Научная статья на тему 'Алгоритм расчета площади прифермской теплицы для утилизации стоков доильного зала'

Алгоритм расчета площади прифермской теплицы для утилизации стоков доильного зала Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
151
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АЛГОРИТМ / НАВОЗОСОДЕРЖАЩИЙ СТОК / ТЕПЛИЦА / ВНУТРИПОЧВЕННЫЙ ПОЛИВ / ПОДКОРМКА РАСТЕНИЙ / ЭКОЛОГИЯ

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Гордеев В. В., Миронов В. Н., Миронова Т. Ю.

В статье представлен химический состав навозосодержащих стоков доильных залов и алгоритм расчета, выходными параметрами которого являются: требуемая площадь теплицыдля их полной утилизации; дозы дополнительного внесения удобрений (азота, фосфора, калия) и количество поливной воды на полученную площадь. Приведен расчет по представленному алгоритму на примере коровника на 100 коров со шлейфом. В течение года на данной ферме образуется около 544 т навозосодержащих стоков доильных залов. Минимальная полезная площадь прифермской теплицы для полной утилизации такого количества стоков в течение года при выращивании роз составит 772 м2, при этом на эту площадь дополнительно потребуется внести около 824 кг азотных и 156 кг калийных удобрений, 518 м3 воды для полива. Внутрипочвенное внесение навозосодержащих стоковна этой площади позволит безопасно утилизировать весь объем стоков, образующихся в доильном зале и получить дополнительную цветочную продукцию.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CALCULATION ALGORITHM OF FARM GREENHOUSE AREA TO UTILISE MILKING PARLOUR WASTEWATER

The paper describes the chemical composition of manure-bearing wastewater from the milking parlour and the calculation algorithm, the output parameters of which are required greenhouse area for the complete utilisation of the wastewater, rates of additional application of NPK fertilisers and the amount of irrigation water per calculated area. The developed algorithm was used to calculate these parameters for a cow barn for 100 cows and the part of the dairy herd outside lactation period. The annual output of manure-bearing wastewater from the milking parlour on this farm is around 544 t. The minimal useful area of the farm greenhouse to ensure the complete annual utilisation of this amount of wastewater in cultivation of roses is 772 m2. In this case additional 824 kg of nitrogen fertilisers, 156 kg of potassium fertilisers and 518 m3 of irrigation water need to be applied on this area. Subsoil application of manure-bearing wastewater allows to utilise all the wastewater originating from the milking parlour and to grow additional flower crops.

Текст научной работы на тему «Алгоритм расчета площади прифермской теплицы для утилизации стоков доильного зала»

механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. № 90. С. 107-114;

2. http://www.gks.ru

3. Методические рекомендации по технологическому проектированию свиноводческих ферм и комплексов РД-АПК 1.10.02.04-12

4. Плаксин И.Е., Трифанов A.B. Результаты производственной проверки технологического модуля для откорма поросят // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2014. № 85. С. 108-115.

5. Белов A.A. Технологический модуль для выращивания кроликов // АПК -стратегический ресурс экономического развития государства XXI международная агропромышленная выставка "АГРОРУСЬ", материалы международного конгресса.- 2015,-С. 214.

6. Плаксин И.Е., Трифанов A.B. Разработка технологического модуля для содержания и откорма цыплят-бройлеров // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. 2016. Т. 1. № 9. С. 150-152.

7. Плаксин И.Е., Трифанов A.B. Малогабаритный свинарник // патент на полезную модель RUS 160700 12.08.2015

8. Белов A.A., Зеляков Е.В., Плаксин И.Е., Трифанов A.B., Тропин А.Н. Устройство для клеточного размножения и содержания мелких животных // патент на полезную модель RUS 139849 02.09.2013

9. Плаксин И.Е., Трифанов A.B. Модульная птицеферма // патент на полезную модель RUS 166027 06.04.2016

10. Плаксин И.Е., Плаксин С.П., Трифанов A.B. Определение оптимальных размеров технологических модулей для содержания свиней // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2015. № 87. С. 195-201.

