Утилизация жидких животноводческих стоков

 

Проблема же утилизации отходов сельскохозяйственного производства в России стоит очень остро, поскольку аграрный сектор занимает значительное место в экономике страны и имеется большое количество животноводческих комплексов.

 

Благодаря использованию новых прогрессивных технологий, за последние годы значительно увеличилось производство животноводческой продукции, что естественным образом увеличивает количество навоза и помета. При этом во многих хозяйствах используется относительно новая система удаления навоза и помета — гидросмыв. Результатом ее работы являются жидкие навозные и пометные стоки, которые наиболее экологически опасны, а вопрос их очистки, дегельминтизации и утилизации только начинает изучаться.

 

Основной сложностью утилизации жидких стоков является то, что при гидросмыве навоз и помет разбавляется водой, а это увеличивает период выживаемости патогенной микрофлоры более чем в три раза. Длительные периоды выживаемости микрофлоры в жидком навозе, зараженном возбудителями заболеваний (кишечная палочка, бацилла дизентерии, возбудители холеры и тифа, вирусы гепатита и гриппа, сальмонелла, цисты Giardia lamblia, Cryptosporidium и многих др.), указывают на то, что даже после длительного хранения сохраняется потенциальная опасность инфекции.

 

Причиной загрязнения окружающей среды жидкими животноводческими стоками (загрязнение почв, вод и воздуха) является отсутствие адаптированных под гидросмыв эффективных очистных сооружений и специального оборудования. А существующие канализационно-очистные сооружения долгие годы не модернизировались и заполнены до предела. У большинства же хозяйств вообще нет специальных средств утилизации жидких стоков. Для крупных хозяйств объем жидких стоков, подлежащих утилизации, составляет от 100 до 1500 м³ в сутки.

 

Ситуация, когда навозохранилища и ливнесборники заполнены на 80-100%, не оборудованы площадки для хранения навоза, территории ферм занавожены, является типичной для большинства хозяйств. Это приводит к загрязнениям прилежащих рек и озер (в т. ч. тех, которые входят в систему водозабора), грунтовых вод. Ситуация крайне обостряется во время паводка и ливневых дождей, когда уровень рек и грунтовых вод резко поднимается. Каждую весну вместе с талой водой в реки попадают тонны отходов животноводческой деятельности. По данным администрации полномочного представителя президента РФ в Центральном федеральном округе, количество отравлений обыкновенной питьевой водой в России достигает 200 тысяч в год.

 

В настоящее время утилизация животноводческих стоков осуществляется на основе безнадежно устаревших методов: отстаивание в не защищенных от осадков и грунтовых вод лагунах и вывоз или перекачка на поля стоков в "чистом" виде. И то, эти методы используются лишь ограниченным числом хозяйств по причине отсутствия посевных площадей, высокой стоимости энергоносителей, отсутствия специальных транспортных систем и по другим причинам. Большинство же хозяйств осуществляют слив стоков в водоемы, овраги, котлованы, лагуны, канализацию водоканала, что также приводит к перечисленным выше последствиям.

 

Но даже вывоз животноводческих стоков на поля в "чистом" виде приводит к не менее значимым экологическим проблемам, а именно к внесению в почву большого количества жизнеспособных семян сорных растений, болезнетворных микроорганизмов, яиц гельминтов и вредных химических соединений, а также к накоплению в почве тяжёлых металлов. Анализы зелёной массы, полученной на этих полях, показывают, что содержание в ней нитратов завышено и составляет 883 мг/кг. Кроме того, большое количество растительных и легниносодержащих компонентов, содержащихся в стоках, до 30% от общего состава сухих веществ (солома, остатки корма, подстилка, непереваренный корм и т. д.), приводит к тому, что азот в почве, так необходимый растениям, используется не для питания корневой системы, а для процессов разложения органических остатков.

 

Дополнительной проблемой является загрязнение воздуха. Многочисленные исследования подтверждают отрицательное влияние животноводческой фермы на состояние воздуха прилегающих территорий. Например, птицефабрика на 400 тыс. несушек получает в год такое количество помёта, что при разложении его выделяется около 700 т газов, в том числе 450 т метана (65%), 208 т углекислого газа (30%) и 35 т водорода, индола, скатола, сероводорода, аммиака и других соединений (5%). Ущерб экосистеме от такого выброса оценивается в 440 млн. руб. Даже в 50-200 метрах от фермы загрязнение воздуха очень значительно — около 78% (6800 м. кл./м³) от загрязненности на ферме. Кроме того, содержание бацилл на территории фермы (5,7 тыс. м. кл./м³) и прилегающей территории (5,4 тыс. м. кл./м³) преобладает над содержанием кокков — 3,0 и 1,4 тыс. м. кл./м³ соответственно, что также свидетельствует о негативном влиянии фермы на загрязнение воздуха.

