Глобальные экономические силы способствовали индустриализации сельского хозяйства (Donham and Thu, 1995). В развитых странах наблюдаются тенденции к усилению специализации, интенсивности и механизации. Результатом этих тенденций стало увеличение содержания скота в закрытых помещениях. Многие развивающиеся страны осознали необходимость внедрения замкнутого производства в попытке превратить свое сельское хозяйство из средства к существованию в предприятие, конкурентоспособное на мировом рынке. По мере того, как все больше корпоративных организаций получают право собственности и контроль над отраслью, меньшее количество, но более крупные фермы с большим количеством сотрудников заменяют семейные фермы.

Концептуально система изоляции применяет принципы промышленного массового производства к животноводству. Концепция закрытого производства включает выращивание животных с высокой плотностью в сооружениях, изолированных от внешней среды и оборудованных механическими или автоматизированными системами вентиляции, обработки отходов, кормления и поения (Donham, Rubino et al., 1977).

Несколько европейских стран используют системы изоляции с начала 1950-х годов. Содержание домашнего скота начало появляться в Соединенных Штатах в конце 1950-х годов. Производители птицы первыми начали использовать эту систему. К началу 1960-х годов свиноводство также начало внедрять этот метод, а совсем недавно за ним последовали производители молочной продукции и говядины.

Наряду с этой индустриализацией возник ряд проблем со здоровьем и социальными проблемами рабочих. В большинстве западных стран ферм становится меньше, но больше по размеру. Меньше семейных ферм (объединение труда и управления) и больше корпоративных структур (особенно в Северной Америке). В результате больше наемных работников и относительно меньше работающих членов семьи. Кроме того, в Северной Америке больше рабочих приезжает из групп меньшинств и иммигрантов. Следовательно, существует риск появления нового низшего класса работников в некоторых сегментах отрасли.

Для сельскохозяйственных рабочих возник целый новый набор профессиональных вредных воздействий. Их можно разделить на четыре основные категории:

1. ядовитые и удушающие газы
2. биоактивные аэрозоли твердых частиц
3. инфекционные заболевания
4. шум.

Респираторные опасности также вызывают озабоченность.

Токсичные и удушающие газы

Некоторые токсичные и удушающие газы, образующиеся в результате микробного разложения отходов животноводства (моча и фекалии), могут быть связаны с содержанием скота в вольере. Отходы чаще всего хранятся в жидком виде под зданием, над решетчатым полом или в баке или отстойнике вне здания. Эта система хранения навоза обычно является анаэробной, что приводит к образованию ряда токсичных газов (см. таблицу 1) (Donham, Yeggy and Dauge 1988). См. также статью «Обработка навоза и отходов» в этой главе.

Таблица 1. Соединения, идентифицированные в атмосфере помещений для свиней

Почти на каждой операции, где происходит анаэробное сбраживание отходов, присутствуют четыре распространенных токсичных или удушающих газа: двуокись углерода (CO₂), аммиак (NH₃), сероводород ( H₂S) и метан (CH₄). Небольшое количество угарного газа (CO) также может образовываться при разложении отходов животноводства, но его основным источником являются нагреватели, используемые для сжигания ископаемого топлива. Типичные уровни этих газов (а также твердых частиц) в помещении для содержания свиней показаны в таблице 2. Также перечислены максимальные рекомендуемые уровни воздействия в помещениях для содержания свиней, основанные на недавних исследованиях (Donham and Reynolds 1995; Reynolds et al. 1996) и пороговые значения. значения (TLV), установленные Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH 1994). Эти TLV были приняты в качестве законных ограничений во многих странах.

Таблица 2. Окружающие уровни различных газов в свинарниках

Видно, что во многих зданиях по крайней мере один газ, а часто и несколько, превышает допустимые нормы. Следует отметить, что одновременное воздействие этих токсичных веществ может быть аддитивным или синергетическим — ПДК для смеси может быть превышено, даже если отдельные ПДК не превышаются. Концентрации часто выше зимой, чем летом, потому что вентиляция уменьшается для сохранения тепла.

Эти газы были связаны с несколькими острыми состояниями у рабочих. ЧАС₂S был причастен ко многим внезапным смертям животных и нескольким смертям людей (Donham and Knapp 1982). Наиболее острые случаи произошли вскоре после встряхивания или опорожнения навозной ямы, что может привести к внезапному выбросу большого объема остро токсичного H.₂S. В других случаях со смертельным исходом навозные ямы были недавно опорожнены, и рабочие, которые вошли в яму для осмотра, ремонта или для извлечения упавшего предмета, упали без предупреждения. Имеющиеся посмертные результаты этих случаев острого отравления выявили массивный отек легких как единственную заметную находку. Это поражение в сочетании с анамнезом совместимо с интоксикацией сероводородом. Попытки спасения со стороны прохожих часто приводили к многочисленным жертвам. Поэтому рабочие, находящиеся в закрытом помещении, должны быть проинформированы о связанных с этим рисках и им рекомендуется никогда не входить в хранилище навоза без проверки на наличие токсичных газов, оснащения респиратором с собственной подачей кислорода, обеспечения надлежащей вентиляции и наличия не менее двух других рабочих. , привязанный веревкой к вошедшему рабочему, чтобы они могли произвести спасение, не подвергая себя опасности. Должна быть письменная программа для замкнутого пространства.

