prin continutul mare de germeni: NTG, iar indexul coli de ordinul miliardelor/ml. Importanta prezinte calitatea germeni lor, fiind intalnite specii de bacterii conditionat patogene, iar in perioadele de evolutie a bolilor transmisibile, bacterii si virusuri care au provocat infectii la animale. Se intalnesc in numar mare protozoare patogene, oua si larve de paraziti.

Din aceasta compozitie complexa, chimica si biologica, rezulta un potential poluant deosebit de mare, care se exercita asupra mediului adaposturilor prin sursa de umiditate, de gaze nocive si de microorganisme, iar prin contactul cu animalele un insemnat risc de contractare a agentilor infectiosi si invazionali, ca si asupra mediului fermelor si pe variate distante de la acestea. Pentru aceste motive se impune colectarea si evacuarea in conditii care sa asigure reducerea la minimum a poluarii si riscurilor pentru animale si oameni.

b) Colectarea si evacuarea dejectiilor semilichide, urmareste evitarea poluarii si inactivarea potentialului poluant in scopul reintegrarii lor in circuitul materiei. Colectarea dejectiilor nu mai impune interventia omului, iar in urma folosirii apei tehnologice pentru dilutie, consistenta fluida permite evacuarea hidraulica. Sistemul are dezavantajul consumului ridicat de apa, care conduce la volume mari de dejectii semilichide. Colectarea si evacuarea dejectiilor semilichide se realizeaza prin amenajari si instalatii adecvate, integrate intr-un sistem care cuprinde: pardoseala de constructie speciala, canale colectoare, fose tampon si sector de prelucrare. Primele doua segmente se gasesc in adaposturi, celelalte in afara acestora.

Pardoseala de constructie speciala, discontinua - pardoseala gratar, din bare de beton sau metal, din panouri perforate sau plasa de sarma, trebuie sa asigure caderea libera a dejectiilor prin orificiile sale, in care scop se vor respecta caracteristicile barelor (plaselor).

Canalele colectoare, situate sub pardoseala gratar se construiesc din materiale impermeabile (beton), fiind orientate paralel cu axul adapostului. Capacitatea canalelor trebuie sa asigure colectarea dejectiilor pe perioada dintre doua evacuari. Evacuarea dejectiilor din canale se poate face prin scurgere rapida (discontinua) sau prin scurgere lenta (continua).

Pentru buna functionare a sistemului se cer realizate o serie de conditii:

- tehnologie de crestere fara asternut;

- asigurarea unei pozitii a animalelor in timpul defecarii si urinaii, pentru a depune dejectiile pe suprafata de colectare din gratar cand acesta se gaseste numai in zona de depunere a dejectiilor. Se obtine aceasta prin dimensionarea optima a standurilor sau boxelor, limitarea miscarii laterale a animalelor legate, evitarea temperaturilor ridicate, care determina depunerea dejectiilor de catre animale pe zona de odihna;

- evitarea patrunderii in canale a materialelor grosiere (furaje, etc.) ;

- asigurarea unei cantitati corespunzatoare de apa tehnologica;

- corelarea perfecta a capacitatii canalelor cu a foselor colectoare;

- latimea canalelor sa fie cat mai mare (2 - 2,5 m), peretii sa fie netezi pentru a reduce la minimum frecarea, lungimea lor sa nu depaseasca 20 m pentru un segment cu acelasi nivel. Cele mai lungi au segmente, cu baza la nivel tot mai coborat inspre fosa;

- evacuarea canalelor la intervalele planificate;

- evitarea cu strictete a agitarii mecanice a dejectiilor, care conduce la degajarea masiva de gaze nocive (H₂S, NH₃, CH₄, etc.), care pot atinge concentratii toxice sau letale pentru animale si oameni.

Colectarea dejectiilor semilichide in canale, pe langa suprimarea asternutului si a manoperei pentru curatenie, ca avantaje economice, prezinta si avantaje igienice. Dejectiile sunt evacuate in timp scurt din spatiul propriu-zis al adaposturilor (sfera adaposturilor), incat suprafata de cazare este mai uscata, gazele de descompunere se produc in cantitati mai reduse sau ajung in adapost in cantitati mai reduse, daca distanta dintre pardoseala si nivelul dejectiilor este de minimum 30 cm. Prin descompunerea dejectiilor in canale, gazele rezultate sunt dizolvate in masa dejectiilor, iar ascensiunea spre adapost este impiedicata de patura plutitoare de la suprafata pernei de apa. Degajarea gazelor in adapost se face cu usurinta cand dejectiile sunt agitate in timpul evacuarii rapide sau omogenizarii pentru evacuare completa, creand riscuri pentru intoxicatii acute in special cu H₂S, de aceea in aceste perioade, ventilatia se va intensifica la maximum.