11. Плаксин С.П., Плаксин И.Е., Базыкин В.И. Оптимальное размещение технологических модулей для организации рентабельного мелкотоварного производства свинины // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2014. № 37. С. 249-255.

УДК 631.22

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ПЛОЩАДИ ПРИФЕРМСКОЙ ТЕПЛИЦЫ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ СТОКОВ ДОИЛЬНОГО ЗАЛА

В В. ГОРДЕЕВ, канд. техн. наук; В Н. МИРОНОВ, канд. техн. наук; Т.Ю. МИРОНОВА Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение «Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства» (ИАЭП), Санкт-Петербург, Россия

Технологии и технические средства механизированного производства продукции

растениеводства и животноводства_

В статье представлен химический состав навозосодержащих стоков доильных залов и алгоритм расчета, выходными параметрами которого являются: требуемая площадь теплицы для их полной утилизации; дозы дополнительного внесения удобрений (азота, фосфора, калия) и количество поливной воды на полученную площадь. Приведен расчет по представленному алгоритму на примере коровника на 100 коров со шлейфом. В течение года на данной ферме образуется около 544 т навозосодержащих стоков доильных залов. Минимальная полезная площадь прифермской теплицы для полной утилизации такого количества стоков в течение года при выращивании роз составит 772 м2, при этом на эту площадь дополнительно потребуется внести около 824 кг азотных и 156 кг калийных удобрений, 518м3 воды для полива. Внутрипочвенное внесение навозосодержащих стоков на этой площади позволит безопасно утилизировать весь объем стоков, образующихся в доильном зале и получить дополнительную цветочную продукцию.

Ключевые слова: алгоритм; навозосодержащий сток; теплица; внутрипочвенный полив; подкормка растений; экология.

CALCULATION ALGORITHM OF FARM GREENHOUSE AREA TO UTILISE MILKING PARLOUR WASTEWATER

V.V. GORDEEV, Cand. Sc. (Engineering); V.N. MIRONOV, Cand. Sc. (Engineering); T.Yu. MIRONOVA

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production - IEEP, Saint Petersburg, Russia

The paper describes the chemical composition of manure-bearing wastewater from the milking parlour and the calculation algorithm, the output parameters of which are required greenhouse area for the complete utilisation of the wastewater, rates of additional application of NPK fertilisers and the amount of irrigation water per calculated area. The developed algorithm was used to calculate these parameters for a cow barn for 100 cows and the part of the dairy herd outside lactation period. The annual output of manure-bearing wastewater from the milking parlour on this farm is around 544 t. The minimal useful area of the farm greenhouse to ensure the complete annual utilisation of this amount of wastewater in cultivation of roses is 772 m2. In this case additional 824 kg of nitrogen fertilisers, 156 kg of potassium fertilisers and 518 m3 of irrigation water need to be applied on this area. Subsoil application of manure-bearing wastewater allows to utilise all the wastewater originating from the milking parlour and to grow additional flower crops.

Keywords: algorithm; manure-bearing wastewater; greenhouse; subsoil irrigation; additional plant nutrition; ecology.

ВВЕДЕНИЕ

При доении в доильных залах ежедневно образуется значительный объем навозосодержащих стоков, которые представляют собой сложное сообщество микроорганизмов и являются экологически опасными источниками загрязнения водных и почвенных ресурсов. Известные методы и средства утилизации навозосодержащих стоков в России и за рубежом не отвечают санитарно-эпидемиологическим нормам, предъявляемым к очищенным стокам, либо их высокая стоимость не оправдывает свое существование. Но у стоков доильных залов есть одно ценное качество - они содержат органические вещества, необходимые для растений, в легкоусвояемой форме (табл. 1).