Угарный газ также может присутствовать при остром токсическом уровне. Проблемы с абортом у свиней при атмосферной концентрации от 200 до 400 частей на миллион и подострые симптомы у людей, такие как хроническая головная боль и тошнота, были зарегистрированы в системах содержания свиней. Возможные последствия для человеческого плода также должны вызывать озабоченность. Основным источником CO являются неправильно работающие нагревательные элементы, работающие на углеводородах. Сильное скопление пыли в свинарниках затрудняет поддержание обогревателей в исправном состоянии. Радиационные обогреватели, работающие на пропане, также являются распространенным источником более низких уровней CO (например, от 100 до 300 частей на миллион). Еще одним источником являются мойки высокого давления с двигателем внутреннего сгорания, которые могут работать внутри здания; Должна быть установлена ​​сигнализация угарного газа.

Другая остро опасная ситуация возникает при отказе системы вентиляции. Затем уровни газа могут быстро возрасти до критического уровня. В этом случае основной проблемой является замещение кислорода другими газами, в первую очередь СО.₂ производится из ямы, а также в результате дыхательной деятельности животных в здании. Смертельные условия могут быть достигнуты всего за 7 часов. Что касается здоровья свиней, то отсутствие вентиляции в теплую погоду может привести к повышению температуры и влажности до смертельного уровня за 3 часа. Вентиляционные системы должны контролироваться.

Четвертая потенциально острая опасность возникает из-за накопления CH.₄, который легче воздуха и при выбросе из навозной ямы имеет тенденцию скапливаться в верхних частях здания. Было несколько случаев взрывов, когда CH₄ скопление поджигалось запальником или рабочей сварочной горелкой.

Биоактивные аэрозоли твердых частиц

Источниками пыли в закрытых помещениях являются сочетание корма, перхоти и шерсти свиней и высушенных фекалий (Donham and Scallon, 1985). Частицы содержат около 24% белка и, следовательно, могут не только инициировать воспалительную реакцию на чужеродный белок, но также и вызывать неблагоприятную аллергическую реакцию. Размер большинства частиц меньше 5 микрон, что позволяет им попадать в глубокие отделы легких, где они могут представлять большую опасность для здоровья. Частицы нагружены микробами (10⁴ в 10⁷/m³ воздуха). Эти микробы выделяют несколько токсичных/воспалительных веществ, включая, среди прочего, эндотоксин (наиболее задокументированная опасность), глюканы, гистамин и протеазы. Рекомендуемые максимальные концентрации пыли указаны в таблице 2. Газы, присутствующие в здании, и бактерии в атмосфере адсорбируются на поверхности частиц пыли. Таким образом, вдыхаемые частицы обладают повышенным потенциально опасным эффектом переноса раздражающих или токсичных газов, а также потенциально инфекционных бактерий в легкие.

Инфекционные заболевания

Было признано, что около 25 зоонозов имеют профессиональное значение для сельскохозяйственных рабочих. Многие из них могут передаваться прямо или косвенно от домашнего скота. Условия скученности, преобладающие в системах содержания под стражей, создают высокий потенциал для передачи зоонозных заболеваний от домашнего скота человеку. Среда содержания свиней может представлять риск передачи свиного гриппа, лептоспироза, Стрептококк суис и сальмонеллез, например. Среда содержания домашней птицы может представлять риск заражения орнитозом, гистоплазмозом, вирусом болезни Ньюкасла и сальмонеллой. Содержание крупного рогатого скота может быть связано с риском заражения Ку-лихорадкой. Трихофитон бородавчатый (стригущий лишай животных) и лептоспироз.

Биологические препараты и антибиотики также были признаны потенциально опасными для здоровья. Инъекционные вакцины и различные биологические препараты обычно используются в ветеринарных профилактических медицинских программах в условиях содержания животных. Случайная прививка бруцеллезной вакцины и Кишечная палочка Было обнаружено, что бактерии вызывают заболевания у людей.

Антибиотики обычно используются как парентерально, так и в кормах для животных. Поскольку общепризнано, что корма являются обычным компонентом пыли, присутствующей в помещениях для содержания животных, предполагается, что антибиотики также присутствуют в воздухе. Таким образом, гиперчувствительность к антибиотикам и инфекции, устойчивые к антибиотикам, представляют потенциальную опасность для рабочих.

