Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 12
1.1. Молочная ферма как загрязнитель окружающей среды 12
1.2. Состав и свойства стоков 17
1.3. Анализ методов и средств утилизации навозосодержащих стоков в России и за рубежом 19
1.4. Патентный поиск и маркетинговые исследования методов и средств утилизации стоков в России и за рубежом 32
1.5. Выводы, цель и задачи исследований 39
2. Теоретические предпосылки к созданию экологически безопасных молочных ферм 42
2.1. Влияние технологических схем доения коров и удаления навозосодержащих стоков из доильного зала на их количество и химический состав 42
2.2. Обоснование основных требований к химическому составу питательного раствора на основе навозосодержащих стоков доильных залов КРС 49
2.3. Обоснование технологической схемы подготовки навозосодержащих стоков 55
2.3.1. Обоснование параметров и режимов работы отстойников 59
2.3.2. Обоснование параметров и режимов работы аэротенка 67
2.3.3. Обоснование параметров вспомогательного оборудования 77
2.4. Выбор технологии выращивания растительной культуры и конструктивных параметров культивационных сооружений 83
2.5. Выводы 101
3. Программа и методика экспериментальных исследований 104
3.1. Программа экспериментальных исследований 104
3.2. Объект исследований 105
3.3. Методика проведения лабораторных экспериментальных опытов 105
3.3.1. Технология отбора проб и анализируемые показатели стоков 105
3.3.2. Методика проведения эксперимента по отстаиванию стоков 106
3.3.3. Выбор и обоснование факторов и оценочных критериев при исследовании процесса аэрации 109
3.3.4. Планирование двухфакторного эксперимента исследования процесса аэрации 111
3.3.5. Методика проведения эксперимента по аэрации стоков 112
3.3.6. Обработка экспериментальных данных по аэрации стоков 113
3.3.7. Подготовка питательного раствора на основе НСДЗ 115
3.3.8. Факторы и оценочные критерии при исследовании влияния питательного раствора на основе НСДЗ на цветочные культуры 115
3.3.9. Методика проведения эксперимента по влиянию питательного раствора на основе НСДЗ на цветочные культуры 117
3.4. Методика проведения производственной проверки по влиянию питательного раствора на основе НСДЗ на продуктивность многолетних цветочных культур 119
4. Результаты экспериментальных исследований 120
4.1. Результаты химического анализа навозосодержащих стоков доильных залов 120
4.2. Анализ результатов эксперимента по отстаиванию стоков 121
4.3. Анализ результатов эксперимента по аэрации стоков 123
4.4. Анализ результатов эксперимента по исследованию влияния питательного раствора на основе НСДЗ на рост, развитие и урожайность цветочных культур 128
5. Эколого-экономическая эффективность использования навозосодержащих стоков в замкнутом цикле предприятия 134
Общие выводы и предложения 143
Список использованной литературы 146
Приложения 156
- Анализ методов и средств утилизации навозосодержащих стоков в России и за рубежом
- Влияние технологических схем доения коров и удаления навозосодержащих стоков из доильного зала на их количество и химический состав
- Выбор и обоснование факторов и оценочных критериев при исследовании процесса аэрации
- Анализ результатов эксперимента по аэрации стоков
Введение к работе
Около 10 тыс. лет назад произошло очень существенное изменение: возникло сельское хозяйство. С его развитием люди стали создавать свою собственную, отличную от естественных, экосистему человека. Ни одна экосистема на Земле не избежала определенного влияния человека, а многие из них, небольшие по размерам, уже полностью уничтожены.
Однако следует помнить, что с развитием сельского хозяйства появилась возможность стабильно обеспечивать себя пищей. Именно этот положительный фактор послужил отправной точкой развития науки в области сельскохозяйственного производства.