Fosele - tampon sunt bazine_betonate, amplasate la capatul canalelor colectoare, sub nivelul acestora. Au capacitatea egala cu a canalelor colectoare in cazul descarcaii discontinue a acestora sau o capacitate calculata pentru stocarea dejectiilor colectate continuu, timp de 1 - 2 saptamani. In fose se realizeaza omogenizarea dejectiilor prin amestec si tocarea resturilor fibroase prin pompe cu tocator, pentru a putea fi transportate prin pompare in sectorul de prelucrare.

Amenajarea instalatiilor pentru colectarea si evacuarea dejectiilor semilichide, ca si amplasarea lor in adaposturi se diferentiaza dupa categoria de animale exploatate si vor fi detaliate la igiena categoriilor respective.

c) Prelucrarea (stabilizarea) dejectiilor semilichide

Cantitatile de dejectii semilichide care rezulta in fermele si mai ales in complexele zootehnice, pun serioase probleme de reintroducere in circuitul materiei sau de utilizare fara riscuri.

Potentialul poluant pentru mediu (aer, sol, ape), ca si riscurile de difuzare a agentilor transmisibili (germeni microbieni si elemente parazitare), impun stabilizarea si decontaminarea dejectiilor.

Stabilizarea urmareste aducerea substantelor organice biodegradabile, cu intens efect poluant, la stadiul de produsi minerali, fara degajare de noxe si avad potential toxic redus, prin accelerarea proceselor naturale de mineralizare sau prin oprirea biodegradarii, in urma inhibarii florei microbiene de descompunere, astfel incat dejectiile sa fie introduse ulterior intr-un ciclu util economic.

Stabilizarea dejectiilor se poate face in adaposturi sau in statii de prelucrare.

a. Stabilizarea dejectiilor in adaposturi poate fi realizata prin:

Deshidratare, ca in adaposturile pentru pasari crescute pe gratare, cu colectarea dejectiilor in fose, peste care se insufla aer prin ventilatoare, iar dejectiile sunt afanate periodic cu un mijloc mecanic. Se obtine o reducere a umiditatii la 40 - 20%, paralel cu reducerea fermentatiei si a degajarii de gaze de descompunere. Dejectiile uscate, pot fi astfel valorificate prin compostare, insilozare cu furaje verzi. brichetare, etc.

Fermentarea aeroba, in canalele colectoare prin insuflare de aer la baza canalelor (ca la acvarii), sau prin amestecul aerului cu dejectiile in urma aspiratiei din canale cu pompe si trecerea jetului prin aer inainte de revenirea dejectiilor in canale. Prin aerare sunt accelerate descompuneriIe aerobe, asemanator tehnicilor de tratare in statii de epurare. Stabilizarea dejectiilor in adaposturi nu se foloseste inca in tara noastra.

b. Stabilizarea dejectiilor in statii de epurare amplasate in afara perimetrului imprejimuit al unitatilor zootehnice se poate realiza prin variate procedee, care urmaresc stabilizarea continutului poluant dupa separarea fazelor, in scopul folosirii fazei solide (namol), pentru fertilizarea terenurilor agricole, iar a fazei lichide pentru irigare, fertilizare sau evacuare fara riscuri intr-un emisar (apa de suprafata).

Procesul de prelucrare a dejectiilor in statiile de epurare se desfasoara in etape (trepte), desfasurate succesiv in amenajari si instalatii corespunzatoare.

Treapta mecanica (primara), se bazeaza pe procesele mecanice si fizice de separare a fazelor care compun dejectiile. Separarea fazei solide prin sedimentare se face in decantoare orizontale (doua compartimente), in care dejectiile sunt aduse din complex prin diferente de nivel sau prin pompare, incarcand alternativ compartimentele. In decantor se realizeaza sedimentarea majoritatii particulelor mari in suspensie, care se depun la baza decantorului de unde sunt indepartate mecanic prin raclare, conduse intr-o fosa la capatul opus intrarii dejectiilor, de unde sedimeltul (namolul) este pompat pe paturile de uscare. Paturile de uscare sunt incinte indiguite, avand la baza drenuri orizontale acoperite cu pietris si nisip, care asigura indepartarea excesului de apa din namol in scopul reducerii volumului namolului si favorizarii proceselor de fermentare. Uscarea este accentuata prin filtre verticale formate din doua tuburi concentrice perforate intre care se introduce piatra sparta care se sprijina pe drenurile orizontale. Faza lichida colectata este condusa in treapta urmatoare. Deshidratarea este avansata pana la o umiditate a namolului de cca 60%, in toata masa acestuia. Stratul de namol nu trebuie sa depaseasca 60 cm grosime. Reducarea umiditatii namolului, determina initierea fermentarii aerobe exotermice, care ridica temperatura namolului. Se obtine astfel sterilizarea biotermica si inactivarea germenilor patogeni, a oualor si larvelor de paraziti. In urma acestui proces, Cl.perfrigens rezista, dar nu rezista salmonelele si colibacilii, germeni cu rezistenta mare in mediu, de unde se deduce inactivarea si a altor specii bacteriene nesporulate. Leptospirele adaugate sunt inactivate in 2 ore, iar distrugerea oualor si larvelor de paraziti intr-o luna. Cum, mai ales in lunile reci ale anului, umiditatea nu scade atat de mult, namolul nu este sigur inactivat, trebuind folosit cu prudenta.

