Разработка утилизация органических отходов строящегося животноводческого комплекса

На очистных сооружениях животноводческих ферм и комплексов предусматривают карантинные  ёмкости, рассчитанные на шестисуточное  выдерживание навоза. Если в течение  времени выдерживания навоза в карантинных хранилищах не зарегестрированны опасные заболевания у животных, то навоз не обеззараживают и транспортируют для дальнейшей обработки и использования.

Целесообразность  разделения жидкого навоза, навозных стоков на фракции независимо от мощности предприятия в каждом конкретном случае должна быть дополнительно определена, исходя из их влажности, а также требований к дальнейшей обработке, хранению и использованию.

Разделение  жидкого навоза и навозных стоков на фракции следует проводить  гравитационным, механическим и комбинированным способами.

При разделении жидкого навоза на фракции влажность  твёрдой фракции не должна превышать 70 %, так как при более высокой  влажности биотермические процессы в буртах не идут и обеззараживание  не происходит. Бурты должны размещаться на незаглубленных, водонепроницаемых площадках с твёрдым покрытием, имеющих уклон в сторону водоотводных лотков с тем, чтобы выделяющаяся из навоза жидкость вместе с атмосферными осадками направлялась в жижесборник.

Место для площадки должно быть ровным, сама площадка - водонепроницаемой. Кроме того, эти площадки должны иметь ограждения в виде водонепроницаемых бортов, а также устройства для сбора и отвода ливневых вод. При использовании для компостирования навоза, заражённого вредными бактериями и гельминтами, продолжительность его выдержки должна быть не менее 3-4 месяцев.

При возникновении  инфекционных болезней навоз обеззараживается одним из следующих способов: биологическим (биотермическая обработка, компостирование  или длительное выдерживание), химическим (аммиак или формальдегид), физическим (термическая обработка на пароструйной установке или сжигание) ((Нормы технолгического…,1999).

Весь комплекс мероприятий по охране окружающей среды(о/с) направлен на предотвращение попадания  бесподстилочного навоза или продуктов его переработки в грунтовые воды или поверхностные водоемы.

Рахработаные  в последние годы и внедряемые в практику с/х ГДР такие способы  подготовки бесподстилочного навоза, как разделение его на твердую  и жидкую фракции, дезодорация путем аэрации, искусственная биологическая обработка путем интенсивной аэрации, оживительные способы или длительная аэрация, не обеспечивают такой степени обработки жидкого навоза, которая бы допускала его сброс в водоемы.

Для подготовки к сбросу в водоемы должны выдерживаться критерии очистки навоза соответствующие допускаемому составу сбросов в пределах 2 класса качества воды. При сбросе в стоячие воды, стоки должны иметь более высокую степень очистки, исключающую опасность эутрофии.

Наивысшие предельные нагрузки зависят от вида и степени подготовки бесподстилочного навоза, удобряемых земель и продолжительности использования.

Все способы  утилизации бесподстилочного навоза применимы  только с разрешения компетентных органов  водного хозяйства. При их правильном проведении обеспечивается охрана водных ресурсов от загрязнения вредными веществами, гарантируется быстрое разложение органических и минеральных составных частей продуктов жидкого навоза и использование растениями питательных веществ и воды как фактора роста.

Аспекты охраны о/с, необходимые при использовании  жидких фракций:

- учет местных  водохозяйственных условий при  определении системы удобрения  и севооборотов;

- согласование  доз и годовых норм с потребностью  с/х культур;

-регулирование  интенсивности орошения в зависимости от влияния продуктов обработки бесподстилочного навоза на инфильтрационную способность почвы.(П.Я.Семенова, 1982г)

Сроки хранения всех видов навоза следует определять расчетом в зависимости:

- от продолжительности  периодов осенне-весеннего бездорожья;

- наличия свободных  площадей сельскохозяйственных  угодий для внесения навоза;

- эпизоотического  состояния хозяйства;

- природно-климатических  и организационно-хозяйственных  условий.