Шум

Уровень шума 103 дБА был измерен в помещениях для содержания животных; это выше TLV и может вызвать потерю слуха из-за шума (Donham, Yeggy and Dauge, 1988).

Респираторные симптомы у работников стойлового содержания скота

Общие опасности для органов дыхания в помещениях для содержания скота одинаковы независимо от вида скота. Однако содержание свиней в неволе связано с неблагоприятными последствиями для здоровья у большей части рабочих (от 25 до 70% активных рабочих) с более тяжелыми симптомами, чем в условиях содержания птицы или крупного рогатого скота (Rylander et al., 1989). Отходы на птицефабриках обычно обрабатываются в твердой форме, и в данном случае аммиак, по-видимому, является основной газообразной проблемой; сероводород отсутствует.

Подострые или хронические респираторные симптомы, о которых сообщают работники стойлового содержания, чаще всего связаны с содержанием свиней в стойлах. Опросы работников свиноводческого хозяйства показали, что около 75% из них страдают неблагоприятными острыми симптомами верхних дыхательных путей. Эти симптомы можно разделить на три группы:

1. острое или хроническое воспаление дыхательных путей (проявляющееся бронхитом)
2. приобретенное профессиональное (неаллергическое) сужение дыхательных путей (астма)
3. отсроченное самокупирующееся лихорадочное заболевание с генерализованными симптомами (синдром органической пыли (ODTS)).

Часто встречаются симптомы, указывающие на хроническое воспаление верхних дыхательных путей; они наблюдаются примерно у 70% работников свиноводческого хозяйства. Чаще всего они включают стеснение в груди, кашель, свистящее дыхание и избыточное выделение мокроты.

Примерно у 5% рабочих симптомы развиваются после работы в зданиях всего несколько недель. Симптомы включают стеснение в груди, хрипы и затрудненное дыхание. Обычно эти работники страдают настолько серьезно, что вынуждены искать работу в другом месте. Недостаточно данных, чтобы указать, является ли эта реакция аллергической гиперчувствительностью или неаллергической гиперчувствительностью к пыли и газу. Как правило, симптомы бронхита и астмы развиваются после 5 лет воздействия.

Приблизительно 30% рабочих время от времени испытывают эпизоды отсроченных симптомов. Примерно через 4-6 часов после работы в здании у них развивается гриппоподобное заболевание, проявляющееся лихорадкой, головной болью, недомоганием, общими мышечными болями и болью в груди. Обычно они выздоравливают от этих симптомов в течение 24–72 часов. Этот синдром был признан ODTS.

Потенциал хронического повреждения легких, безусловно, кажется реальным для этих рабочих. Однако до сих пор это не было задокументировано. Рекомендуется соблюдать определенные процедуры для предотвращения хронического, а также острого воздействия опасных материалов в помещениях для содержания свиней. В Таблице 3 приведены данные о состоянии здоровья работников свинофермы.

Таблица 3. Респираторные заболевания, связанные со свиноводством

Источники: Донэм, Завала и Мерчант, 1984 г.; Досман и др. 1988 год; Хаглинд и Райландер, 1987 г.; Гаррис и Кромвель 1982; Хедрик и др. 1991 год; Холнесс и др. 1987 год; Айверсон и др. 1988 год; Джонс и др. 1984 год; Лейстиков и др. 1989 год; Ленхарт 1984; Райландер и Эссле, 1990 г.; Райландер, Петерсон и Донхэм, 1990 г .; Тернер и Николс 1995.

Защита рабочих

Острое воздействие сероводорода. Всегда следует соблюдать осторожность, чтобы избежать воздействия H₂S, который может выделяться при перемешивании резервуара для хранения анаэробного жидкого навоза. Если хранилище находится под зданием, лучше не заходить в здание во время процедуры опорожнения и в течение нескольких часов после нее, пока пробы воздуха не покажут, что это безопасно. В это время вентиляция должна быть на максимальном уровне. Запрещается входить в хранилище жидкого навоза без соблюдения упомянутых выше мер безопасности.

Воздействие твердых частиц. Для контроля воздействия твердых частиц следует использовать простые процедуры управления, такие как использование автоматизированного кормового оборудования, предназначенного для устранения как можно большего количества кормовой пыли. Добавление дополнительного жира в корм, частая мойка здания и установка решетчатого пола, который хорошо очищается, — все это проверенные меры борьбы. Система пылеудаления масляным туманом в настоящее время изучается и может быть доступна в будущем. В дополнение к хорошему инженерному контролю следует носить качественную пылезащитную маску.

Шум. Необходимо обеспечить защитные наушники и носить их, особенно при работе в здании для вакцинации животных или для других процедур управления. Необходимо разработать программу сохранения слуха.

