Технология обработки и утилизации отходов животноводческих комплексов (крупный рогатый скот, свинокомплексы)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технология обработки и утилизации отходов животноводческих комплексов (крупный рогатый скот, свинокомплексы)

Анализ данных [1] о негативном влиянии отходов крупных животноводческих комплексов на объекты внешней окружающей природной среды показал необходимость разработки методов обработки и утилизации их отходов, известная часть которых была изначально заложена в технологиях производства животноводческой продукции, а затем постоянно совершенствовалась.

На примере комплексов КРС и свинокомплексов рассмотрим этапы работы, проводимые с органическими удобрениями.

На животноводческих комплексах по производству молока преимущественное распространение получили механические и комбинированные системы удаления навоза из помещений [2, 3]. Навоз доставляют в навозохранилище, где он биотермически обеззараживается в течение 4-6 месяцев, а затем вывозится на поля мобильным транспортом.

На комплексах по выращиванию нетелей удаление навоза осуществляется в соответствии с типовыми проектами механическим и гидравлическим способом [4].

На комплексах по откорму молодняка крупного рогатого скота, преимущественно, используется гидравлическая система удаления навоза. При этом разделение навоза на фракции производится либо в отстойниках, либо механически.

Для обезвоживания навоза механическим способом на комплексах 10 тыс. голов КРС в год имеются: навозоприемник емкостью 300 кубометров, цех обезвоживания, площадка для складирования твердой (густой) фракции навоза, два навозохранилища для накопления и хранения жидкой фракции. Жидкий навоз с первоначальной влажностью 93-95% из помещений по коллектору поступает в навозоприемник, откуда после перемешивания подается на виброгрохот, с помощью которого осуществляется предварительное разделение на жидкую и твердую фракции. Жидкая часть стекает по трубопроводу в навозохранилище, а твердая фракция после обработки на шнековых прессах или ленточном фильтре вновь разделяется на две части - жидкую и твердую. Жидкая часть поступает в навозохранилище, а твердая, влажность которой до обработки была 80-83%, а после обработки снизилась до 65-70%, складируется в бурты на площадке густой фракции для биотермического обеззараживания.

Фильтрат, находящийся в навозохранилищах, также подвергается обеззараживанию в течение 3 месяцев, после чего по оросительной системе поступает на земледельческие поля орошения.

В случае, если разделение на фракции осуществляется методом отстаивания, на животноводческом комплексе имеются четыре навозохранилища [5].

После заполнения навозохранилища навоз в нем отстаивают в течение 2,5-3,5 месяцев. За этот срок навоз разделяется на три слоя, которые представляют собой: верхний - корку, нижний - твердую (густую) фракцию в виде осадка и средний - отстоявшуюся жижу. После откачки жижи осадок (густую фракцию) подсушивают, грузят в мобильные транспортные средства и вывозят на поля, где складируют в бурты для обеззараживания. Жидкая фракция самотеком поступает в одно из двух смежных навозохранилищ, где ее хранят до полива и обеззараживают в течение 3 месяцев. О степени изменения качества жидкой фракции за этот срок говорят данные таблицы 1.

животноводческий утилизация скот

Таблица 1. Степень обеззараживания жидкой фракции навоза в навозохранилище

Из данных таблицы 1 видно, что в процессе хранения навозной жижи в навозохранилищах в значительной степени изменяются ее цвет и качественный состав: она осветляется, насыщается кислородом, обедняется органическим веществом и микрофлорой, яйцами гельминтов.

Такие изменения снижают загрязнение почв, на которых в последующем используются эти навозные стоки в качестве удобрений, и позволяют улучшать экологическую обстановку вокруг животноводческих комплексов КРС [6].

Крупные свиноводческие комплексы на 12, 24, 54, 108 тысяч голов в год оснащены различными системами удаления навозных стоков, их транспортировки и дальнейшей утилизации [7].

В комплексах на 12 и 24 тыс. голов в год технологическая схема обработки навоза включает самотечную или гидросмывную систему удаления его из помещений, когда жидкий навоз вначале поступает в приемные резервуары, а затем перекачивается в один из свободных бетонированных отстойников-накопителей, вместимостью от 4,5 до 12 тыс. кубометров каждый. Количество таких отстойников на свинокомплексе зависит от мощности комплекса и принятых режимов утилизации.

