Przemysław Marek
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy
Państwowy Instytut Badawczy

Prawidłowe przechowywanie gnojowicy

Prawidłowe przechowywanie gnojowicy w chowie trzody chlewnej to obowiązek prawny i techniczne wyzwanie, które bezpośrednio wpływa na efektywność nawożenia, bilans azotu w gospodarstwie oraz poziom emisji gazów cieplarnianych, amoniaku i odorów. W artykule przedstawiono obowiązujące standardy, typy zbiorników w zależności od konstrukcji i materiału, a także znaczenie urządzeń wspomagających obsługę gnojowicy.

Niewłaściwe przechowywanie gnojowicy prowadzi do strat składników mineralnych, szkodliwej emisji gazów oraz ryzyka skażenia wód gruntowych i powierzchniowych. Utrata azotu w formie amoniaku (NH₃) oznacza spadek wartości nawozowej gnojowicy, co bezpośrednio przekłada się na wyższe koszty nawożenia uzupełniającego. Przy braku przykrycia i mieszania dochodzi również do rozwarstwiania zawartości zbiornika, co utrudnia aplikację i zwiększa ryzyko nierównomiernego nawożenia pól. Bardzo istotne są też względy środowiskowe. Gnojowica przechowywana w nieszczelnych zbiornikach staje się jednym z głównych źródeł emisji amoniaku oraz gazów o wysokim potencjale cieplarnianym. Dodatkowo, przesiąkanie gnojowicy do gruntu może prowadzić do nadmiernego wzbogacania wód w związki azotu i fosforu, co przyczynia się do eutrofizacji zbiorników wodnych oraz ich skażenia niebezpiecznymi patogenami. Z ekonomicznego punktu widzenia to nie tylko koszt nawozów mineralnych, ale także potencjalne kary administracyjne, utrata dopłat obszarowych i zwiększone ryzyko konieczności modernizacji infrastruktury pod presją kontroli. Dlatego prawidłowe magazynowanie to nie tylko obowiązek, to sposób na ograniczenie strat i optymalizację produkcji.

Regulacje prawne

Problem przechowywania gnojowicy w pewnym sensie komplikują przepisy prawne, które ujęte zostały w różnych dokumentach. Ich znajomość jest jednak konieczna dla prawidłowego zagospodarowania nawozów naturalnych. W poniższym zestawieniu przedstawiono podstawowe informacje związane z obowiązującymi regulacjami prawnymi.

Program azotanowy: Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 31 stycznia 2023 r. w sprawie „Programu działań mających na celu zmniejszenie zanieczyszczenia wód azotanami pochodzącymi ze źródeł rolniczych oraz zapobieganie dalszemu zanieczyszczeniu”. To podstawowy dokument określający:

• szczelność i przykrycie zbiorników,
• minimalną pojemność,
• zakaz stosowania otwartych zbiorników/lagun,
• dopuszczalne rodzaje pokryw,
• odległości od obiektów i granic,
• terminy dostosowania infrastruktury w zależności od lokalizacji i skali gospodarstwa.

Prawo wodne: Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. – Prawo wodne (Dz.U. 2023 poz. 1478). Istotne w kontekście:

• ochrony wód gruntowych i powierzchniowych,
• lokalizacji zbiorników na gnojowicę względem cieków i ujęć wody,
• wymagań w zakresie dokumentacji (np. pozwolenia wodnoprawnego w strefach ochronnych).
• W przypadku zbiorników zlokalizowanych w pobliżu zbiorników wodnych lub w obrębie OSN (obszarów szczególnie narażonych) obowiązują znacznie ostrzejsze wymogi lokalizacyjne i konstrukcyjne.

Prawo budowlane: Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 13 stycznia 2023 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle rolnicze i ich usytuowanie. Dz.U. 2023 poz. 297. Określa:

• wymagania techniczne dotyczące budowli rolniczych oraz ich lokalizacji, w tym płyt do składowania obornika, zamkniętych zbiorników na płynne odchody zwierzęce oraz innych budowli związanych z rolnictwem i przechowalnictwem produktów rolnych.
• warunki pozwolenia na budowę zbiorników większych lub zespolonych,
• wymagania co do dokumentacji technicznej, projektu, konstrukcji, nadzoru budowlanego,
• zbiorniki wbudowane w infrastrukturę chlewni mogą być też traktowane jako jej część.