Назад

Животноводство — выращивание и использование животных — включает широкий спектр действий, включая разведение, кормление, перемещение животных из одного места в другое, основной уход (например, уход за копытами, чистка, вакцинация), уход за травмированными животными (либо дрессировщики животных или ветеринары) и действия, связанные с конкретными животными (например, доение коров, стрижка овец, работа с тягловыми животными).

Такое обращение с домашним скотом связано с различными травмами и болезнями среди людей. Эти травмы и болезни могут быть вызваны прямым воздействием или могут быть вызваны загрязнением окружающей среды от животных. Риск травм и болезней во многом зависит от вида скота. Риск получения травм также зависит от особенностей поведения животных (см. также статьи в этой главе о конкретных животных). Кроме того, лица, связанные с животноводством, чаще потребляют продукты животного происхождения. Наконец, конкретное воздействие зависит от методов обращения с домашним скотом, которые возникают из-за географических и социальных факторов, которые различаются в человеческом обществе.

Опасности и меры предосторожности

Эргономические риски

Персоналу, работающему с крупным рогатым скотом, часто приходится стоять, тянуться, наклоняться или прилагать физические усилия в устойчивых или необычных положениях. Животноводы имеют повышенный риск болей в спине, бедрах и коленях. Есть несколько видов деятельности, которые подвергают работника животноводства эргономическому риску. Например, помощь при родах крупного животного может поставить работника на ферме в необычное и напряженное положение, тогда как в случае с маленьким животным работнику может потребоваться работать или лежать в неблагоприятных условиях. Кроме того, работник может получить травму, помогая животным, которые больны и поведение которых невозможно предсказать. Чаще боли в суставах и спине связаны с повторяющимися движениями, такими как доение, во время которых рабочий может несколько раз присесть или встать на колени.

У сельскохозяйственных рабочих, особенно животноводов, распознаются и другие кумулятивные травматические заболевания. Это может быть связано с повторяющимися движениями или частыми небольшими травмами.

Решения по снижению эргономического риска включают усиленные образовательные усилия, направленные на надлежащее обращение с животными, а также инженерные усилия по изменению рабочей среды и ее задач с учетом животных и человеческих факторов.

Травмы

Животные обычно признаются агентами травм в исследованиях травм, связанных с сельским хозяйством. Есть несколько постулированных объяснений этим наблюдениям. Тесная связь между работником и животным, которое часто ведет себя непредсказуемо, подвергает животновода риску. Многие животные имеют превосходный размер и силу. Травмы часто происходят из-за прямой травмы от удара ногой, укуса или раздавливания о конструкцию и часто затрагивают нижнюю конечность рабочего. Поведение рабочих также может способствовать риску получения травм. Рабочие, которые проникают в «зону бегства» скота или находятся в «мертвых зонах» скота, подвергаются повышенному риску травм в результате реакции бегства, боданий, пинков и раздавливаний.

Рисунок 1. Панорамное зрение крупного рогатого скота

Среди раненых животноводов преобладают женщины и дети. Это может быть связано с социальными факторами, из-за которых женщины и дети выполняют больше работы, связанной с животными, или это может быть связано с преувеличенными различиями в размерах между животными и работниками или, в случае детей, с использованием методов обращения с животными. непривычны.

Конкретные мероприятия по предотвращению травм, связанных с животными, включают интенсивные образовательные мероприятия, отбор животных, которые более совместимы с людьми, подбор работников, которые с меньшей вероятностью будут тревожить животных, и инженерные подходы, снижающие риск контакта людей с животными.

Зоонозные заболевания

Животноводство требует тесного сотрудничества рабочих и животных. Люди могут заразиться организмами, обычно присутствующими на животных, которые редко являются патогенами человека. Кроме того, ткани и поведение, связанные с инфицированными животными, могут подвергать риску рабочих, которые подверглись бы незначительному воздействию, если бы оно вообще было, если бы они работали со здоровым скотом.

К соответствующим зоонозным заболеваниям относятся многочисленные вирусы, бактерии, микобактерии, грибы и паразиты (см. таблицу 1). Многие зоонозные заболевания, такие как сибирская язва, эпидермофития волосистой части головы или опоясывающий лишай, связаны с заражением кожи. Кроме того, заражение в результате контакта с больным животным является фактором риска бешенства и туляремии. Поскольку работники животноводства часто с большей вероятностью употребляют в пищу недостаточно обработанные продукты животного происхождения, они подвергаются риску таких заболеваний, как Campylobacter, криптоспоридиоз, сальмонеллез, трихинеллез или туберкулез.