Separarea fazelor dejectiilor semilichide se poate face si prin metode rapide, folosind: separatoare centrifugale, site vibratoare, banda storcatoare filtranta. Separarea rapida a fazelor impune unele consumuri energetice, dar calitatea separarii este superioara, namolul putand fi utilizat dupa un tratament termic sau insilozare in hrana animalelor, iar prin stabilizare aeroba, uscare sau compostare, ca ingrasamant organic. In unele tari avansate, vanzarea namolului inactivat sau stabilizat, recupereaza o buna parte din cheltuielile de prelucrare a dejectiilor.

Fermentarea anaeroba a namolului, reprazinta atat un mijloc de stabilizare a dejectiilor cat si ca sursa de biogaz. Prin crearea conditiilor de anaerobioza in bazine de diferite capacitati, se produce digestia anaeroba mezofila a substante lor organice, cu productie de biogaz, care contine metan intre 50-70%, restul fiind CO₂ si in cantitati reduse alte gaze (NH₃, H₂S). Randamentul maxim al instalatiei se obtine cand masa namolului se mentine la temperatura de 35⁰C, fara variatii mari. La acest randament, din dejectiile produse de animalele de ferma, prin fermentare anaeroba rezalta biogaz intre 10-14 l/cap pasare/zi si proportional mai mult pentru celelalte specii, atingand 900-1600 l/cap/zi, bovine adulte. La noi in tara furctioneaza astfel de instalatii in gospodariile populatiei, dar si in statii de epurare a apelor uzate orasenesti si unitati zootehnice. In conditiile climatice din tara noastra randamentul instalatiilor este redus, deoarece o buna parte din biogaz este consumata pentru mentinerea temperaturii de cca 35⁰C, insa fermentarea anaeroba este mai eficienta decat fermentarea pe paturile de uscare, namolul avand o incarcatura microbiana mai redusa, iar speciile patogene si elementele invazionale practic absente.

Treapta biologica, realizeaza epurarea secundara prin mecanisme asemanatoare celor din autoepurarea apelor de suprafata. Se folosesc in acest scop iazuri biologice sau bazine de epurare cu namol activ.

Iazurile biologice (de oxidare), sunt reprezentate prin bazine cu suprafata orizontala, separate in mai multe compartimente prin diguri din pamant. Bazinele au 3 - 8 compartimente cu comunicare intre ele, in care se aduce faza lichida rezultata la decantare si cea scursa din paturile de uscare a namolului. Stratul de apa este de 0,80-1 m grosime, circula succesiv prin compartimente cu viteza redusa, creand conditii favorabile de sedimentare a particulelor in suspensie. Suprafata mare a apei in contact cu aerul, cat si fotosinteza algelor, asigura oxigenul necesar activitatii microorganismelor aerobe si a organismelor acvatice, care descompun prin procese de oxidare substantele organice din apa. La o buna functionare a iazurilor, eficienta epurarii este mare, particulele in suspensie si CB0₅ se reduc cu 80-90%, apa se clarifica, iar numarul de germeni scade simtitor. Salmonelele sunt distruse, leptospirele sunt eliminate in 96 ore, adica in iazul I, iar germenii coliformi si Cl.perfrigens persista. Eficienta epurarii in iazurile biologice este dependenta de anotimp, vara procesele fiind mai intense, epurarea este mai eficienta.

Bazinele de epurare cu namol activ, sunt o alternativa a iazurilor biologice, intensificand la maximum epurarea biologica prin aerare artificiala, reducand prin aceasta suprafata statiei de epurare. Faza lichida a dejectiilor avand aceeasi origine ca la iazurile biologice, este adusa in bazinul de aerare prevazut cu aeratoare (insuflare de aer sub presiune sau agitarea cu palete sau turbine), stimuland activitatea microflorei si microfaunei prin aport de oxigen. Dupa mai multe ore de aerare, microorganismele formeaza flocoane si consuma cantitati mari de substante organice. Apa este trecuta apoi in bazinul de decantare secundara, in care flocoanele se depun sub forma de nomol. Dupa sedimentare, o parte din namol este utilizat pentru insamantarea apei din bazinul de aerare in vederea initierii rapide a descompunerilor aerobe. Excesul de namol este pompat pe patul de uscare sau in instalatii de biogaz. Apa rezultata din decantorul secundar este epurata in proportie de 85-95%, putand fi evacuata in emisar sau utilizata pentru irigare.