Ustawa o nawozach i nawożeniu: Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu (Dz.U. z 2022 r., poz. 2364) z późniejszymi zmianami. Wpływa również na:

• warunki techniczne przechowywania nawozów naturalnych płynnych,
• obowiązek zapewnienia takiego magazynowania, aby nie doszło do wycieku ani skażenia środowiska,
• kontrolę i sankcje w zakresie przechowywania.

Dodatkowo ważnym dokumentem jest kodeks dobrych praktyk rolniczych, zawierający zalecenia, nie prawo. Niemniej jest on brany pod uwagę w przypadku ewentualnych kontroli.

Wymagania wobec zbiorników na gnojowicę

Z wspomnianych wcześniej regulacji wynika jasno, że przechowywanie gnojowicy w gospodarstwach utrzymujących trzodę chlewną wymaga spełnienia określonych warunków technicznych i środowiskowych. Podstawowym wymogiem jest szczelność zbiorników, które muszą skutecznie zapobiegać przedostawaniu się gnojowicy do gleby i wód gruntowych. Materiały użyte do konstrukcji zbiorników powinny być odporne na agresywne działanie związków zawartych w gnojowicy, takich jak siarkowodór czy amoniak. W przypadku zbiorników betonowych konieczne jest odpowiednie uszczelnienie i impregnacja, natomiast zbiorniki stalowe wymagają powłok antykorozyjnych chroniących przed uszkodzeniami mechanicznymi i późniejszym rdzewieniem. Kolejnym istotnym elementem jest pokrycie zbiorników – powinny one być wyposażone w pokrywę stałą lub pływającą, która ogranicza emisję amoniaku oraz nieprzyjemnych zapachów, a także zapobiega przedostawaniu się wód opadowych do wnętrza zbiornika.

Wymagana pojemność zbiorników musi umożliwiać magazynowanie gnojowicy przez okres co najmniej 6 miesięcy, co pozwala na efektywne gromadzenie nawozu w okresach, kiedy jego aplikacja na pola jest zabroniona, na przykład w okresie zimowym lub przy nadmiernej wilgotności gleby. W przypadku gospodarstw korzystających z technologii ograniczających emisję, jak biogazownie, dopuszcza się możliwość stosowania mniejszych pojemności zbiorników zgodnie z decyzjami administracyjnymi.

Istotne są również wymogi dotyczące lokalizacji zbiorników. Powinny one być usytuowane w odpowiedniej odległości od budynków mieszkalnych, granic działek, dróg oraz zbiorników wodnych, zwykle od 4 do 15-30 m, w zależności od typu zbiornika i rodzaju zastosowanego przykrycia. Zabronione jest ustawianie zbiorników na terenach zagrożonych podtopieniami lub na gruntach o wysokiej przepuszczalności bez dodatkowych zabezpieczeń.

Dla zapewnienia prawidłowej eksploatacji zbiorniki powinny być wyposażone w systemy zabezpieczające przed przepełnieniem, takie jak czujniki poziomu czy zawory przelewowe. Niezbędne jest również regularne monitorowanie szczelności oraz kontrola stanu technicznego konstrukcji. W przypadku dużych zbiorników wskazane jest zastosowanie urządzeń wspomagających, takich jak mieszadła i pompy, które umożliwiają skuteczne homogenizowanie zawartości i sprawne opróżnianie zbiorników.

Rodzaje zbiorników na gnojowicę

W chowie trzody chlewnej ważnym elementem jest bezpieczne i wydajne magazynowanie gnojowicy, dlatego wybór właściwego zbiornika ma istotne znaczenie. Zbiorniki różnią się przede wszystkim materiałem wykonania oraz konstrukcją, co wpływa na ich trwałość, szczelność, koszty i praktyczność użytkowania.

Zbiorniki betonowe

Beton i żelbeton to trwałe materiały, pozwalające na wykonanie zarówno naziemnych, jak i podziemnych zbiorników. Ich największą zaletą jest wytrzymałość mechaniczna i możliwość magazynowania bardzo dużych ilości gnojowicy, sięgających kilku tysięcy metrów sześciennych. Są to rozwiązania służące przez bardzo długi czas, jednak wymagają starannego wykonania oraz odpowiedniej izolacji, by zapobiec przeciekom i degradacji środowiska. Wadą jest wysoki koszt budowy i długi czas realizacji inwestycji. Ponadto w długim okresie użytkowania mogą pojawić się mikropęknięcia, które przy braku kontroli prowadzą do zanieczyszczenia gleby i wód gruntowych.

