Научная статья на тему 'Изменение содержания азота и фосфора в жидкой фракции свиного навоза при биологической очистке'

Изменение содержания азота и фосфора в жидкой фракции свиного навоза при биологической очистке Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
334
129
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СВИНОЙ НАВОЗ / БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА / СОДЕРЖАНИЕ АЗОТА И ФОСФОРА / ОТСТОЙНИК / АЭРОТЕНК

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Васильев Э.В., Шалавина Е.В.

Описаны этапы технологии биологической очистки жидкого свиного навоза, показано распределение общего азота и общего фосфора на каждом из этапов, определены этапы технологии, на которых происходит максимальное уменьшение количества биогенов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Васильев Э.В., Шалавина Е.В.

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

CHANGE IN NITROGEN AND PHOSPHORUS CONTENT DURING BIOLOGICAL TREATMENT OF LIQUID FRACTION OF PIG MANURE

The stages of biological treatment technology of liquid pig manure are described; distribution of total nitrogen and total phosphorus on each stage is shown; the stages with maximum reduction of nutrients are identified.

Текст научной работы на тему «Изменение содержания азота и фосфора в жидкой фракции свиного навоза при биологической очистке»

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

___________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85._______

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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

2. Хазанов Е.Е., Гордеев В.В., Хазанов В.Е. Технология и механизация производства молока: Учебное пособие. СПб.: Издательство «Лань», 2010. 336 с.

3. Миронов В.Н., Гордеев В.В., Миронова Т.Ю. Устройство для очистки воздуха животноводческого помещения // Техника в сельском хозяйстве. 2011. №4. С. 10-12.

УДК 631.862

Э.В. ВАСИЛЬЕВ; Е.В. ШАЛАВИНА

ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АЗОТА И ФОСФОРА В ЖИДКОЙ ФРАКЦИИ СВИНОГО НАВОЗА ПРИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКЕ

Описаны этапы технологии биологической очистки жидкого свиного навоза, показано распределение общего азота и общего фосфора на каждом из этапов, определены этапы технологии, на которых происходит максимальное уменьшение количества биогенов.

Ключевые слова: свиной навоз; биологическая очистка; содержание азота и фосфора; отстойник; аэротенк.

E.V. VASILEV, E.V. SHALAVINA

CHANGE IN NITROGEN AND PHOSPHORUS CONTENT DURING BIOLOGICAL TREATMENT OF LIQUID FRACTION OF PIG MANURE

The stages of biological treatment technology of liquid pig manure are described; distribution of total nitrogen and total phosphorus on each stage is shown; the stages with maximum reduction of nutrients are identified.

Keywords: pig manure, biological treatment, nitrogen and phosphorus content; sedimentation tank; aeration tank.

166

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________

Свиной навоз содержит большое количество органических веществ, являющихся безазотистыми и азотосодержащими органическими соединениями. В основном они представлены в виде клетчатки. Жидкие выделения - моча - обуславливают наличие в навозе азота в форме мочевины, а фосфатов в ней очень мало. Белковый азот и фосфорная кислота содержатся в твердых включениях. Средние показатели содержания азота и фосфора в сыром веществе: N - 0,62%; P2O5 - 0,25% [1].

Основным методом обеззараживания жидкого свиного навоза является длительное его выдерживание в хранилищах секционного типа [2]. Однако, данная технология осуществима только при наличии у свинокомплекса собственных площадей под внесение всего получаемого жидкого органического удобрения, либо договоров с сельскохозяйственными предприятиями, занимающимися

растениеводством. Другой технологией является аэробная переработка жидкого свиного навоза в сооружениях биологической очистки с помощью активного ила [3]. Целью аэробной очистки является максимальная концентрация органических соединений в биомассе организмов, называемых активным илом. При этом необходимо обеспечить такие условия протекания процесса, когда потери азота и фосфора будут минимальными. Задачей проводимых исследований являлось изучение содержания общего азота и общего фосфора в жидкой фракции свиного навоза на каждом этапе его переработки.

Исследования по биологической очистке жидкого свиного навоза проводились в ООО «Животноводческий комплекс БОР» (промежуточный резервуар и сепаратор) и в аналитической лаборатории отдела инженерной экологии в ГНУ СЗНИИМЭСХ (макет вертикального отстойника, макет аэротенка, макет вторичного отстойника). Технологией предусматривалось, что жидкий свиной навоз влажностью 95,92% из системы навозоудаления свинокомплекса подавался в промежуточный резервуар, после чего - на сепаратор с размером ячейки сита 0,25 мм. После сепаратора жидкая фракция влажностью 96,12% перекачивалась в макет вертикального отстойника, в котором находилась 7 суток при температуре 120С. Твердая фракция влажностью 58,95% после сепаратора шла на дальнейшее обеззараживание методом компостирования. После макета вертикального отстойника осветленная жидкость влажностью 98,52% подавалась в макет аэротенка (при температуре окружающей среды 150С), а осадок влажностью 93,8 % шел на дальнейшее

167

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

____________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85.__________

обеззараживание методом длительного выдерживания (при температуре окружающей среды 180С). В лабораторном макете аэротенка осветленная жидкость находилась 3 недели. Через каждые 7 дней с момента начала аэрации часть очищенной жидкости из макета аэротенка подавалась в макет вторичного отстойника. Воздух в макет аэротенка подавался постоянно (3 л/мин), избыточный активный ил не удалялся. Размеры макета аэротенка:30х30х20 см.