Эти сроки должны составлять от 4 до 12 месяцев в зависимости  от структуры, влажности массы и  технологии хранения.

Хранение навоза  следует осуществлять в прифермских или полевых хранилищах секционного типа. В целях совмещения процессов карантинирования и хранения навоза и помета количество секций хранилищ должно быть не менее двух.

Для бесподстилочного навоза хранилища допускается устраивать заглубленными или наземными траншейного типа; они должны иметь ограждения, устройства для забора жидкого навоза или навозной жижи насосами, и вдоль одной из стенок иметь съезды с уклоном 2,0-2,5%.

Глубину хранилищ следует назначать в соответствии с техническими характеристиками применяемых средств для выгрузки, но не более 4 - 5 м; ширину - не менее 18 м. Днища и откосы хранилищ должны иметь твердое покрытие.

Навозохранилища для неразделенного на фракции жидкого  навоза КРС должны быть оборудованы  устройствами для перемешивания. В целях исключения намораживания подачу жидкого навоза в навозохранилища следует предусматривать, как правило, снизу. В навозохранилищах для хранения жидкой фракции перемешивание не осуществляется.

Для обеспечения  гравитационного отделения жидкой фракции от неразделенного на фракции жидкого навоза навозохранилища оборудуются фильтрующими стенками, решетками или другими устройствами.

Все виды навоза и помета следует использовать для  удобрения земельных угодий, повышения  плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

Нормы и сроки  внесения навоза и помета следует  устанавливать с учетом количества содержащихся в них питательных  веществ и в зависимости от природно-климатических, почвенных  условий, принятых севооборотов, структуры  посевов и требуемого уровня урожайности сельскохозяйственных культур.

Жидкий навоз  КРС, осадок из отстойников, фугат и  избыточный активный ил следует вносить  путем запахивания под кормовые культуры, используемые для приготовления  силоса, сенажа и травяной муки.

Жидкий навоз и его жидкую фракцию следует использовать в качестве удобрения многолетних трав на лугах и пастбищах при внутрипочвенном способе внесения с применением агрегатов АВВ и АВМ, оборудованных устройствами, обеспечивающими внесение навоза на глубину не менее 17 см и исключающими загрязнение навозом поверхности почвы.

Оптимальные сроки  внесения жидкого навоза, навозных стоков и их жидкой фракции должны быть приближены к периоду вегетации  сельскохозяйственных культур. Эффективность  зимнего внесения бесподстилочного навоза в 1,5 раза ниже его внесения в период вегетации растений и сопряжена с высоким риском загрязнения окружающей среды.

Зимнее внесение обеззараженного жидкого навоза проводят на заранее подготовленные поля, с которых исключается сток талых загрязненных навозом вод в водоемы. Внесение следует проводить при температуре воздуха до минус 10 °С и высоте снежного покрова до 20 см.

Эффективным способом использования бесподстилочного навоза является применение его под сидеральные  культуры, возделываемые как в самостоятельных, так и в промежуточных посевах. Это позволит расширить сроки использования бесподстилочного навоза, увеличить поступление в почву органического вещества и предотвратить загрязнение продукции нитратами (СНиП II-97-76).

Оптимальные сроки внесения жидкого навоза под культуры приведённого севооборота – под плуг: под озимую пшеницу – перед вспашкой, под картофель – осенью при зяблевой вспашке или весной при весенней перепашкой.

Основное условие  применения навоза и других органических удобрений - полная механизация всех работ. Наиболее целесообразным признан отрядный метод. В состав отряда обычно включаются 3-4 разбрасывателя 1-ПГУ-3,5 и РПГУ-2, 0А и один погрузчик ПБ-35, а также трактор с плугом для одновременной заделки удобрений. При комплектовании отрядов следует учитывать местные условия: контурность полей, качество и количество навоза, производительность машин (Нормы технолгического…,1999).