Таблица 1

Химический состав иавозосодержащих стоков доильного зала одного из хозяйств

Ленинградской области

Показатели Отбор 1 (август) Отбор 2 (май) Отбор 3 (сентябрь) Среднее значение

pH 6,58 7 7,4 6,99

NO3 (N) 1,66 2,64 1,61 1,97 (0,445)

NH4 (N) 413 452 412 425,7 (330,3)

Р 83,8 228 14,1 108,6

К 360,9 500 625 495,3

хпк 20 000 4100 - 12 050

Взвешенные вещества 4583 3600 - 4091,5

Сухой остаток 6394 3951 - 5172,5

Хлориды - 7090,0 - 7090,0

Ca 240,48 - 100,2 170,34

Mg 370,9 - 206,7 288,8

Fe - - 3,25±0,81 3,25±0,81

Zn - - 0,81±0,2 0,81±0,2

Mn - - 0,62±0,16 0,62±0,16

Cu - - 0,19±0,05 0,19±0,05

Mo - - 0,03±0,008 0,03±0,008

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Учитывая тот факт, что для иавозосодержащих стоков существует ряд общеизвестных ограничений при использовании в открытом грунте - для удобрения полей, следует для этих целей использовать теплицы. К тому же, теплицы обладают рядом преимуществ: во-первых, эксплуатация их может осуществляться круглый год, во-вторых, микроклимат их наиболее благоприятен для усвоения всех питательных веществ растениями в более короткие сроки, в-третьих, под действием усиленных микробиологических процессов идет усиленная минерализация органических веществ. Это позволит обеспечить безотходную технологию микробиологической утилизации иавозосодержащих стоков доильных залов (НСДЗ) и дополнительно получать прибыль от реализации выращенной в теплице продукции.

Внесение НСДЗ под цветочные культуры наиболее безопасно с санитарной точки зрения, т.к. они не употребляются в пищу. При этом можно принять заниженные требования по обработке и дезинфекции сточных вод, а правильное распределение в культурооборотах многолетних цветов позволит полностью использовать в течение года все сточные воды доильного зала [1].

Внесение НСДЗ имеет ряд преимуществ перед внесением минеральных удобрений, традиционно используемых в теплицах. Результаты производственной проверки на розах в тепличном хозяйстве учебно-экспериментальной базы Ленинградского государственного университета им. A.C. Пушкина показали положительное влияние внутрипочвенных подкормок навозосодержащими стоками доильных залов на рост и развитие растений. При этом у роз наблюдается повышение сбора цветов на 26,7% и увеличение высоты растений на

Технологии и технические средства механизированного производства продукции

растениеводства и животноводства_

10,4 % по сравнению с подкормками минеральными удобрениями, применяемыми в теплице [2].

Внутрипочвенное внесение НСДЗ обладает рядом преимуществ перед поверхностными способами [3, 4]. Об этом свидетельствуют и ранее проведенные лабораторные исследования на рассаде тагетиса [4], результаты которых показывают, что при применении внутрипочвенного внесения НСДЗ урожайность цветоносов в среднем повысилась на 21,4%, а масса растений на 11,4% по сравнению с поверхностным способом.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Площадь прифермской теплицы или оранжереи должна обеспечивать полную утилизацию предварительно обработанных навозосодержащих стоков в соответствии с рекомендуемыми для выращиваемых культур нормами полива и подкормки. Представленная на рисунке 1 блок-схема алгоритма позволяет определить зависимости площади прифермской теплицы для утилизации навозосодержащих стоков доильных залов различной производительности в зависимости от концентрации питательных веществ в них. Выходными параметрами блок-схемы алгоритма расчета прифермской теплицы являются: требуемая площадь теплицы для полной утилизации стоков, дозы дополнительного внесения удобрений и количество поливной воды на полученную площадь.