После заполнения отстойника в течение 10-15 дней происходит разделение навоза на слои: верхний - из твердых органических частиц; средний - из осветленной жидкой фракции; нижний - из твердых минеральных и органических частиц. После разделения осветленная жидкая фракция с содержанием сухого вещества 0,25-0,5% через шандорные затворы самотеком поступает в приемный резервуар станции перекачки, откуда с помощью фекальных насосов подается либо сразу в систему орошения, либо в пруды-накопители, а также в цистерны-разбрасыватели. Оставшаяся после слива осветленной жижи твердая фракция обезвоживается до влажности 75-80% в течение 1,5-2 месяцев с помощью дренажной системы, а затем вывозится под запашку на поля.

Дренажную систему после выгрузки твердой фракции промывают и обновляют дренирующий материал, которым чаще всего служит гравий. Каждый отстойник в течение года используется под два цикла обработки навоза.

Такая технология проста в устройстве и эксплуатации, сравнительно дешева, однако требует больших площадей под отстойники и значительных капитальных затрат на строительство. Не обеспечивается также требование к полному обеззараживанию и дезодорации твердой и жидкой фракций навоза, что наносит экологический ущерб окружающей природной среде. Некоторые обобщенные результаты работы очистных сооружений на свинокомплексе мощностью 12 тыс. свиней в год приведены в таблице 2.

Отсюда видно, что эффективность разделения в отстойниках-накопителях составляет: по абсолютно сухому веществу - 70%, по органическому веществу - 65%, общему азоту - 50%, фосфору - 50%, калию - 5%.

Таблица 2. Структура и состав исходного навоза и его фракций

Таким образом, даже при выполнении всех технологических операций по обработке жидкого навоза на свинокомплексах мощностью 12 тысяч свиней в год, очистные сооружения «очищают» экологически вредные отходы животных всего на 65-70% по органическим и сухим веществам и еще меньше - по минеральным.

Очистные сооружения самых крупных свинокомплексов (на 54 и 108 тысяч свиней в год) представляют собой еще более сложные и емкие системы, включающие целый комплекс оборудования: приемные резервуары-усреднители; цеха разделения жидкого навоза на фракции; вертикальные отстойники; бункеры-обезвоживатели; аэротенки первой ступени очистки; вторичные радиальные отстойники; насосные установки для перекачки активного ила и осадка; иловые бетонные площадки. Кроме того, на большинстве таких свинокомплексов применяется дополнительная очистка жидкой фракции на оборудовании, используемом для очистки фекально-хозяйственных стоков в жилищно-бытовом секторе. Однако даже такая вторичная обработка не обеспечивает достаточной степени биологической очистки жидкой фракции, т.к. величина БПК при этом не опускается ниже 200-300 мг/л при нормативе для водоемов рыбохозяйственного назначения 3 мг/л.

Это означает, что такие жидкие стоки даже после вторичной очистки нельзя сбрасывать в открытые водоемы, что, к сожалению, наблюдается довольно часто, принося значительный ущерб окружающей природной среде.

Технология утилизации навоза на крупных свинокомплексах, рассчитанных на годовое выращивание 54 и 108 тыс. свиней, базируется на гидросмывной системе удаления навоза из помещений.

Жидкий навоз вначале поступает в резервуар-усреднитель, емкость которого составляет не менее полусуточного объема всего навоза с комплекса. Отсюда с помощью навозных насосов жидкий навоз поступает в секции карантинной емкости с целью выдерживания его в каждой из трех секций в течение 6 суток для выявления наличия инфекции, затем жидкий навоз из каждой секции поочередно направляется в разделители на твердую и жидкую фракции.

Жидкая фракция самотеком сбрасывается в специальную емкость, из которой она подается в вертикальные отстойники непрерывного действия на 2-3 часа.

После отстаивания фильтрат поступает в промежуточную емкость, из которой осветленная часть направляется в секции прифермского и полевого хранилищ.