Rys. Zbiorniki z betonu wymagają dokładnego uszczelnienia (fot. www.moore-concrete.com)

Zbiorniki stalowe

Często spotykane są również naziemne zbiorniki wykonane ze stali nierdzewnej, także z betonowym dnem dla zwiększenia stabilności. Charakteryzują się dużą wytrzymałością i możliwością magazynowania znacznych ilości gnojowicy – od kilkudziesięciu do kilku tysięcy metrów sześciennych. Stal to materiał, który jest w pełni poddawany recyklingowi, co pozytywnie wpływa na aspekty ekologiczne. Wadą jest jednak wysoki koszt inwestycji oraz konieczność uzyskania pozwoleń budowlanych przy większych pojemnościach. Zbiorniki te są na stałe zakotwiczone, raczej wyklucza się możliwość ich przeniesienia.

Rys. Zbiornik na gnojowicę wykonany ze stali oferują bardzo duże pojemności (fot. galvanizeit.org)

Elastyczne zbiorniki z tworzywa

Wykonane z wysokiej jakości wzmocnionych tkanin syntetycznych elastyczne zbiorniki cechują się dużą mobilnością i szybkim montażem. Wymagają jedynie płaskiego podłoża i mogą być łatwo zdemontowane oraz przeniesione, co jest szczególnie korzystne podczas modernizacji gospodarstwa. Koszt takiego zbiornika jest znacząco niższy niż zbiorników stalowych czy betonowych, a ich żywotność wynosi co najmniej kilkanaście lat. Do wad należą niższa odporność na uszkodzenia mechaniczne oraz ograniczona wysokość zbiornika, co wpływa na powierzchnię zajmowaną przez instalację. Dostępne są wersje o pojemności do nawet kilku tysięcy m³.

Rys. Elastyczny zbiornik na gnojowicę EXFLO to wygodna w użytkowaniu alternatywa względem zbiorników stacjonarnych (fot.exflo.pl)

Zbiorniki z tworzyw sztucznych i kompozytów

Coraz częściej stosowane są również zbiorniki wykonane z polietylenu, laminatów poliestrowo-szklanych lub innych materiałów kompozytowych, które oferują wysoką wytrzymałość porównywalną z betonem przy znacznie niższej masie. Ułatwia to transport i montaż, eliminując potrzebę stosowania ciężkiego sprzętu. Wady tego rozwiązania to mniejsza dostępność pojemności oraz wyższe koszty w porównaniu do wersji elastycznych. Zbiorniki z tworzyw są też bardziej narażone na mechaniczne uszkodzenia i przypadkowe pęknięcia.

Laguny i zbiorniki otwarte

Tradycyjne laguny ziemne bez szczelnej izolacji są obecnie wycofywane ze względu na wysokie ryzyko przenikania zanieczyszczeń do gleby i wód gruntowych oraz dużą emisję gazów i zapachów. W krajach objętych restrykcyjnymi przepisami środowiskowymi ich stosowanie jest niedozwolone. Istnieją jednak nowoczesne rozwiązania typu laguna wyposażone w szczelne folie lub/i betonowe ścianki, co ogranicza negatywny wpływ na środowisko, jednak wciąż nie są rozwiązaniem optymalnym w porównaniu do zbiorników zamkniętych. Dlatego wg obowiązujących przepisów laguny również powinny być przykrywane pokrywami stałymi lub pływającymi.

Rys. Laguny na gnojowicę wymagają odpowiednio przygotowanego podłoża, wyłożonego nieprzepuszczalną, grubą folią (fot. www.farmergy.co.uk)

Dodatkowe wyposażenie zbiorników na gnojowicę

Dodatkowe wyposażenie zbiorników na gnojowicę znacząco wpływa na efektywność i bezpieczeństwo przechowywania oraz transportu tego rodzaju nawozu. Podstawowym elementem są pompy, które umożliwiają sprawne tłoczenie gnojowicy ze zbiornika do miejsca aplikacji lub dalszego przetwarzania. W praktyce najczęściej stosuje się pompy śrubowe, tłokowe, pionowe, suche lub zanurzeniowe, które dzięki swojej konstrukcji są odporne na zanieczyszczenia oraz potrafią przepompować ciecz o dużej zawartości cząstek stałych. Kolejnym istotnym elementem są mieszadła instalowane bezpośrednio w zbiornikach. Ich zadaniem jest zapobieganie osadzaniu się stałych frakcji na dnie i utrzymanie jednorodnej konsystencji gnojowicy, co zwiększa wydajność pomp i zapobiega zatykaniu przewodów. Mieszadła mogą być napędzane elektrycznie, hydraulicznie lub pneumatycznie, a ich dobór zależy od wielkości i konstrukcji zbiornika.