Схема работы алгоритма:

1. Ввод исходных данных:

У- плановый урожай сельскохозяйственных культур, т/га;

С'л/у, Сру, Ску - содержание питательных элементов азота, фосфора и калия в урожае, кг/т;

('д с, Срс, Скс ~ тоже в стоках, мг/л; - годовой объем стоков;

п - количество поливов в год;

Н - расчетная высота контура увлажнения, м;

Шнв - объем влаги в 1 м3 объема расчетного слоя почвогрунта при влажности, соответствующей НВ, м3/м3;

IV,1р - то же при влажности перед поливом (предполивной порог влажности) в пределах 0,7-0,8 от НВ, м3/м3,

Кы, Кр, К;/ - коэффициенты учитывающие усвоение элементов питания урожаем;

3 - коэффициент, учитывающий неравномерность пространственного перераспределения влаги в расчетном слое почвогрунта в зависимости от типа почвы (для суглинистых почв принимается равным приблизительно 0,8).

Ввод исходных данных

2

2

Определение годовой нормы внесения НСДЗ по каждому биогенному элементу

Мы, МР, Мк

3

5

Присвоение значения годовой нормы внесения НСДЗ, рассчитанной по азоту Мы за норму внесения НСДЗ Мс

8

1

6

Присвоение значения годовой нормы внесения НСДЗ, рассчитанной по калию Мк за норму внесения НСДЗ Мс

- 7 -

Присвоение значения годовой нормы

внесения НСДЗ, рассчитанной по

фосфору МР за норму внесения НСДЗ Мс

8

Рис. 1. Блок-схема алгоритма расчета площади прифермской теплицы

8

Определение годовой увлажнительной нормы Мв

9

10

Присвоение значения: МС=М

12

12

Определение площади теплицы для полной утилизации НСДЗ 5теп/7.

15

13

10

Определение дополнительных доз внесения удобрений Ы,Р,Н и воды Ув

15

Определение дополнительных доз внесения удобрений Л/, Р, К

2. Определяется годовая норма внесения стоков по каждому биогенному элементу М-

N.

Му, Мк (м/га) [5]:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

МР =

y-ryio

Qvc '^N

м

к

Ру

Срс -Кр У-сКу- Ю3

С КС ' К к

(1)

(2)

(3)

3. Производится проверка - значение годовой нормы внесения стоков рассчитанное по азоту меньше или равно значениям годовой нормы внесения стоков рассчитанным по фосфору и калию.

Мы < МР, Мм <МК.

4. При не выполнении условия 3 производится проверка - значение годовой нормы внесения стоков рассчитанное по фосфору меньше ли или равно значению годовой нормы внесения стоков рассчитанного по калию.

МР< Мк.

5. При выполнении условия 3 за норму внесения навозосодержащих стоков Мс (м3/га) принимается значение годовой нормы внесения стоков, рассчитанное по азоту М^.

Мм=Мс.

6. При не выполнении условия 4 за норму внесения навозосодержащих стоков Мс (м3/га) принимается значение годовой нормы внесения стоков, рассчитанное по калию Мк.

Мк =МС.

7. При выполнении условия 4 за норму внесения навозосодержащих стоков Мс (м3/га) принимается значение годовой нормы внесения стоков, рассчитанное по фосфору Мр.

МР =МС.

8. Определение годовой увлажнительной поливной нормы Мв (м /га), т.к. внесение НСДЗ может не удовлетворять потребности растений в воде.

Существует формула определения единичной поливной нормы [5], исходя из того, что расчет ведется на единицу площади и необходимо учесть количество поливов в год, она примет вид:

Мв = п ■ 0,785 -б ■ Н{ЖНВ - ^ )• 104 , (4)

где п - количество поливов в год, которое зависит от выращиваемой культуры, сезона, влажности почвы;

0,785 - величина, учитывающая эллипсоидную форму контура увлажнения; 3 - коэффициент, учитывающий неравномерность пространственного перераспределения влаги в расчетном слое почвогрунта, принимается в среднем 0,8 для суглинистых и 0,7 для глинистых почв;

Н - расчетная высота контура увлажнения, м;

Шнв - объем влаги в 1 м3 объема расчетного слоя почвогрунта при влажности, соответствующей НВ, м3/м3;

3

IV„р - то же при влажности перед поливом (предполивной порог влажности) в пределах 0,7.3/ з

0,8 от НВ, м7мЛ

9. Производится проверка - меньше ли годовая увлажнительная поливная норма Мв (м3/га), чем принятая норма внесения навозосодержащих стоков Мс.