Их суммарная емкость составляет объем жидкой фракции, накапливающейся в течение 6-8 месяцев. Твердая фаза после разделителя ленточным транспортером подается в бункер шнекового пресса и выходит из него после обработки с влажностью не более 65%. Остаточный фильтрат после шнекового пресса самотеком поступает в специальную емкость для жидкой фракции.

Образующийся в вертикальных отстойниках жидкой фракции осадок с влажностью 93-94% по осадкопроводу через промежуточный резервуар направляется в осадительные центрифуги для обезвоживания до влажности 65-67%. Твердая обезвоженная фракция транспортируется на площадку для биотермического обеззараживания. В случае подозрения на возникновение инфекционного заболевания на свинокомплексе весь жидкий навоз из карантинных емкостей направляется в специальный цех обеззараживания, оборудованный пароструйной установкой и только из него, после обезвреживания и охлаждения, подается на разделение фракций. В случае обеззараживания навоза на пароструйной установке отпадает необходимость в биотермическом обезвреживании твердой фракции, которую сразу отправляют в поле под запашку или складирование. Жидкую фракцию навоза используют либо как удобрение, либо, если она осветлена, для орошения.

Имеются свинокомплексы мощностью до 24 тыс. голов свиней, где навоз из помещений удаляется не гидросмывом, а механическим способом.

Здесь навоз собирают в навозоприемник, куда подается и техническая вода из животноводческих помещений. В остальном технологическая схема обработки навоза напоминает предыдущую, за исключением процесса отстаивания жидкой фракции в отстойниках-накопителях, снабженных дренажной системой, который применяется здесь. Влажность твердой фракции после дренирования составляет 78-80%, поэтому ее смешивают на специальной площадке с соломой или торфом и полученный компост складируют для биотермического обеззараживания.

Там, где отсутствуют пригодные для брожения сельхозугодья или их недостаточно, на свинокомплексах используют систему обработки навоза с биологической очисткой навозных стоков.

Здесь, после разделения навоза на фракции с помощью дуговых сит и сепараторов барабанного типа, жидкая фракция вначале подается в первичные вертикальные отстойники. Затем осветленный фильтрат направляется в аэротенки с принудительной аэрацией. Аэрированная жидкая фракция поступает во вторичные отстойники для отделения активного ила.

Биологически очищенная жидкость подается либо в хранилища, либо на доочистку, если имеется в виду сбрасывать ее в открытые водоемы. Доочистка осуществляется в системе городской канализации или в спецсооружениях санэпидемнадзора. Твердая фракция дорабатывается на шнековых прессах и центрифугах, после чего на мобильных транспортных средствах доставляется на площадку для биотермического обеззараживания, а оттуда - на поля под запашку. Избыточный активный ил после обезвреживания на мобильных пароструйных установках также вывозится на поля.

Таким образом, использование на крупных животноводческих комплексах всего технологического арсенала по обработке отходов производства обеспечивает существенное обезвреживание их отходов и снижает риск негативного воздействия на экологию окружающих природных объектов.

Список использованных литературных источников

1. Безуглов В.Г. Экологическая обстановка на животноводческих комплексах, фермах, птицефабриках и прилегающих к ним территориях // «АгроЭкоИнфо», 2013, №1, http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2013/1/st_09.doc.

2. Ворошилов Ю.И., Житков В.С., Ковалев Н.Г., Мальцман Т.С. Современная технология обработки отходов животноводства и охрана природы. - М.: Высшая школа, 1984. - С. 15-18.

3. Ковалев Н.Г., Погребная Н.П., Егорова О.Г. Уборка и утилизация на фермах крупного рогатого скота. - М.: Животноводство. -1981, №2. - С. 20-22.

4. Общесоюзные нормы технологического проектирования систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения, подготовки и использования навоза и помета (ОНТП 17-81). - М., 1983.

5. Методические рекомендации по проектированию систем удаления, обработки, обеззараживания, хранения и утилизации навоза и помета. - М., 1982.

6. Pegger, T Titrerhahrund und Futtermittel, Ber. Zdue-201, Sonderhegt, 186-193, 1989.

7. Ковалев Н.Г., Глазков И.К., Матяш И.Н. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих фермах. Рек. - М., 1982. - С. 12.

Размещено на Allbest.ru