Koniecznym elementem wyposażenia są także pokrywy zbiorników. Ich zadaniem jest ograniczenie emisji nieprzyjemnych zapachów oraz gazów cieplarnianych, a także ochrona gnojowicy przed wpływem warunków atmosferycznych i nadmiernym odparowaniem. Pokrywy mogą mieć formę stałą lub ruchomą, a ich zastosowanie jest szczególnie ważne w kontekście wymogów ochrony środowiska. Muszą także zapewniać wymagany poziom bezpieczeństwa. Dodatkowe wyposażenie to również wizjery, odpowietrzniki itd.

W nowoczesnych systemach coraz częściej stosuje się również systemy monitoringu, które za pomocą czujników poziomu cieczy, temperatury czy parametrów jakościowych umożliwiają bieżącą kontrolę stanu magazynowania. Pozwala to na optymalne zarządzanie gnojowicą, zapobieganie przepełnieniom oraz awariom, co przekłada się na bezpieczeństwo środowiskowe i ekonomiczne.

Jaką pompę zastosować?

Pompy do gnojowicy można podzielić na dwie główne grupy w zależności od ich usytuowania względem cieczy:

• Pompy zanurzeniowe (zatapialne) – montowane są bezpośrednio w zbiorniku z gnojowicą. Dzięki temu nie wymagają systemu zasysania, co minimalizuje ryzyko zapowietrzenia. Pompy te są kompaktowe i mogą jednocześnie mieszać zawartość zbiornika. Ich największą zaletą jest prostota instalacji i efektywna praca nawet przy bardzo gęstej gnojowicy. Wadą jest utrudniony dostęp serwisowy oraz konieczność stosowania materiałów odpornych na korozję i ścieranie.
• Pompy pionowe suche (naziemne, kolumnowe) – montowane są pionowo nad zbiornikiem. Ich elementy robocze (wirnik, ślimak, tłok) są zanurzone w cieczy, natomiast silnik i układ napędowy znajdują się na powierzchni, zwykle na specjalnej ramie nad zbiornikiem. Dzięki temu dostęp do silnika i przekładni jest łatwy, co ułatwia serwisowanie. Pompy te są odporne na pracę w trudnych warunkach, nie wymagają zalewania przed uruchomieniem i dobrze radzą sobie z gęstą, niejednorodną gnojowicą. Ich wadą może być większa wysokość całkowita i potrzeba odpowiedniego podestu lub wieży montażowej.

Rodzaje pomp do gnojowicy według zasady działania:

• Pompy śrubowe (ślimakowe) działają na zasadzie obrotu stalowego rotora (śruby) w okrągłym w przekroju cylindrze. Umożliwiają one płynne i równomierne przemieszczanie gnojowicy o dużej lepkości i zawartości cząstek stałych. Charakteryzują się cichą pracą i precyzyjnym dozowaniem, co czyni je idealnymi do aplikacji nawozu w systemach rurowych. Wadą jest wrażliwość na pracę „na sucho” oraz stosunkowo wysoki koszt eksploatacji.
• Pompy wirowe (odśrodkowe) wykorzystują obracający się wirnik do nadawania cieczy energii kinetycznej. Są skuteczne przy przetłaczaniu cieczy o niższej zawartości ciał stałych na większe odległości. Dzięki prostej konstrukcji są łatwe w konserwacji i relatywnie tanie. Jednak przy gęstszej gnojowicy mogą się zapychać i wymagają filtracji wstępnej.
• Pompy tłokowe to konstrukcje przeznaczone do pracy z bardzo gęstą gnojowicą, gdzie konieczne jest uzyskanie wysokiego ciśnienia tłoczenia. Działają poprzez mechaniczne przemieszczanie cieczy za pomocą tłoka poruszającego się w cylindrze. Stosowane są najczęściej w dużych gospodarstwach lub biogazowniach. Pompy tłokowe są wydajne i odporne, lecz drogie i wymagające regularnej konserwacji.
• Pompy membranowe wykorzystują elastyczną membranę, która zasysa i wypycha ciecz w wyniku jej cyklicznego odkształcania. Są bardzo szczelne i odporne na chemiczne działanie gnojowicy. Sprawdzają się przy cieczach zawierających agresywne dodatki (np. fermentacyjne w biogazowniach). Ich wadą jest niższa wydajność oraz ograniczona żywotność membrany.
• Pompy z mieszadłem (agregaty mieszająco-pompujące), urządzenia łączące funkcje pompy i mieszadła, idealne do zbiorników, gdzie gnojowica ma tendencję do rozwarstwiania. Mieszadło wstępnie homogenizuje zawartość zbiornika, co ułatwia jej pompowanie. Tego typu pompy występują zarówno w wersji zanurzeniowej, jak i naziemnej, często z napędem spalinowym. Choć są droższe i bardziej energochłonne, znacznie poprawiają efektywność zarządzania gnojowicą.