М,<МС,

10. При не выполнении условия 9 для расчета площади теплицы 8теПл. за норму М принимается норма внесения стоков Мс.

11. При выполнении условия 9 для расчета площади теплицы 8теПл. за норму М принимается годовая увлажнительная поливная норма Мв (м3/га).

12. Определение требуемой площади теплицы 8тет. (га) для полной утилизации

стоков:

(5)

М

13. Определение дополнительных доз внесения удобрений Ы, Р, К и количество воды Ув.

При не выполнении условия 9, когда годовая увлажнительная поливная

.3/

норма Мв (м /га) больше или равна принятой норме внесения навозосодержащих стоков Мс, то дозы дополнительного внесения удобрений можно найти по формуле:

К = (МЫ-М)-СЫС, (6)

Р = (МР-М)-СРС, (7)

К = (МК-М)-СКС. (8)

Дополнительное количество воды для увлажнительных поливов рассчитывается по формуле:

Ув=Мв-М. (9)

14. Определение дополнительных доз внесения удобрений /V, Р, К. Проводится расчет дозы дополнительного внесения удобрений на полученную площадь в пересчете на действующее вещество для каждого биогенного элемента.

При выполнении условия 9, когда годовая увлажнительная поливная норма Мв (м3/га) меньше принятой нормы внесения навозосодержащих стоков Мс, то дозы дополнительного внесения удобрений можно найти по формуле:

К = {МЫ -Мс)-СЫс+(Мс -М)-СЫс, (10)

Р = (МР — Мс)• СРс +(МС -М)-СРс, (11)

К = {Мк-Мс)- СКс + (Мс -М) -СКс. (12)

15. Вывод на печать требуемой площади теплицы для полной утилизации стоков, дозы дополнительного внесения удобрений и количество поливной воды на полученную площадь.

Конец расчетов.

Пример: Определим для молочной фермы на 100 коров со шлейфом [6] по предложенному алгоритму (рисунок 1) площадь прифермской теплицы с выращиванием роз для полной утилизации НСДЗ.

Согласно РД-АПК 1.10.01.02-10 [7], на регулярную уборку пола преддоильных и последопльных площадок расходуют 5 л/м2, а на подмывание вымени с помощью щетки-душа - 2 л на голову. Стоки доильных залов, кроме технологической воды, включают в себя экскременты, оставляемые в доильных залах коровами, которые составляют 2-3% от среднесуточного выхода навоза при влажности 88,4%.

Так в жижесборник молочной фермы на 100 коров со шлейфом ежесуточно поступает ¿/с= 1,49 т стоков [6, 8], состоящих из 0,1 т коровьих экскрементов и 1,39 т воды,

используемой для мытья доильного зала и подмывания коров.

2

Согласно [9] средняя урожайность розы 260 шт/м , т.е около 260 т/га, учитывая содержание питательных элементов азота, фосфора, калия (КРК) в урожае [10] ив НСДЗ (см. таблицу 1) рассчитаем годовую норму внесения стоков по каждому биогенному элементу Мд? М,. Мк (м3/га) [4]:

М„ =

260-30-10 330,7 ■ 0,6

= 39310-™.

или 3931

2

260-2,5-Ш3 4 з

=

108,6-0,85 260-18-103

= 11116,3

м

или 704 л/

или 1 1 12 -'/

495,3-0,85

Влажность субстрата при выращивании роз должна быть 66-70% НВ. Полив проводят один раз в 4-10 дней в зависимости от времени года [10]. Для расчета принимаем среднегодовой полив один раз в 7 дней.