Таблица 1. Зоонозные заболевания работников животноводства

Борьба с зоонозами должна быть сосредоточена на пути и источнике заражения. Устранение источника и/или прерывание пути распространения имеют важное значение для борьбы с болезнью. Например, должна быть надлежащая утилизация туш больных животных. Часто болезнь человека можно предотвратить, ликвидировав болезнь у животных. Кроме того, продукты или ткани животного происхождения должны подвергаться соответствующей обработке перед использованием в пищевой цепи человека.

Некоторые зоонозные заболевания у животноводов лечат антибиотиками. Однако рутинное профилактическое применение антибиотиков в животноводстве может вызвать появление резистентных микроорганизмов, вызывающих озабоченность у населения.

Кузнечное дело

Кузнечное дело (ковальная работа) связано в первую очередь с травмами опорно-двигательного аппарата и окружающей средой. Манипуляции с металлом, используемым в уходе за животными, например, для изготовления подков, действительно требуют тяжелой работы, требующей значительной мышечной активности для подготовки металла и установки ног или ступней животных. Кроме того, применение созданного изделия, такого как подкова, к животному при работе кузнеца является дополнительным источником травм (см. рис. 2).

Рисунок 2. Кузнец подковывает лошадь в Швейцарии.

Часто тепло, необходимое для гибки металла, связано с воздействием вредных газов. Распознанный синдром, металлическая лихорадка, имеет клиническую картину, сходную с легочной инфекцией, и возникает в результате вдыхания паров никеля, магния, меди или других металлов.

Неблагоприятные последствия для здоровья, связанные с кузнечным делом, можно уменьшить, работая с адекватной защитой органов дыхания. К таким респираторным устройствам относятся респираторы или респираторы для очистки воздуха с электроприводом с картриджами и предварительными фильтрами, способными фильтровать кислые газы/органические пары и пары металлов. Если работа кузнеца происходит в стационарном месте, для кузницы должна быть установлена ​​местная вытяжная вентиляция. Технический контроль, который устанавливает дистанцию ​​или барьеры между животным и работником, снизит риск травм.

Аллергия на животных

Все животные обладают антигенами, отличными от человеческих, и поэтому могут служить потенциальными аллергенами. Кроме того, домашний скот часто является хозяином клещей. Поскольку существует большое количество потенциальных аллергиков на животных, распознавание конкретного аллергена требует тщательного и тщательного сбора анамнеза заболевания и профессиональной деятельности. Даже с такими данными распознавание конкретного аллергена может быть затруднено.

Клинические проявления аллергии на животных могут включать картину типа анафилаксии с крапивницей, отеком, выделениями из носа и астмой. У некоторых пациентов зуд и выделения из носа могут быть единственными симптомами.

Бороться с аллергией на животных — сложная задача. Усовершенствованные методы животноводства и изменения в системах вентиляции животноводческих помещений могут снизить вероятность того, что оператор, занимающийся животноводством, подвергнется воздействию. Однако мало что можно сделать, кроме десенсибилизации, для предотвращения образования специфических аллергенов. Как правило, десенсибилизация рабочего может быть выполнена только в том случае, если конкретный аллерген адекватно охарактеризован.

Назад

Понимание того, что влияет на поведение животных, может помочь создать более безопасную рабочую среду. Генетика и усвоенные реакции (оперантное обусловливание) влияют на поведение животного. Некоторые породы быков обычно более послушны, чем другие (генетическое влияние). Животное, которое упиралось или отказывалось войти в какую-либо область и успешно не делало этого, скорее всего, откажется сделать это в следующий раз. При повторных попытках он станет более взволнованным и опасным. Животные реагируют на то, как с ними обращаются, и опираются на прошлый опыт, реагируя на ситуацию. Животные, которых преследуют, шлепают, пинают, бьют, кричат, пугают и т. д., естественным образом испытывают страх, когда рядом находится человек. Таким образом, важно сделать все возможное, чтобы перемещение животных было успешным с первой попытки и максимально свободным от стресса для животного.

Домашние животные, живущие в довольно однородных условиях, вырабатывают привычки, основанные на выполнении одних и тех же действий каждый день в определенное время. Содержание быков в загоне и их кормление позволяет им привыкнуть к людям и может использоваться в системах спаривания для содержания быков. Привычки также вызваны регулярными изменениями условий окружающей среды, такими как колебания температуры или влажности, когда дневной свет сменяется тьмой. Животные наиболее активны во время наибольших изменений, то есть на рассвете или в сумерках, и наименее активны либо в середине дня, либо в середине ночи. Этот фактор можно с пользой использовать при перемещении или работе животных.