До того, как техническая революция коснулась сельскохозяйственного производства, растения и животные существовали по законам, издавна установившимся в природе: растения потребляли из почвы питательные вещества, возникающие в ней в результате постепенного воздействия бактерий на органические вещества почвы; запас органических веществ поддерживался за счет поступления в почву остатков растений и продуктов жизнедеятельности животных и путем преобразования азота воздуха в пригодную органическую форму. В связи с развитием в определенный момент произошел сбой в работе этой системы: отходов стало слишком много, и нагрузка по их утилизации естественным способом стала непосильна для составляющих экосистемы, прежде всего, водных и почвенных ресурсов.
Проблемы обращения с отходами производства и потребления в настоящее время занимают одно из центральных мест в области охраны окружающей среды и здоровья людей. Опыт гигиенической науки и практика свидетельствуют, что в последнее время произошло резкое увеличение антропогенной нагрузки на биосферу, как на объектах окружающей природной среды, так и в зоне деятельности животноводческих предприятий. Согласно Европейскому статистическому Агентству по охране окружающей среды, ежегодно в Европе образуется 700 млн. т отходов сельского хозяйства [106]. Поступление в окружающую среду отходов растительного и животного происхождения - явление закономерное. Но нужно помнить, что загрязнение становится опасным с того момента, когда концентрация загрязнителя возрастает настолько, что способность к разложению органических соединений оказывается недостаточной. Именно с такой проблемой сталкиваются в настоящее время животноводческие фермы на промышленной основе. Индустриализация в области производства молока поставила новую задачу: необходимость в утилизации немалых объемов экологически опасных животноводческих стоков. Данная проблема возникла десятки лет назад, но сегодня, когда источников антропогенной нагрузки на окружающую среду с каждым днем становится все больше, она особенно актуальна и носит характер мирового масштаба.
Одной из мер, пытающихся предотвратить загрязнение окружающей среды, являются штрафные санкции за выброс экологически опасных веществ. Однако радикально разрешить сложившуюся ситуацию это не может. Данные меры приводят к повышению себестоимости готовой продукции, либо к банкротству предприятия. Поэтому пути решения возникшей обстановки необходимо искать в оправданных и более действенных средствах.
Проводимые нами исследования направлены на повышение эффективности и экологической безопасности молочных ферм путем использования наво-зосодержащих стоков в замкнутом цикле предприятия, состоящего из животноводческой фермы и культивационного сооружения. Данные исследования нацелены на разработку технологии подготовки навозосодержащих стоков доильных залов и технологии последующего их использования в оранжереях.
Анализ методов и средств утилизации навозосодержащих стоков в России и за рубежом
Следует отметить, что применение механической очистки навозосодержащих стоков, основанной на гравитационном, динамическом, центробежном или другом методе, по данным многих исследователей, не может обеспечить эффективного обеззараживания от различных микроорганизмов, в том числе и патогенных, а также яиц гельминтов [38, 39, 72].
Условия эффективного применения биологических способов очистки основаны на биохимической деструкции и минерализации органических веществ микроорганизмами, главным образом бактериями. При этом за счет частичного разложения органического вещества происходит некоторое уменьшение содержания в стоках источников загрязнения, которые переходят в нерастворимую или газообразную форму.
Биологическая очистка сточных вод доильного зала в естественных условиях осуществляется на полях орошения или фильтрации и в биологических прудах.
При развитии орошения и технологии орошаемого земледелия, тесно связанных с использованием навозосодержащих стоков, специалисты очень часто исходили из того, что ведущие компоненты окружающей среды - вода и почва - практически неисчерпаемы и использование их с экологической точки зрения совершенно безопасно. Однако негативные последствия и экологические просчеты сторонников этой точки зрения уже вскоре после завершения строительства первых животноводческих комплексов стали очевидны.
Строительство полей орошения достаточно дорого и требует наличия больших посевных площадей, расположенных вокруг комплекса. Удаленность их на расстояние свыше 20 км приводит к тому, что использование навозосодержащих стоков на орошение становится убыточным. [42, 59]. Минимальный срок самоочищения почвы исчисляется месяцами, а яйца гельминтов на глубине пахотного слоя почвы могут сохранять жизнеспособность в течение двух и более лет. Поэтому на полях орошения по санитарным правилам запрещается орошение сточными водами овощей, употребляемых в пищу в сыром виде (морковь, редис, лук, репа, брюква и т. д.) [14, 27, 29]. Кроме этого, использование сточных вод для орошения не допускается на территории со стоянием грунтовых вод на глубине менее 1,25 м, если уровень их не может быть понижен, и на территориях, где расположены колодцы с питьевой водой [21].