Вычислим годовую увлажнительную поливную норму Мв (м3/га), подставив численные значения в формулу (4):

М =52- 0,785- 0,8- 0,3- (0,70-0,5б)-104 = 13753,2^/ или 1375 л/2 .

4 ' /га /м

Так как годовая увлажнительная поливная норма Мв больше принятой нормы внесения НСДЗ, то для расчёта площади теплицы 5тет, за норму М принимаем норму внесения стоков М=МС=704 л/м2 в год.

Тогда минимальная полезная площадь прифермской теплицы для полной утилизации навозосодержащих стоков в течение года составляет:

1490-365

S„

704

= 112м1

Дозы дополнительного внесения удобрений в течение года составят:

- азота N=(3931 -704)• 330,7• 10"3=1067 г/м2;

- калия Я"=(1112-704) 495,3 • 10"3=202 г/м2.

Дополнительное внесение фосфорного удобрения не требуется.

Дополнительное количество воды для увлажнительных поливов составляет: Ув=\Ъ15-

704=671 л/м .

2

ВЫВОДЫ

Таким образом, представленный алгоритм расчета позволит определить площадь прифермской теплицы для полной утилизации навозосодержащих стоков доильных залов из условия годовой нормы их внесения по биогенным элементам с учетом водопотребления

Технологии и технические средства механизированного производства продукции

растениеводства и животноводства_

выращиваемых культур. Минимальная полезная площадь прифермской теплицы для полной утилизации навозосодержащих стоков в течение года для фермы на 100 дойных коров со шлейфом при выращивании роз составит 772 м2, при этом в течение года на эту площадь дополнительно потребуется внести около 824 кг азотных и 156 кг калийных удобрений, 518 м воды для полива. Внутрипочвенное внесение НСДЗ на этой площади позволит не только безопасно утилизировать весь объем стоков, образующихся в доильном зале, но и, как было отмечено выше, получить увеличение количества цветов на 26,7%, по сравнению с традиционной технологией, что принесет дополнительно около 54 тыс. шт. среза цветов в год.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гордеев В.В., Хазанов В.Е., Миронов В.Н., Гордеева Т.И, Миронова Т.Ю. Молочная ферма с теплицей // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2014. № 3 (15). С. 184-187.

2. Миронова Т.Ю., Миронов В.Н. Прифермская теплица для утилизации навозосодержащих стоков доильных залов // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2013. № 4 (12). С. 168-172.

3. Миронова Т.Ю. Параметры процесса внутрипочвенного внесения навозосодержащих стоков доильных залов под цветочные культуры // Вестник Алтайского аграрного университета. - 2012,- № 2(88).-С. 90-93.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Гордеев В.В., Миронова Т.Ю. Влияние способа внесения навозосодержащих стоков на урожайность тагетиса // Известия Международной академии аграрного образования. -

2012. №13. Т. 13. - С. 16-18.

5. Овцов Л.П. Экологически безопасные технологии сельскохозяйственного использования животноводческих стоков и сточных вод. - М.: Изд-во МГУ, 2002.-615 с.

6. Разработка базы данных технико-технологических параметров современных животноводческих ферм и технологической документации по системам содержания, кормления, доения, поения и удаления навоза при производстве продукции животноводства с минимальной антропогенной нагрузкой на окружающую среду: отчёт о НИР (промежуточ.) / ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадении: рук. Гордеев В.В., Трифанов A.B.; исполн.: Гордеев В.В., Хазанов В.Е., Гордеева Т.И. Мороз А.К., Петрошевзкая О.Г., Сорокин В.В., Гусинцева Л.П., Миронова Т.Ю., Миронов В.Н, Вторая Е.В., Трифанов A.B., Найденко В.К., Калюга В В., Базыкин В.И., Тропин АН, Плаксин И.Е. - Спб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадении, 2012 - 175 с. - № ГР 01201255894.

7. РД-АПК 1.10.01.02-10 Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота. - М., 2010. - 109 с.