Rys. Pompa zanurzeniowa, zatapialna z rozdrabniaczem (fot.hydromet.net.pl)

Ważne jest też mieszadło

Efektywne mieszanie gnojowicy jest ważne zarówno dla łatwego pompowania, jak i dalszego wykorzystania nawozu w gospodarstwie. Dobrze dobrane pozwala szybko rozdrobnić i ujednorodnić zawiesinę, zapobiegając jej rozwarstwieniu. Wybór konkretnego typu powinien być dostosowany do rodzaju zbiornika, jego lokalizacji oraz warunków panujących na fermie. Wśród dostępnych konstrukcji wyróżnia się przede wszystkim trzy główne typy mieszadeł:

• Mieszadła pionowe – przydatne tam, gdzie dostęp do zbiorników jest ograniczony, np. przez wąskie włazy czy ciasne przestrzenie technologiczne. Sprawdzają się szczególnie dobrze w prostych instalacjach lub tam, gdzie nie jest wymagana bardzo duża moc napędowa. To również rozwiązanie dla zbiorników, które znajdują się pod powierzchnią gruntu lub w trudno dostępnych lokalizacjach.
• Mieszadła zanurzeniowe – polecane do głównych i pośrednich zbiorników, zapewniają efektywność pracy w pełnym zanurzeniu. Często są wykorzystywane w otwartych lagunach i dużych zbiornikach, gdzie niezbędne jest intensywne wymieszanie dużej objętości cieczy.
• Mieszadła zanurzeniowe z ruchem slalomowym – doskonałe do chlewni rusztowych, gdzie kanały znajdują się bezpośrednio pod zwierzętami. Ich konstrukcja umożliwia dokładne mieszanie w ciasnych przestrzeniach między rusztami oraz w długich ciągach technologicznych.

W zależności od zapotrzebowania mieszadła oferowane są z napędem z wałka odbioru mocy (WOM) traktora, do pracy w lagunach i zewnętrznych zbiornikach, a także mieszadła z własnym silnikiem elektrycznym, przeznaczone m.in. do zastosowania w kanałach podrusztowych i zamkniętych zbiornikach fermentacyjnych. Jednym z najważniejszych czynników przy wyborze mieszadła jest jego moc. To ona decyduje o wydajności urządzenia, średnicy wirnika oraz możliwości efektywnego wymieszania nawet gęstej, zasiedziałej gnojowicy. Dostępne modele mieszadeł oferują typowe moce w zakresie od 7,5 do 18,5 kW. Warto też zwrócić uwagę na typ ścielenia, obecność słomy czy innych materiałów włóknistych, co może wymagać mieszadła o większej mocy i lepszych właściwościach tnących. Ze względu na agresywne środowisko, w którym pracują mieszadła bardzo ważna jest ich odporność na wilgoć, amoniak oraz działanie substancji chemicznych obecnych w gnojowicy. Warto wybierać urządzenia wykonane z ocynkowanej stali węglowej lub stali nierdzewnej, które gwarantują odporność na korozję i dłuższą trwałość.

Rys. Mieszadło do gnojowicy zamontowane na ładowarce teleskopowej (fot. www.berutex.com)

Podsumowanie

Właściwe przechowywanie gnojowicy w chowie trzody chlewnej ma duże znaczenie zarówno dla ochrony środowiska, jak i efektywności gospodarstwa. Przepisy prawne nakładają obowiązek stosowania szczelnych i odpowiednio zabezpieczonych zbiorników, dostosowanych do wielkości produkcji i cyklu nawożenia. W zależności od potrzeb i możliwości technicznych rolnicy mogą wybierać spośród zbiorników betonowych, stalowych, z tworzyw sztucznych, elastycznych oraz lagun z odpowiednią izolacją. Wspomagające urządzenia, takie jak pompy i mieszadła, umożliwiają sprawne zarządzanie gnojowicą i utrzymanie jej jednorodnej struktury. Skuteczny system przechowywania ogranicza straty azotu, minimalizuje emisję odorów i zmniejsza ryzyko zanieczyszczenia wód gruntowych, co przekłada się na zgodność z przepisami i korzyści ekonomiczne.