Как правило, сельскохозяйственные угодья с использованием для орошения стоками отводятся для выращивания зернофуражных, кормовых культур и под пастбища [54]. Предлагаются в основном три способа доставки и внесения навозосодержащих стоков в качестве жидких органических удобрений: 1) транспортировка стоков по трубопроводам и внесение их с поливными водами, а также с помощью дождевальных установок; 2) использование цистерн-разбрасывателей различной грузоподъемности, осуществляющих погрузку, транспортировку стоков; 3) комбинированная схема использования трубопроводов для накопления стоков в полевых хранилищах с последующей доставкой на поля цистернами-разбрасывателями [61].
Сущность процесса очистки состоит в том, что при фильтрации сточных вод через почву в ее верхнем слое задерживаются взвешенные и коллоидные вещества, образующие на поверхности почвы заселенную микроорганизмами пленку. Эта пленка адсорбирует на своей поверхности растворенные органические вещества, находящиеся в сточных водах, используя кислород, проникающий из атмосферы в поры почвы. Микроорганизмы при этом переводят органические вещества в минеральные соединения [22,48].
Внесение стоков на земледельческие поля орошения (ЗПО) при использовании оросительных систем осуществляются всеми способами полива: поверхностно-самотечным (по полосам, бороздам и чекам), дождеванием и внутри-почвенным орошением [68, 69, 82].
Способ внесения навозосодержащих стоков на ЗПО с помощью дождевальных установок заслуживает пристального внимания экологов, так как создает возможность загрязнения не только орошаемых участков, но и территории, прилегающей к ЗПО. Запахи разносятся от края ЗПО на 1,5-2 км, а микроорганизмы-до 1 км [61]. Поля фильтрации также предназначены для биологической очистки сточных вод. В отличие от полей орошения на них не выращиваются сельскохозяйственные культуры, поэтому они принимают нагрузку значительно большую, чем поля орошения. Сточные воды поступают по системе открытых каналов и лотков. Профильтровавшаяся жидкость собирается и отводится при помощи дренажа. Дренаж может быть открытый, устраиваемый в виде канав по периметру, и комбинированный, состоящий из закрытого дренажа в виде труб, уложенных на глубине 1,2-2 м, и канав [1, 5, 109].
На полях запахивания утилизируются осадки, которые используются в качестве удобрения на глубину пахотного слоя (до 30 см) из сооружений подготовки или механической очистки стоков, первичных, вторичных отстойников сооружений искусственной биологической очистки, а также осадков биологических прудов [41,108].
Эффективное использование этих сооружений должно определяться достаточным количеством пригодной земли, соблюдением норм нагрузок с учетом фильтрующей способности грунтов, глубины залегания грунтовых вод, правильным устройством, эксплуатацией [23, 91]. Сточные воды комплексов должны использоваться для орошения с учетом проведения ряда санитарно-технических, гигиенических и зооветеринарных мероприятий в ходе проектирования и строительства, а также реконструкции оросительных систем. Должны соблюдаться установленные санитарно-защитные зоны и разрывы до населенных пунктов и источников водоснабжения, правила очередности ввода в эксплуатацию очистных систем. Сооружения ЗПО должны исключать возможность загрязнения открытых водоемов и инфицирования обслуживающего персонала и животных при контакте с почвой, поливной водой, кормовыми культурами и механизмами. Избранный вариант и схема очистки стоков должны учитывать почвенные и гидрогеологические условия, иметь необходимые защитные лесополосы [28].
Влияние технологических схем доения коров и удаления навозосодержащих стоков из доильного зала на их количество и химический состав
На Российском рынке появились комбинированные установки блочно-модульного типа, основным и немаловажным достоинством которых является отсутствие неприятных запахов в процессе очистки хозяйственно-бытовых и производственно-бытовых сточных вод. Установки разработаны на основе опыта конструирования и эксплуатации крупных промышленных аэротенков.