Территория  для размещения сооружений подготовки к использованию навоза и помета должна соответствовать требованиям СНиП II-97-76.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

           В данной работе разработан  проект утилизации органических  отходов строящегося животноводческого   комплекса, а также затронуты  следующие основные моменты:

         1. Проведена теоретическая оценка хозяйственной деятельности человека в рамках данной тематики, а именно характеристика навоза КРС как органического удобрения, рассмотрены положительные и отрицательные моменты использования его в качестве удобрительного материала под сельскохозяйственные культуры.

        2. Рассмотрены методы отбора проб  объектов исследования, а именно  – почв территории, на которой  планируется утилизация органических  отходов, и методик определения  необходимых показателей в соответствии  с ГОСТом.

        3. Приведена оценка территории на возможность утилизации отходов животноводческого комплекса. Выявлено, что почвенно-климатические условия благоприятны для интенсивного ведения сельского хозяйства.

        4. Рассчитан выход навоза КРС  на планируемое число голов,  а также проведена его оценка по агрохимическим показателям.

         5. Составлен севооборот, под который  планируется внесение органики.

         6. Рассчитаны безопасные дозы  внесения по содержанию тяжёлых  металлов, фосфора и общего азота. 

         7. Рассчитана площадь утилизации навоза КРС, которая составляет             327 га при содержании 2392  головы  крупнорогатого скота.

         8. В соответствии с НТП 17-99 приведены  рекомендации по безопасному  внесению навоза с точки зрения  охраны окружающей среды и безопасности здоровья людей.

 

 

 

Список используемой литературЫ

1. Агроклиматический справочник по Горьковской области. Гидрометеоиздат., Л., 1959.
2. Бодрова Е.М., Озолина З.Д.  Органические удобрения и их использование // Министерство сельского хозяйства РСФСР. – М.:1961. - С. 196.
3. Белоусов, Н.М. Эффективность и экологически безопасное применение органических удобрений / Н.М. Белоусов // Химия в сельском хозяйстве. – 1996. - № 3. – С. 10-11.
4. Бодрова Е.М., Семенов П.Я., Полунин С.Ф., Ефремов В.Ф. Органические удобрения // Россельхозиздат, М.: 1973, С. 56
5. Бреус, И.П. Миграция тяжёлых металлов с инфильтрационными водами в основных типах почв Среднего Поволжья / И.П. Бреус, Г.Р. Садриева // Агрохимия. – 1997. - № 6. – С.56-64.
6. Васильев, В.А. Основные условия эффективного применения удобрений / В.А. Васильев. – М.: Колос, 1983. – 88 с.
7. Варламов Г.П. Механизация удаления и использование навоза// М.: Колос, 1969. – 200 с.
8. Васильев В.А., Филиппова Н.В. Справочник по органическим удобрениям 2-е изд., перераб. и доп. // М.: Росагропромиздат, 1988. – 255с.
9. ГОСТ 28168-89 - Почвы. Отбор проб.
10. ГОСТ 26213-91. - Почвы. Методы определения органического вещества.
11. ГОСТ 26483-85 - Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО.
12. ГОСТ 26212-91. - Почвы. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО.
13. ГОСТ 26207-91 - Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО.
14. ГОСТ 26712-85. - Удобрения органические. Общие требования к методам анализа.
15. ГОСТ 26713-85. - Удобрения органические. Метод определения влаги и сухого остатка.
16. ГОСТ 26715-85. - Удобрения органические. Методы определения общего азота.
17. ГОСТ 26717-85 - Удобрения органические. Метод определения общего фосфора.
18. ГОСТ 26718-85. Удобрения органические. Метод определения общего калия.
19. Докучаев Н.А., Стома Л.А., Гагин В.М. Удаление и использование навоза // М.: Россельхозиздат, 1976. – 53 с.
20. Добровольский, Г.В. Охрана почв / Г.В. Добровольский, Л.А. Гришина. – М.: МГУ, 1985. – 224 с.
21. Использование органических удобрений // М.: Колос, 1966.- 376 с.
22. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Попов П.Д. Теория и практика использования органических удобрений // М.: Агропромиздат, 1987. – 96 с.
23. Лукъяненков И.И. Перспективные системы утилизации навоза // М.: Россельхозиздат, 1985. – 176 с.
24. Мамченков И.П. Органические удобрения // М.: Россельхозиздат, 1965. – 56 с.
25. Минеев, В.Г. Практикум по агрохимии / В.Г Минеев и др. – М.: Изд-во МГУ, 2001. – 689 с.
26. Никитин, Б.А. Пахотные почвы Нижегородской области / Б.А. Никитин, Г.Д. Гогмачадзе. – Нижний Новгород, 2003. – 176 с.
27. Нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помёта. – Минсельхоз РФ, 1999.
28. Органические удобрения: Справочник // П.Д. Попов, В.И. Хохлов, А.А. Егоров и др. // М.: Агропромиздат, 1988. – 207 с.
29. Применение органических удобрений // М.: Колос, 1971. – 200 с.
30. Рекомендации по применению подстилочного навоза и других местных органических удобрений // М.: Колос, 1977. – 62 с.
31. Семенов П.Я., Ремпе Е.Х. Подготовка и использование бесподстилочного навоза // М.: Колос, 1982. – 80 с.
32. Сурнин В.И. Использовани е жидкого навоза. – М.: Россельхозиздат, 1978, - 64 с.
33. http//:www.emeat.ru/new.php

