CC BY
19
8. Сейтбеков Л.С., Нестеров Е.Б., Некрасов В.Г. Микробиологическая анаэробная конверсия биомассы. Алматы: Эверо, 2005. 276 с.
9. Hydromatic Petker Industrie&Automotive Application Watertechnology Germany.
10. Triolo Jin M. Biochemical methane potential and anaerobic biodegradability of non-herbaceous and herbaceous phytomass inbiogasproduction // Bioresource technology. V. 125. Pages 226-32.
11. Bulkowska K. Optimization of anaerobic digestion of a mixture of Zea mays and Miscanthus sacchariflorus silages with various pig manure dosages // Bioresource technology. V. 125. Pages 208-16.
12. Казахстан в 2011 году. Астана, 2012.
13. Международный стандарт ИСО 9001:2000.
14. Планирование системы менеджмента качества СМК МИ 050.01-2005. Костанай, 2005. 26 с.
15. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981. 481 с.
Classification of biogas options is worked out in the article, the features of their functioning are exposed, on the basis of approach of the systems and process the map of processes of the biogas setting is worked out. As a result of undertaken studies the optimal chart of the biogas setting offers for the effective functioning in the conditions of north Kazakhstan Keywords: biogas, methane, classification, efficiency of processes, chart of setting, approach of the systems.
УДК 631.333
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССА ТРАНСПОРТИРОВКИ И ВНЕСЕНИЯ ЖИДКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РФ
Э.В. Васильев, научный сотрудник ГНУ Северо-Западный НИИМЭСХ E-mail: [email protected]
Рассмотрены вопросы утилизации навоза. Описано состояние парка машин в регионе для внесения жидких органических удобрений. Указаны коэффициенты экологической безопасности, полученные в ходе экспериментальных исследований. Ключевые слова: утилизация навоза, коэффициенты экологической безопасности, жидкое органическое удобрение.
Внедрение новых технологий в животноводстве позволило интенсифицировать отрасль, но при этом возросли объемы и концентрация навоза, создающие угрозу окружающей среде. Процесс утилизации навоза включает этапы по переработке, хранению, транспортировке и внесению. Особое внимание проблеме утилизации навоза уделяется в Ленинградской области, находящейся в бассейне Балтийского моря и имеющей наибо-
лее развитое животноводство в Северо-Западном регионе РФ.
16000,00 14000,00 12000,00 10000,00 8000,00 6000,00 4000,00 2000,00 0,00
твердый полужидкий жидкий
■ Ленинградская область
■ Северо-Западный федеральный округ
Важное значение имеют способы внесения органических удобрений, оказывающие существенное влияние не только на эколо-
Journal of VNIIMZH №3-2014
177
гическую безопасность, но и на эффективность с.-х. производства в целом.
По данным анкетирования, проведенного ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии в рамках проекта Балтазар (БЛЬТЛ2ЛЯ), установлено, что основная доля образующегося в хозяйствах Северо-Западного региона навоза имеет влажность более 85% (рис. 1), то есть является полужидким и жидким [ 1 ].
Принимая во внимание, что в Санкт-Петербурге и Ленинградской области имеется порядка 420 тыс. га пашни, обеспеченность которых органическими удобрениями соста-
вляет 20% от необходимого количества, в первую очередь навоз должен использоваться для повышения плодородия сельскохозяйственных земель.
На начало 2011 года в Ленинградской области работало 115 предприятий молочного животноводства с поголовьем КРС 163,5 тыс. гол, в т. ч. фуражных коров - 75,5 тыс. Основная их доля (около 52% от общего числа предприятий) имеет свыше 1000 голов. Такие предприятия работают наиболее эффективно, надой на 1 фуражную корову составляет 6000-8000 кг и выше.
Рис. 1. Количество и влажность навоза КРС в Север Петербург и Ленинградской области, тыс. т/год
В них применяют беспривязное содержание животных, что приводит к повышенной (90-93%) влажности навоза и увеличению его выхода в 1,5-2 раза. Объем навоза и сточных вод доильных залов составляет 90135 т в день (32-50 тыс. т. в год) и может быть утилизирован в виде жидкого органического удобрения (ЖОУ) на площади около 3000 га [2].
Формирование парка технических средств по работе с органическими удобрениями проходило, когда в основном применялось подстилочное содержание, и он был предназначен для внесения твердых органических удобрений и представлен машинами типа ПРТ и РОУ, которые сейчас преобладают в сельхозпредприятиях.
На данный момент в Ленинградской области насчитывается около двухсот единиц ПРТ и РОУ с общей грузоподъемностью 1400 т. В то же время машин для внесения жидких органических удобрений насчитывается всего порядка пятидесяти пяти единиц с
^Западном федеральном округе, в г. Санкт-
общей грузоподъемностью 440 т. В основном они представлены марками МЖТ и РЖТ, которые морально устарели. У 60% машин из всего парка срок эксплуатации превышает 15 лет.
Для того, чтобы эффективно внести весь объем получаемого на предприятии навоза, необходимо иметь машины, обеспечивающие минимальное негативное воздействие на окружающую среду. Если произвести расчет количества машин для внесения ЖОУ, оборудованных емкостями вместимостью 25 м , учитывая средний радиус перевозки 7-8 км, а также период, в течение которого возможно внесение по применяемым севооборотам, то для рассмотренных выше хозяйств необходимо 3-4 машины такого типа. Для внесения всей массы жидкого навоза в Ленинградской области необходим парк из 150-200 машин, для всего Северо-Западного региона потребуется около 700 машин [2].