8. Гордеев В.В., Хазанов В.Е., Миронов В.Н., Миронова Т.Ю. Молочная ферма КРС с минимальной антропогенной нагрузкой на окружающую среду // Материалы Международного агроэкологического форума. Т. 3. Экологические аспекты производства продукции животноводства; снижение отрицательного воздействия химически активного азота на окружающую среду в сельскохозяйственном производстве; полевые исследования для устойчивого развития сельских территорий. Спб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадении,

2013. Т. 3. - С. 14-21.

9. Конструкции теплиц XXI века: каталог; разработчик и изготовитель ООО «Агрисовгаз»,- [Б. м.: б. и.] - 10 с.

УДК 631.9

СОКРАЩЕНИЕ ВЫБРОСОВ АММИАКА ПУТЕМ ПОДКИСЛЕНИЯ ЖИДКОГО НАВОЗА И ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАНОВОГО СБРАЖИВАНИЯ

В. РОМАНЮК, доктор наук; Я. БАРВИЦКИ, доктор наук

Институт технологий и естественных наук, Отделение в Варшаве, Польша

Университет штата Мэриленд (США) провел исследование общей концентрации аммиака в воздухе над наиболее продуктивными сельскохозяйственными регионами мира. Результаты исследования показывают её увеличение в воздухе и необходимость проведения работ в соответствии с изменением этой ситуации с использованием различных решений. Окисление жидкого навоза животных оказалось эффективным решением для сведения к минимуму выбросов ТЧНз в животноводческих помещениях, во время хранения и после внесения навоза в почву, а также для повышения его удобрительной ценности, без отрицательного воздействия на другие газообразные выбросы. Это решение широко применяется в Дании, и его эффективность с точки зрения минимизации выбросов ТЯНз подтверждена документами некоторых исследованиях. Подкисление уменьшало выбросы ЫН;, из хранящегося жидкого навоза до менее чем 10% выбросов из необработанногожидкого навоза, а выбросы ЫЬЬ из внесенного на поля жидкого навоза снижались на 67%. Технология подкисления жидкого навозаимеет много преимуществ с точки зрения удобрения почвы, а также ограничения эмиссии аммиака. Конечно, для этого требуется обеспечить принятие мер безопасности, чтобы избежать непосредственного контакта сельскохозяйственных рабочих с вреднымвоздействием кислоты. Сокращение потерь азота в сельском хозяйстве является ключевым фактором сокращения эвтрофикации Балтийского моря. Большая её часть, связанная с воздушной средой,происходит из-за выбросов аммиака, а в Балтийском регионе почти все выбросы аммиака поступают от навоза. Ежегодное отложение аммиачного азота в Балтийское море в последние годы увеличивалось,а в 2012 году было больше, чем в 1995 году. Несмотря на то, что в некоторых странах наблюдается некоторое снижение выбросов, в Плане действий ХЕЛКОМ по Балтийскому морю предусмотрено ежегодное сокращение поступления азота в Балтийское морена 118 ООО тонн, а пересмотренный Гётеборгский протокол (2012 г.) требует амбициозных сокращений выбросов аммиака во всех странах региона Балтийского моря. Подкисление жидкого навоза также положительно влияет на эффективность разделения твердого/жидкого навоза:содержание сухого вещества вышев твердой фракции, N ниже, а Р выше. Комбинированная обработка должна эффективно предотвращать газообразные выбросы, повышать удобрительную ценность жидкого навоза и снижать транспортные и энергетические затраты. Уровень рН 5,5-6,4 не является очень кислым, не более кислым, чем дождевая вода, которая имеет нормальный диапазон рН от 4,5 до 8,5. Биогазовые экспериментыпоказывают возможность использования жидкого навоза с высоким содержанием сухого вещества в производстве биогаза.

Ключевые слова: новая технология, подкисление жидкого навоза, эмиссия аммиака, охрана окружающей среды, производство биогаза.

REDUCTION OF AMMONIA EMISSION BY SLURRY ACIDIFICATION AND METHANE FERMENTATION TECHNOLOGY

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.