Treapta chimica se impune deoarece in treptele de epurare mecanica si biologica, nu se realizeaza indepartarea si inactivarea tuturor germenilor, inclusiv cei patogeni, creand riscuri de diseminare a infectiilor prin efuentul statiilor. Pentru inactivarea acestui potential poluant se practica dezinfectia efluentului cu clor gazos sau substante clorigene. La o apa bine epurata biologic, sunt necesare 25-30 mg clor/l, care se omogenizeaza cu apa in bazine de amestec cu sicane, astfel incat sa se asigure un contact de minimum 30 min. inainte de eliminarea efluentului. Efluentul statiilor de epurare este folosit pentru irigare sau este varsat intr-un emisar (rau, lac) in care caz, clorul rezidual nu trebuie sa depaseasca 0,5 mg/l, pentru protectia faunei receptorului.

Valorificarea dejectiilor semilichide

Continutul ridicat in substante organice si oligoelemente din dejectiile animalelor, reprezinta o sursa importanta de principii nutritive, care pot fi folosite in diferite scopuri. Adaugand volumele mari de apa din compozitia dejectiilor lichide, care economisesc apa din sursele naturale, rezulta folosirea acestor dejectii in productia agricola si zootehnica, cu efecte economice deosebite.

a. Valorificarea dejectiilor semilichide brute ca ingrasamant, foloseste continutul organo-mineral al acestora ca substante fertilizante pentru sol.

Se pot depune la suprafata solului prin dispersie cu ajutorul cisternelor prevazute cu pompe, sau pompate prin conducte si aplicate pe sol prin aspersiune. Procedeul nu este recomandat, datorita contaminarii masive a solului, plantelor si a muncitorilor.

O alta cale de utilizare pentru fertilizare este dirijarea prin canale de iriratie, cu aceleasi inconveniente igienice ;i impunand amenajarea terenurilor din vecinatatea unitatilor zootehnice in acest scop. Diluarea cu apa a dejectiilor asigura fertilizarea terenurilor si culturilor, de la un complex de 3200 vaci, putand fi fertilizate 300 - 400 ha, dar operatiunea este permisa numai cand in unitate nu evolueaza boli infectioase si parazitare transimisibile la animale.

Injectarea in sol a dejectiilor brute folosind capacitatea de autoepurare a solului. Se folosesc cisterne cu dispozitive de injectare in sol la adancime de 10-20 cm, atat inainte de insamantarea culturilor, cat si in soluri cultivate. Se evita astfel poluarea atmosferei si se reduc riscurile de contaminare a plantelor, a animalelor si oamenilor.

Pentru utilizarea dejectiilor semilichide brute rezultate in ferme cu stare normala de sanatate a efectivelor, FAO recomanda stocarea cel putin 7 zile inainte de folosire la irigarea culturilor din plante destinate exclusiv consumului uman, dar minimum 60 zile pentru dispersarea pe pasuni si minimum 30 zile inainte de pasunatul de catre animale adulte. In cazul existentei bolilor transmisibile, dejectiile trebuie dezinfectate prin: tratament termofilic aerob 4-5 zile la 50⁰ C si stocare 21 zile; tratament cu var nestins pentru aducerea la pH 12, timp de 3 ore; tratament cu formol 0,1% la pH peste 9,5 timp de 3 ore la temperatura de.iectiilor de minimum 15⁰ C.

b. Valorificarea deiectiilor semilichide pentru producerea de bio masa furajera, foloseste continutul organo-mineral al dejectiilor ca mediu de cultura pentru microorganisme. Cultivarea drojdiilor (Torulla, Candida, Saccharomices), sau diversi miceti (Penicillium, Aspergillus, Fusarium, etc) si separarea lor, permite folosirea germenilor sub forma de drojdii furaiere pentru ameliorarea valorii nutritive a furajelor, prin proteine cu valoare biologica ridicata.

c. Valorificarea dejectiilor in hrana animalelor, rezulta din continutul acestora in principii nutritive, cunoscandu-se ca folosirea acestor principii din furaje prin digestie se face numai in proportie de 50-75%, iar din dispozitivele de furajare, o parte din furaje ajung de asemenea in dejectii.

Se utilizeaza practic in alimentatia rumegatoarelor numai dejectiile pastoase din halele de pasari sub forma bruta in amestec cu plante supuse insilozarii, dar mai bine dupa uscare, permitand conservarea.

Nu se vor folosi dejectii brute netratate termic sau nefermentate, deoarece contin germeni conditionat patogeni (salmonele, colibacili, streptococi, clostridii, virusuri), sau tulpini ale acestora, care determina infectii clinice la taurine si ovine.