В настоящий момент применяют различные способы внесения ЖОУ (рис. 2).
178
Вестник ВНИИМЖ №3-2014
Рис. 2. Способы внесения жидкого органического удобрения [3]
Технологические операции транспортировки внесения жидких органических удобрений осуществляются по прямоточному, перевалочному и комбинированному вариантам.
Коэффициент экологической безопасности технологии определяется как сумма потерь питательных веществ на отдельных операциях по отношению к содержанию питательных веществ в экскрементах животных.
К дов _ О ХРК К 'экб _ О
ОЫРК
где К^б - коэффициент экологической безопасности, указывающий на сохранность питательных веществ, в процессе переработки свежего навоза в органическое удобрение, его транспортировки и внесения на поля;
О1мРК - сумма питательных веществ (NPK) доведенных до растения, %;
О^РК - сумма питательных веществ (ЫРК) в переработанном органическом удобрении, %.
После внесения жидких органических удобрений в течение первых суток идет активная эмиссия питательных веществ. Сохранность питательных веществ характеризуется коэффициентом К°э°х
ксохр _ Оирк
Кэкб <2ЬРК
где - сумма питательных веществ
(КРК), доведенных до почвы, %.
О-ирк - сумма питательных веществ (КРК), сохраненных в почве через сутки после внесения, %.
Коэффициент К^б в большей мере зависит от способов, применяемых для внесения ЖОУ.
Поэтому с целью получения значений коэффициента были проведены экспериментальные исследования в условиях Ленинградской области.
В результате анализа данных, полученных в ходе экспериментальных исследований, выяснилось:
- неравномерность внесения ЖОУ в почву по рабочей ширине захвата агрегата при поверхностном способе внесения разбрызгиванием составила 29,5%, для ленточного поверхностного способа внесения через штанговую систему с навесными шлангами и внутрипочвенного внесения - 5,15%;
- неравномерность внесения ЖОУ в почву по ходу движения агрегата при поверхностном способе внесения разбрызгиванием составила 7,6%, для ленточного поверхностного способа внесения через штанговою си-
Journal of VNHMZH №3-2014
179
стему с навесными шлангами и внутрипоч-венного внесения - 1,7%;
- коэффициент при поверхностном
способе внесения разбрызгиванием равен 0,42; для ленточного поверхностного способа внесения через штанговою систему с навесными шлангами - 0,52; внутрипочвен-ного внесения - 0,88.
Полученный материал позволяет сделать вывод, что поверхностное внесение разбрызгиванием малоэффективно из-за высокой неравномерности и потерь азота. Снижение неравномерности может быть достигнуто применением ленточного поверхностного способа внесения через штанговою систему с навесными шлангами. Однако это не может предотвратить смыва ЖОУ в водоемы и снизить эмиссию аммиака в полной мере по сравнению с внутрипочвенным внесением [4]. В данных условиях наиболее эффективным, с экологической точки зрения, является внутрипочвенное внесение в связи с низкой потерей питательных веществ и невысокой неравномерностью внесения ЖОУ, исключена угроза смыва удобрения в водоемы.
Литература:
1. Максимов Д.А., Оглуздин А.С., Васильев Э.В. Результаты исследования поверхностного способа внесения жидкого органического удобрения II Сб. тр. ГНУ СЗНИИМЭСХ. СПб., 2012. Вып. 83. С. 93-99.
2. Исследования поверхностного способа внесения жидкого органического удобрения в Северо-Западном регионе России I Д.А. Максимов и др. II Сб. науч. докладов ВИМ. М.: ВНИИМСХ, 2012. С. 45-51.
3. 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 II Вестник ВНИИМЖ. 2013. №4. С. 127-133.
4. Личман Г.И., Марченко Н.М., Марченко А.Н. Обоснование технологических параметров рабочих органов для внутрипочвенного внесения жидкого органического удобрения // Техника в сельском хозяйстве. 2010. №4. С. 21-24.
Manure management issues are considered. The state of regional fleet of machines for liquid organic fertilizers application is described. Environmental safety factors resulting from experimental studies are listed.
Keywords: utilization of manure, environmental safety factors, liquid organic fertilizer.
УДК 631.95
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОФИЛЯ ЭКОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ МОНИТОРИНГА МОЛОЧНЫХ СТАД
В.Ю. Сидорова, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства E-mail: [email protected]
Н.А. Попов, доктор биологических наук, зав. лаборатории
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства
E-mail: [email protected]
Статья рассматривает проблему экологического мониторинга производственной деятельности молочного предприятия при помощи профиля эколого-технологической модели. Эколого-технологическая модель не является биологическим законом. Она позволяет моделировать возможность оптимального использования производственных
ресурсов, в том числе с учетом временных интервалов.
Ключевые слова: эколого-технологическая модель, экологический профиль, мониторинг, защита окружающей среды.
Основой развития молочного скотоводства - одной из важнейших отраслей народ-
1S0
Вестник ВНИИМЖ №3-2014
