CC BY
123
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