Как и животные в дикой природе, домашние животные могут защищать территорию. Во время кормления это может проявляться как агрессивное поведение. Исследования показали, что корм, распределенный большими и непредсказуемыми участками, устраняет территориальное поведение скота. Когда корм распределяется равномерно или по предсказуемой схеме, это может привести к драке между животными, чтобы завладеть кормом и исключить других. Территориальная защита может также иметь место, когда быку разрешено оставаться в стаде. Бык может рассматривать стадо и территорию, которую они охватывают, как свою территорию, что означает, что он будет защищать его от предполагаемых и реальных угроз, таких как люди, собаки и другие животные. Введение в стадо нового или незнакомого быка репродуктивного возраста почти всегда приводит к борьбе за доминирующего самца.

Быки из-за того, что их глаза расположены по бокам головы, обладают панорамным зрением и очень слабым восприятием глубины. Это означает, что они могут видеть вокруг себя примерно на 270°, оставляя слепое пятно прямо позади себя и прямо перед своим носом (см. рис. 1). Внезапные или неожиданные движения сзади могут «напугать» животное, поскольку оно не может определить близость или серьезность предполагаемой угрозы. Это может вызвать у животного реакцию «беги или дерись». Поскольку у крупного рогатого скота плохое восприятие глубины, они также могут быть легко напуганы тенями и движениями за пределами рабочих зон или зон содержания. Тени, попадающие в рабочую зону, могут казаться животному дырой, из-за чего оно может сопротивляться. Крупный рогатый скот дальтоник, но воспринимает цвета как разные оттенки черного и белого.

Многие животные чувствительны к шуму (по сравнению с человеком), особенно на высоких частотах. Громкие, резкие звуки, такие как лязг закрывающихся металлических ворот, защелкивание головных лотков и/или крики людей, могут вызвать стресс у животных.

Рисунок 1. Панорамное зрение крупного рогатого скота

Назад

Важность управления отходами возросла по мере увеличения интенсивности сельскохозяйственного производства на фермах. Среди отходов животноводства преобладает навоз, а также подстилка и подстилка, отходы кормов, воды и почвы. В таблице 1 перечислены некоторые важные характеристики навоза; Человеческие отходы включены как для сравнения, так и потому, что их тоже необходимо перерабатывать на ферме. Высокое содержание органических веществ в навозе обеспечивает прекрасную среду для роста бактерий. Метаболическая активность бактерий будет потреблять кислород и поддерживать навоз в анаэробном состоянии. Анаэробная метаболическая активность может производить ряд хорошо известных токсичных газообразных побочных продуктов, включая двуокись углерода, метан, сероводород и аммиак.

Таблица 1. Физические свойства навоза, выделяемые в день на 1,000 фунтов веса животного, без учета влаги.

Источник: Министерство сельского хозяйства США, 1992 г.

Управленческие процессы

Управление навозом включает его сбор, одну или несколько операций по перемещению, хранение и/или необязательную обработку и, в конечном итоге, утилизацию. Влажность навоза, указанная в таблице 1, определяет его консистенцию. Отходы разной консистенции требуют разных методов обращения и, следовательно, могут представлять разную опасность для здоровья и безопасности (USDA 1992). Уменьшенный объем твердого навоза или навоза с низким содержанием влаги, как правило, позволяет снизить затраты на оборудование и потребности в энергии, но системы обработки нелегко автоматизировать. Сбор, транспортировку и любую дополнительную обработку жидких отходов легче автоматизировать и требовать меньше ежедневного внимания. Хранение навоза становится все более обязательным по мере увеличения сезонной изменчивости местных культур; размер метода хранения должен соответствовать производительности и графику использования, при этом предотвращая ущерб окружающей среде, особенно от стока воды. Варианты использования включают использование в качестве питательных веществ для растений, мульчи, корма для животных, подстилки или источника для производства энергии.

Производство навоза

Молочные коровы обычно выращиваются на пастбищах, за исключением случаев, когда они находятся в местах содержания до и после доения, а также во время сезонных экстремальных явлений. Расход воды на очистку при доении может варьироваться от 5-10 галлонов в день на корову, где не практикуется смывание отходов, до 150 галлонов в день на корову, где он используется. Таким образом, метод, используемый для очистки, оказывает сильное влияние на метод, выбранный для транспортировки, хранения и утилизации навоза. Поскольку содержание мясного скота требует меньше воды, с мясным навозом чаще обращаются в твердом или полутвердом виде. Компостирование является распространенным методом хранения и обработки таких сухих отходов. Характер местных осадков также сильно влияет на предпочтительную схему обращения с отходами. Чрезмерно сухие откормочные площадки могут создавать проблемы с пылью и запахом с подветренной стороны.