Очистка сточных вод на «УКОС-БИО-Ф» научно-инженерного центра «Потенциал-2» обеспечивается применением комбинированной технологии, включающей ступени механической, биологической, электрохимической очистки. Обеззараживание чистой воды производится ультрафиолетовым облучением. В установке используется струйная аэрация. Данную установку допускается применять при следующих исходных данных: концентрация не более, мг/л: взвешенные вещества - 350, БПК2о - 400, ХПК - 600 [86]. Эти показатели, характеризующие степень загрязнения сточных вод, в десятки раз меньше, чем у навозосодержащих стоков доильных залов.
Для более концентрированных стоков была разработана установка «УКОС-БИО-ФФ», работающая по принципу напорной флотации, позволяющая получать флотационный шлам с низкой влажностью (менее 95%). Установка применяется для очистки сточных вод перед сбросом их в системы коммунальной канализации. Допускается применять установку при исходных данных: взвешенные вещества - 2500 мг/л, БПК2о - до 1000 мг/л, ХПК - до 2000 мг/л. Однако и эти цифры далеки от соответствующих показателей для навозосодержащих стоков.
Подобный принцип очистки используется и в модульных установках для очистки сточных вод «Креал». Установки работают по принципу биотенка-отстойника в режиме нитриденитрификации и биологической дефосфатации. Сточная вода последовательно проходит три зоны. В первой зоне обеспечивается предварительная механическая очистка, уплотнение и стабилизация осадка, который периодически откачивается эрлифтом. Во второй зоне, оборудованной системой мелкопузырчатой аэрации и блоками плоскостной загрузки, протекают процессы биологической очистки в аэробно-аноксидных условиях. В третьей зоне происходит отделение активного ила в режиме тонкослойного отслаивания и его эрлифтная перекачка в первую зону. Очищенная вода отводится через усреднительный лоток и обеззараживается на УФ-установке. Также установка дополнительно может содержать блок доочистки стоков, выполняемой в двух модификациях. В первой модификации блок доочистки включает затопленный аэрофильтр и фильтр с плавающей загрузкой. Во второй модификации блок доочистки выполнен в виде фильтра с плавающей загрузкой, размещенного непосредственно во вторичном отстойнике (запатентованная технология ООО «Креал»). Исходные показатели загрязненности сточных вод составляют по БПК2о - 250 мг/л, взвешенные вещества - 200 мг/л, общий азот - 35 мг/л, фосфор - 6 мг/л [84]. Данная установка не сможет справиться с высокой концентрацией загрязняющих веществ органического происхождения.
Установки глубокой биологической очистки сточных вод системы «ТОПАС» разработаны в России на основе чешской технологии путем модернизации и адаптации к российским климатическим условиям. Они выполнены в цельнонесущем пластиковом корпусе из интегрального листового полипропилена толщиной 8 мм. Их отличительная особенность в том, что они не устанавливаются на поверхности, а заглубляются в грунт полностью. Установка имеет два аэратора: в накопительном резервуаре и непосредственно в аэротенке. Смесь воды с активным илом поступает во вторичный отстойник. Излишки ила из аэротенка перекачиваются в специальный отсек для длительной аэробной стабилизации, после чего излишки активного ила удаляются насосом-аэрлифта. Отвод чистой воды может осуществляться в дренажный колодец самотеком, через перфорированную трубу, непосредственно в водоем рыбохозяйственного значения или в накопительную емкость. Исходные требования к загрязненным стокам также не соответствуют показателям сточных вод животноводческих ферм (БПК5 - 300 мг/л) [85].