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

Приложение 1

Расчеты по общей  влажности навоза быков-производителей  при самотечной системе периодического:

40,0 кг  -  100 %

Х кг  -  86,0 %

Х = 34,4 кг

         40,0

 

34,4                      5,6

+

20,0

54,4 + 5,6 = 60,0 кг

60,0 кг  -  100 %

54,4 кг  -  Х  %

Х = 90,7 %

 

 

 

 

 

Приложение 2

       Общая доза внесения навоза по содержанию (нормируемых) загрязнений Д_общ., т/га сухого вещества, вычисляется по формуле:

Д_общ. = (0,8 ПДК – Ф) * m /с

       Максимально допустимая разовая  доза внесения осадка Д_уд., т/га сухого вещества, вычисляется по формуле:

Д_уд. = 0,1 ПДК * m /с, где

ПДК – предельно  допустимая концентрация нормируемого загрязнителя в почве, мг/кг;

Ф – фактическое  содержание загрязнения в почве, мг/кг;

с – концентрация загрязнения в осадке, мг/кг сухого вещества;

m – масса пахотного слоя почвы в пересчёте на сухое вещество, т/га

 

            Расчет допустимых доз внесения  навоза по содержанию свинца  на светло-серых лесных легкосуглинистых  почвах:

            Д_общ. = (0,8 * 65,0 – 15,0) * 3250,0 / 1,05 = 114523,8 т/га;

                     Д_уд. = 0,1 * 65,0 * 3250,0 / 1,05 = 20119,0 т/га

          Расчёты по другим металлам  ведутся аналогично.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 3

Баланс: +150 кг /га

                Б = 187,9 * 1,5 = 281,9 кг/га

Приход:

                П = 187,9 + 281,9 = 469,8 кг/га

Пересчёт приходной части фосфора на органическое удобрение:

содержание  Р₂О₅ в удобрении: 1,8 % сухого вещества

               Др₂о₅ =469,8 / 18 = 26,1 т/га

 

Необходимо  рассчитать содержание общего азота  в 1 т сухого вещества:

3,2 кг    -    в 100 кг

х кг       -     в 1000 кг

 х = 32 кг

         Д _Nобщ  = 300 / 32 = 9,4 т

Разовая доза составляет 9,4 т