Для изучения содержания общего фосфора и общего азота в процессе очистки жидкого свиного навоза отбирались пробы исходного свиного навоза (№ 1), жидкой фракции после сепаратора (№ 2), осветленной жидкости из макета вертикального отстойника (№ 3), очищенной жидкости из макета вторичного отстойника (№ 4, № 5, № 6). Проба осветленной жидкости из макета вертикального отстойника отбиралась на 7-е сутки отстаивания после откачки осадка и удаления осветленной жидкости. Из макета вторичного отстойника пробы отбирались из осветленных жидкостей каждые 7 дней с момента начала аэрации. Схема биологической очистки жидкого свиного навоза представлена на рис. 1. Полученные результаты представлены на рис. 2.

Рис. 1. Схема биологической очистки жидкого свиного навоза

168

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.______________________________________

Содержание фосфора в жидкой фракции, мг/кг

№1 №2 №3 №4 №5 №6

Содержание азота в жидкой фракции, мг/кг

4000.00

3500.00

3000.00

2500.00

2000.00

1500.00

1000.00 500,00

0,00

проба проба проба проба проба проба №1 №2 №3 №4 №5 №6

а) б)

Рис. 2. Результаты исследований

Как видно из представленных на рис. 2 графиков, содержание фосфора (см. рис. 2, а) в процессе очистки жидкого свиного навоза снизилось с 1090 до 76 мг/кг (на 93%). Причем, значительное уменьшение содержания фосфора с 1029 до 260 мг/кг (на 70,55%) произошло в процессе седиментации жидкой фракции свиного навоза в макете вертикального отстойника за счет выпадения в осадок. Содержание азота (см. рис. 2, б) в процессе очистки жидкого свиного навоза снизилось с 3400 до 12 мг/кг (на 99%). Значительное уменьшение содержания азота с 2870 до 840 мг/кг (на 59,7%) произошло в первую неделю очистки в макете аэротенка.

Очищенная жидкость после макета вторичного отстойника по содержанию общего азота и общего фосфора пригодна для дальнейшей доочистки на полях орошения или полях фильтрации при внесении различными способами [4].

ВЫВОДЫ

1. Для полной биологической очистки жидкого свиного навоза достаточно 4 недель.

2. Максимальное уменьшение содержания общего фосфора в жидкой фракции свиного навоза происходит в процессе седиментации за счет выпадения в осадок.

3. Максимальное уменьшение содержания азота в жидкой фракции свиного навоза происходит в процессе очистки в аэротенке в первую неделю за счет поглощения азота активным илом.

169

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

___________ГНУ СЗНИИМЭСХРосселъхозакадемии. 2014. Вып. 85._______

4. Полученная очищенная жидкость пригодна для дальнейшей доочистки на полях орошения или полях фильтрации.

5. Требуются дополнительные исследования для определения содержания в очищенной жидкости ХПК и БПК для определения возможности очистки жидкого свиного навоза до норм ПДК сброса в открытые водоемы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Еськов А.И., Новиков М.Н., Лукин С.М. Справочная книга по производству и применению органических удобрений. Владимир: ВНИПТИОУ, 2001. 496 с.

2. Брюханов А. Ю., Субботин И. А. Автоматизированное проектирование технологических линий приготовления органических удобрений на основе навоза и помета //Вестник Всероссийского научноисследовательского института механизации животноводства. 2009. Т. 20. №. 3.

3. Брюханов А.Ю., Шалавина Е.В. Методический подход к выбору и проектированию отстойников жидкой фракции свиного навоза // Инновации в сельском хозяйстве. 2013. № 2 (4). С. 17-21.

4 Васильев Э.В. Повышение эколого-экономической эффективности процесса использования жидкого органического удобрения путем автоматизированного выбора рациональных вариантов технологий транспортировки и внесения в условиях северо-западного региона // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2013. №4 (12). С.127-133.

УДК 631.171

НАЙДЕНКО В.К., канд. техн. наук

ИССЛЕДОВАНИЕ НОРМАТИВОВ ПОЕНИЯ И ВЫХОДА НАВОЗА ПРИ СОДЕРЖАНИИ СВИНЕЙ

Проанализированы приемлемость и достоверность норм поения свиней по РД АПК 1.10.02.04-12, среднемировым и рекомендуемым при кормлении свиней сухими, влажными и жидкими кормосмесями с соотношением корм - вода от 1:0 до

170

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.