Наиболее существенных результатов в области очистки животноводческих стоков достигла научно-производственная фирма «Экосервис», предлагающая современные водоочистные установки и комплексы. Данная фирма имеет опыт в области внедрения технологической линии по очистке высококонцентрированных животноводческих сточных вод. Комплекс был разработан по индивидуальному заказу для птицеперерабатывающей фабрики в Германии. Основная цель очистки заключалась в устранении жировых и органических веществ. Технологическая цепочка состоит из аэроосветлителя с пневматическим аэрационным элементом, двухступенчатых проточных флотаторов серии «ФДП», усреднителя-гомогенизатора и флотатора «Универсал - СМ-2». Основная нагрузка приходится на проточные флотаторы, предназначенные для очистки сильнозагрязненных сточных вод, содержащих жиры, взвешенные вещества и органические загрязнения. Конструкция флотаторов позволяет использовать химические реагенты (коагулянты, флокулянты), что значительно увеличивает степень очистки стоков. Первая ступень флотации имеет отстойную зону, что позволяет отказаться от дополнительных отстойников и фильтрующих элементов. Конструкция второй ступени флотатора практически не имеет, так называемых «застойных зон», что особо важно при очистке органических загрязнений. Описываемая технология позволяет обработку стоков со следующими входящими показателями: взвешенные вещества - до 8000 мг/л, ХПК -до 7000 мг/л [87]. Эффект очистки составляет 96%, что позволяет сбрасывать очищенные стоки в общую канализационную систему, однако это вызывает дополнительные затраты на последующую очистку. Если учитывать кроме этого, что стоимость комплекса для очистки стоков птицеперерабатывающей фабрики составляет 8920000 рублей (2003 год), то дополнительные ежемесячные высокие эксплуатационные расходы и коммунальные платежи резко увеличат себестоимость производимой продукции, поэтому в России данная технология остается пока неприемлемой.
Выбор и обоснование факторов и оценочных критериев при исследовании процесса аэрации
Увлажнители должны выполняться из полиэтиленовых труб типа «С» или «СЛ» (ГОСТ 18599-83) диметром 40 мм.
Щелевая перфорация полиэтиленовых увлажнителей обеспечивает требуемый расход питательного раствора на единицу длины увлажнителя при заданном напоре. Проведение агротехнических работ после подкормки навозосодержащи-ми стоками разрешается при температуре воздуха свыше 20С через 30-35 часов, при 15-20С - через 50 часов, что связано со временем подсыхания верхнего несущего слоя почвогрунта. Для предотвращения заиления сети необходимо перед подачей питательного раствора и после подачи пропускать чистую воду. Данный режим орошения обусловлен также требованиями любых удобрительных поливов - в сухой грунт удобрения вносить нельзя: можно обжечь корни растений. Важной особенностью внутрипочвенной системы полива является возможность осуществления подачи как питательного раствора, так и просто поливочной воды.
В процессе эксплуатации теплиц периодическое промывание субстрата и дезинфекция в период смены культур являются неотъемлемой процедурой, позволяющей снизить токсичность субстрата. К тому же при длительной эксплуатации теплиц физические свойства субстратов ухудшаются в результате отложения на его поверхности гранул или органических соединений. Особенно это важно в начальный период роста растений.
Поэтому необходимо применять различные способы регенерации старых субстратов, т. е. возвращения им первоначальных свойств. В качестве веществ, позволяющих это сделать, применяют сильные окислители: кислый раствор перманганата калия, перекись водорода, хлорную известь, гипохлорит, карба-тион. При обработке субстратов растворами этих веществ токсичные вещества окисляются и удаляются из субстрата с промывными водами. Продукты распада субстрата (в основном кремниевая кислота) удаляют путем обработки щелочью (КОН) [20, 76].