 

Причиной того, что жидкие животноводческие отходы стали сегодня серьезной экологической проблемой всех без исключения регионов России, загрязняя почву, грунтовые воды и воздух, является отсутствие совершенной технологии их очистки и дальнейшего использования. Защита окружающей среды требует, чтобы колоссальные объёмы стоков, производимые сегодняшним животноводством, перерабатывались экологически целесообразными методами, использующими передовые технологии.

 

На сегодняшний день такие технологии разработаны и эффективно применяются не только с экологической точки зрения, но и с экономической.

 

Поскольку жидкий навоз — это смесь твёрдых частиц и жидкостей, решение проблемы заключается в том, чтобы отделить твёрдые частицы прежде, чем их загрязняющие окружающую среду элементы растворятся в жидкости.

 

На сегодняшний день на рынке представлены несколько конструкций технологического оборудования для разделения жидких животноводческих стоков на фракции: стационарные вибро-сита; процеживатели; фильтр-прессы и шнековый пресс-сепаратор.

 

В таблице 1 приведены результаты сравнения измерений параметров отделения твёрдых составляющих из жидких стоков и других параметров для каждого оборудования. Концентрация твёрдых составляющих в исходных стоках 5%.

 

Таким образом, можно констатировать тот факт, что шнековый пресс-сепаратор стоков — это лучшая из доступных сегодня технологий для выполнения задачи по разделению жидких животноводческих стоков на фракции. А удаление твёрдых частиц из жидких животноводческих стоков позволит минимизировать вредное влияние на окружающую среду.

 

Остальное оборудование для обезвоживания жидкого навоза показало свою неэффективность по разным причинам: низкое качество отжатого материала, высокие требования по влажности для входной жидкости, сложность обслуживания и монтажа, высокая стоимость. В частности, большинство сепараторов работают по принципу отфильтровывания жидкости, вытекающей под действием силы тяжести через сито. Такие сепараторы требуют трудоёмкой очистки и производят мокрый материал. Модели сепараторов с вальцовым прессом более дороги в обслуживании и не дают существенного улучшения в осушении материала.

 

Сепаратор же компании "Биокомплекс" осуществляет прессование при помощи шнека, что позволяет выдавливать всю свободную воду и большинство связанной воды. Это единственный сепаратор для переработки навоза и помета, эффективно отделяющий твёрдые составляющие навоза, которые получаются достаточно сухими, а концентрация сухих веществ составляет около 40%. Физико-механические свойства отсепарированной твердой фракции идеально подходят для использования в качестве подстилки для животных или для компостирования, конечным продуктом которого является высококачественное органическое удобрение. Жидкая фракция после сепарации характеризуется нейтральной реакцией, высоким содержанием положительных биогенных элементов и благоприятным соотношением фосфора, азота и калия — 1,4:1,0:1,6. Содержание взвешенных веществ составляет 1,2%, при полном отсутствии патогенной микрофлоры и яиц гельминтов. Жидкая фракция используется при повторном гидросмыве или в качестве органического удобрения при орошении почв. В ходе исследования, проведенного на пшенице, использование жидкой фракции в качестве удобрения — 300 м³/га в год привело к увеличению урожайности на 0,6 т/га, при этом не происходило загрязнения почвенных слоев в 30 и 60 см, содержание нитратов, тяжелых металлов и химических соединений оставалось значительно ниже ПДК.

 

При этом шнековый пресс-сепаратор отличается высокой производительностью и способен переработать до 80 м³ жидких стоков в час, при этом потребляя всего 5,5 кВт/ч электроэнергии, а его стоимость в несколько раз ниже экологических штрафов, что делает его доступным даже малым хозяйствам. Кроме того, при реализации продуктов переработки (удобрения и подстилка для животных) на свободном рынке затраты, потраченные на приобретение сепаратора, окупятся не более чем за 3-6 месяцев.

 

 

http://www.Biokompleks.ru,

тел.: 8 (495) 740-24-78

 

 

 

Табл. 1. Сравнение оборудования для отделения твердой фракции из стоков