Основными проблемами для свиней, выращиваемых на традиционных пастбищах, являются контроль стока и эрозии почвы из-за стадного характера свиней. Одной из альтернатив является строительство полузакрытых свинокомплексов с мощеными площадками, что также способствует разделению твердых и жидких отходов; твердые вещества требуют некоторых ручных операций по перемещению, но жидкости могут обрабатываться самотеком. Системы обращения с отходами для полностью закрытых производственных зданий предназначены для автоматического сбора и хранения отходов в основном в жидком виде. Домашний скот, играющий со своими водопоями, может увеличить объем свиных отходов. Хранение навоза обычно осуществляется в анаэробных ямах или лагунах.

Птицефабрики обычно делятся на мясные (индейки и бройлеры) и яичные (несушки). Первые выращивают непосредственно на подготовленной подстилке, поддерживающей навоз в относительно сухом состоянии (влажность 25—35%); единственной операцией по транспортировке является механическое удаление, как правило, только один раз в год, и транспортировка непосредственно в поле. Несушки содержатся в штабелированных клетках без подстилки; их навоз можно либо собирать в глубокие стога для нечастого механического удаления, либо автоматически смывать или соскребать в жидкой форме, как свиной навоз.

Консистенция отходов от большинства других животных, таких как овцы, козы и лошади, в основном твердая; основным исключением являются телята из-за их жидкой диеты. Отходы от лошадей содержат высокую долю подстилки и могут содержать внутренних паразитов, что ограничивает их использование на пастбищах. Отходы мелких животных, грызунов и птиц могут содержать болезнетворные микроорганизмы, которые могут передаваться человеку. Однако исследования показали, что фекальные бактерии не выживают на кормах (Bell, Wilson and Dew, 1976).

Опасности при хранении

Хранилища твердых отходов должны по-прежнему контролировать водосток и выщелачивание в поверхностные и грунтовые воды. Таким образом, они должны представлять собой мощеные площадки или ямы (это могут быть сезонные водоемы) или крытые ограждения.

Хранение жидкости и навозной жижи в основном ограничено прудами, лагунами, ямами или резервуарами, расположенными как под землей, так и над землей. Долгосрочное хранение совпадает с обработкой на месте, обычно путем анаэробного сбраживания. Анаэробное сбраживание уменьшит летучие твердые вещества, указанные в таблице 1, что также уменьшит запахи, исходящие от возможного использования. Неохраняемые подземные хранилища могут привести к травмам или смертельным случаям в результате случайного входа и падения (Knoblauch et al. 1996).

Перенос жидкого навоза представляет собой очень разнообразную опасность из-за меркаптанов, образующихся в результате анаэробного сбраживания. Было показано, что меркаптаны (серосодержащие газы) вносят основной вклад в запах навоза, и все они весьма токсичны (Banwart and Brenner 1975). Возможно, самый опасный из эффектов от H₂S, показанный в таблице 2, представляет собой его коварную способность парализовать обоняние в диапазоне от 50 до 100 частей на миллион, лишая сенсорную способность обнаруживать более высокие, быстро токсичные уровни. Хранения жидкости в течение всего 1 недели достаточно, чтобы начать анаэробное производство токсичных меркаптанов. Считается, что основные различия в скорости образования газообразного навоза в долгосрочной перспективе связаны с неконтролируемыми колебаниями химических и физических различий в хранящемся навозе, таких как температура, pH, содержание аммиака и органических веществ (Donham, Yeggy and Dauge, 1985).

Таблица 2. Некоторые важные токсикологические ориентиры для сероводорода (H₂S)

TLV-TWA = пороговые предельные значения – средневзвешенное по времени; STEL = уровень кратковременного воздействия; IDLH = Немедленная опасность для жизни и здоровья.

Обычно медленное выделение этих газов во время хранения значительно увеличивается, если взбалтывать суспензию для повторного взвешивания осадка, который накапливается на дне. ЧАС₂Сообщалось о концентрации серы в 300 частей на миллион (Panti and Clark 1991), а при перемешивании жидкого навоза было измерено 1,500 частей на миллион. Скорость выделения газа во время перемешивания слишком велика, чтобы ее можно было контролировать вентиляцией. Очень важно понимать, что естественное анаэробное пищеварение является неконтролируемым и, следовательно, сильно изменчивым. Частоту серьезных и смертельных передозировок можно предсказать статистически, но не для какого-либо отдельного места или времени. Обследование фермеров, занимающихся молочным животноводством в Швейцарии, выявило примерно одну аварию, связанную с выбросом навозного газа, на 1,000 человеко-лет (Knoblauch et al. 1996). Меры предосторожности необходимы каждый раз, когда планируется агитация, чтобы избежать необычно опасного события. Если оператор не перемешивает, осадок будет накапливаться до тех пор, пока его не придется удалять механически. Такой шлам следует оставить сохнуть, прежде чем кто-либо физически войдет в закрытую яму. Должна быть письменная программа для замкнутого пространства.