Таким образом, внутрипочвенная система орошения позволит безопасно утилизировать навозосодержащие стоки доильных залов и осуществлять удобрительные поливы цветочных культур. 1. Технологическая линия подготовки навозосодержащих стоков доильных залов должна включать в себя: резервуар для приема сточных вод, отстойники, устройство для обезвоживания осадка навозосодержащих стоков, карантинные емкости, аэротенк, емкость для промежуточного хранения очищенных стоков, пруд-накопитель для временного хранения стоков, насосные станции. 2. Одним из важных показателей работы отстойников в технологической цепи подготовки навозосодержащих сточных вод является эффект задержания в них взвеси сточных вод. С этой точки зрения, наилучшим типом следует считать горизонтальный отстойник, в котором гидродинамические условия выпадения взвеси более выгодны, чем в радиальном и вертикальном отстойниках. Горизонтальный отстойник, в виду небольшой глубины, не имеет ограничений по использованию в местах с высоким стоянием грунтовых вод. 3. Поскольку удовлетворительная корреляция между содержанием оседающих веществ и концентрацией взвешенных веществ в поступающих на отстаивание стоках отсутствует, объективно изменение содержаршя оседающих веществ могут отразить только кривые кинетики осветления сточных вод, построенные по экспериментальным данным и отражающие седиментационные свойства взвешенных веществ навозосодержащих стоков доильных залов. 4. Параметры отстойника в разрабатываемой технологической линии зависят от поголовья дойных коров на комплексе и от количества взвешенных веществ в образовавшихся стоках и определяются по выражению (2.14). 5. Биологическая обработка стоков с целью их стабилизации и дезодорации, осуществляемая посредством аэрации, не должна приводить к существенным потерям азота, так как это обесценит сток как удобрение, и в то же время 102 должна быть достаточной для изъятия основных веществ, способствующих гниению стоков. Основные параметры аэрационного сооружения зависят от загрязненности навозосодержащих стоков и поголовья дойных коров на ферме и определяются выражением (2.29). 6. Для утилизации стоков доильных залов посредством подкормок, лучше всего использовать растительные культуры, которые не употребляются в пищу, так как к пищевым продуктам предъявляются жесткие санитарные требования, что значительно усложнит процесс подготовки стоков к использованию. 7. Для утилизации стоков доильных залов целесообразно использовать оранжерейные культуры, положительно реагирующие на органические удобрения повышением сбора цветов, что позволит не только утилизировать стоки, но и получить существенную прибыль от реализации оранжерейных культур. Цветочные культуры, основу питания которых составляет органическое удобрение, это, прежде всего, выращиваемые на срез: роза, каллы, примула, альстремерия, гиппеаструм, а также некоторые рассадные культуры (тагетис, агератум, астры и др.). 8. Необходимо вести контроль над содержанием в стоках основных элементов питания (азот, фосфор, калий), микроэлементов. Если концентрация питательных элементов в стоках превышает дозы для конкретной культуры, эти стоки должны быть разбавлены водой. Если внесение основных элементов питания со стоками доильных залов недостаточно, то потребуется восполнение этого недостатка за счет минеральных удобрений. Для уменьшения потерь азота в виде аммиака при подкормках растений в стоки необходимо добавлять суперфосфат (0,3-0,5% суперфосфата от объема стока). Содержащийся в суперфосфате сульфат кальция позволит нейтрализовать вредное действие каустической соды. Сульфат кальция при взаимодействии с карбонатом натрия образует нейтральную хорошо растворимую соль (Na2SC 4), доступную для растений. 9. Для подачи питательного раствора необходимо использовать систему внутрипочвенного орошения, подающую стоки на глубину 10-15 см, предупреждающую потери питательных веществ в окружающую среду. Это позволит избежать контактов со стоками людей, а также надземной части растений, улучшатся водо- и воздухопроницаемость почвы вследствие отсутствия корки на ее поверхности. 10. Полезная площадь оранжерей, необходимая для полной утилизации образующихся в течение года навозосодержащих стоков доильных залов определяется выражением (2.34).
Анализ результатов эксперимента по аэрации стоков
Таким образом, эколого-экономический эффект от внедрения разработанной технологии утилизации навозосодержащих стоков доильных залов молочной фермы с поголовьем в 400 дойных коров составит 12463,19 тыс. рублей в год, срок окупаемости - 2,2 месяца с момента реализации первого урожая цветов при подкормке питательным раствором на основе стоков. Источниками эффекта выступают: экономия затрат на подготовку (утилизацию) стоков, экономия затрат на удобрения, прибыль от прибавки урожая цветочных культур, экономия платы за сброс загрязняющих веществ в окружающую среду.