Редко используемые альтернативы анаэробным прудам включают аэробный пруд, факультативный пруд (в котором используются бактерии, которые могут расти как в аэробных, так и в анаэробных условиях), сушку (обезвоживание), компостирование или анаэробный варочный котел для биогаза (USDA 1992). Аэробные условия можно создать либо за счет поддержания глубины жидкости не более 60-150 см, либо за счет механической аэрации. Естественная аэрация занимает больше места; механическая аэрация дороже, как и циркуляционные насосы факультативного пруда. Компостирование может производиться в валках (ряды навоза, которые необходимо переворачивать каждые 2–10 дней), в стационарной, но вентилируемой куче или в специально сконструированном сосуде. Высокое содержание азота в навозе необходимо уменьшить путем смешивания добавки с высоким содержанием углерода, которая будет поддерживать рост термофильных микробов, необходимых для компостирования, чтобы контролировать запахи и удалять патогены. Компостирование является экономичным методом обработки небольших туш, если это разрешено местными постановлениями. См. также статью «Операции по утилизации отходов» в другом месте этой статьи. Энциклопедия. Если завод по переработке или утилизации недоступен, другие варианты включают сжигание или захоронение. Своевременное лечение важно для борьбы с болезнью стада. Отходы свиноводства и птицеводства особенно пригодны для производства метана, но этот метод утилизации не получил широкого распространения.

Толстые корки могут образовываться поверх жидкого навоза и казаться твердыми. Рабочий может пройти по этой корке, прорваться и утонуть. Рабочие также могут поскользнуться, упасть в жидкий навоз и утонуть. Важно держать аварийно-спасательные средства рядом с местом хранения жидкого навоза и избегать работы в одиночку. Некоторые газы, содержащиеся в навозе, такие как метан, взрывоопасны, поэтому внутри или вокруг здания для хранения навоза должны быть вывешены знаки «не курить» (Deere & Co. 1994).

Опасности применения

Перемещение и утилизация сухого навоза может осуществляться вручную или с помощью механических приспособлений, таких как фронтальный погрузчик, погрузчик с бортовым поворотом и разбрасыватель навоза, каждое из которых представляет угрозу безопасности. Навоз разбрасывают по земле в качестве удобрения. Разбрасыватели навоза обычно тянут за трактором и приводят в действие коробку отбора мощности (ВОМ) от трактора. Они подразделяются на один из четырех типов: коробчатые с задними битерами, цеповые, V-образные с боковым выбросом и закрытые баки. Первые два используются для внесения твердого навоза; разбрасыватель с V-образным баком используется для внесения жидкого, жидкого или твердого навоза; а разбрасыватель закрытого бака используется для внесения жидкого навоза. Разбрасыватели разбрасывают навоз на большие площади сзади или сбоку. К опасностям относятся машины, падающие предметы, пыль и аэрозоли. Несколько процедур безопасности перечислены в таблице 3.

Таблица 3. Некоторые меры безопасности, связанные с разбрасывателями навоза

1. Только один человек должен управлять машиной, чтобы избежать случайного включения другим человеком.

2. Держите рабочих подальше от активных коробок отбора мощности (ВОМ), битеров, шнеков и выталкивателей.

3. Поддерживайте в рабочем состоянии все ограждения и щиты.

4. Не допускайте людей к задней и боковым сторонам разбрасывателя, так как тяжелые предметы, смешанные с навозом, могут выбрасываться на расстояние до 30 м.

5. Избегайте опасных операций по отсоединению, предотвращая засорение разбрасывателя:

• Не допускайте попадания камней, досок и других предметов в разбрасыватель.

• В морозную погоду перед началом работы убедитесь, что цепы и цепи на цеповых разбрасывателях не затянуты и не замерзли.

• Поддерживайте цепи и битеры на разбрасывателях в хорошем рабочем состоянии, заменяя растянутые цепи и избегая падения груза замороженного навоза на цепи разбрасывателя.

• Никогда не влезайте в работающий разбрасыватель для его очистки.

• Следите за тем, чтобы разгрузочный шнек и разгрузочный шнековый пресс на разбрасывателях с V-образным баком работали свободно.

• В холодную погоду очищайте внутреннюю часть разбрасывателя, чтобы влажный навоз не заморозил движущиеся части.

6. Соблюдайте правила техники безопасности при работе с трактором и механизмом отбора мощности.

7. Убедитесь, что предохранительный клапан на разбрасывателях с закрытым баком работает, чтобы избежать чрезмерного давления.

8. При отсоединении разбрасывателя от трактора убедитесь, что домкрат, удерживающий вес дышла разбрасывателя, закреплен и зафиксирован, чтобы предотвратить падение разбрасывателя.

9. Если разбрасыватель создает переносимую по воздуху пыль или аэрозоли, используйте средства защиты органов дыхания.

Источник: Deere & Co., 1994 г.

Назад