Результаты исследования использованы при разработке проекта безотходной молочной фермы «Ромашка», представляющей собой круглое в плане здание с доильным залом в центральной части [113, 114]. Данная ферма объединяет животноводческие помещения с культивационными сооружениями, размещаемыми между двумя соседними коровниками, что как нельзя лучше позволяет применить предлагаемую технологию утилизации навозосодержащих стоков доильных залов в рамках одного предприятия, не вмешиваясь в природный цикл окружающей среды, получая при этом существенную прибыль от реализации цветочной продукции.
Предложенный способ утилизации стоков доильных залов молочных ферм признан изобретением, что подтверждено положительным решением о выдаче патента (приложение 12). 1. Технологическая линия подготовки и использования навозосодержащих стоков доильных залов для подкормки цветочных растений в защищенном грунте должна включать в себя: резервуар для приема сточных вод, отстойник, центрифугу для обезвоживания осадка навозосодержащих стоков, карантинные емкости, аэротенк-отстойник, емкость для промежуточного хранения очищенных стоков, пруд-накопитель для временного хранения стоков, насосные станции, узел корректировки химического состава. 2. Из анализа полученных кривых кинетики осветления стоков доильных залов следует, что при изменении количества взвешенных веществ от 2000 до 8000 мг/л эффект осветления повышается от 17,5 до 57,5%. Для наиболее часто встречающейся концентрации взвешенных веществ стоков - 6000 мг/л период отстаивания в потоке составляет 3 часа. При этом объем первичного отстойника для фермы с поголовьем в 400 дойных коров должен быть не менее 10 м3. 3. Экспериментальным путем получены оптимальные параметры режимов процесса аэрации, позволяющие провести стабилизацию и дезодорацию стоков с минимальными потерями аммиачного азота. Показатели этих режимов: время аэрации - 4,8 часа, скорость подачи воздуха - 17,0 м /(ч-м ). 4. Для утилизации стоков доильных залов посредством подкормок целесообразно использовать культуры, которые не употребляются в пищу, так как к пищевым культурам предъявляются жесткие санитарные требования. Поэтому предлагается использовать оранжерейные культуры, положительно реагирующие на органические удобрения повышением сбора цветов, что позволяет не только утилизировать стоки, но и получать существенную прибыль от реализации оранжерейных культур. Цветочные культуры, основу питания которых составляет органическое удобрение, это, прежде всего, выращиваемые на срез роза, каллы, примула, альстремерия, гиппеаструм, а также некоторые рассадные культуры (тагетис, агератум, астры). 5. Необходимо вести контроль и корректировку содержания в стоках основных элементов питания (азот, фосфор, калий) и микроэлементов. Если концентрация питательных элементов в стоках превышает дозы для конкретной культуры, эти стоки должны быть разбавлены водой. Если внесение основных элементов питания со стоками доильных залов недостаточно, то восполнение этого недостатка необходимо произвести за счет минеральных удобрений для чего в составе линии подготовки предусматривается узел корректировки. Для уменьшения потерь азота в виде аммиака при подкормках растений в стоки необходимо добавлять суперфосфат в соотношении 0,3-0,5% от объема стока. 6. Для подачи питательного раствора на основе НСДЗ растениям рационально использовать систему внутрипочвенного орошения, подающую стоки на глубину 10-15 см. Такой способ подачи стока снижает потери питательных веществ в окружающую среду, позволяет избежать контактов со стоками людей и надземной части растений, улучшает водо- и воздухопроницаемость почвы вследствие отсутствия корки на ее поверхности. 7. Экспериментальным путем получены оптимальные концентрации наво-зосодержащих стоков (по NH4) для подкормки рассадных и оранжерейных культур. Наилучшие биометрические показатели у рассады агератума, астры бархатцев получены при концентрации питательного раствора (по NH4) соот-ветственно: 125 мг/л, 150 мг/л, 125 мг/л с расходом по 2,8 л/м . 8. Производственная проверка использования стоков в подкормку роз и калл в тепличном хозяйстве показала, что подкормка стоками доильных залов с концентрацией (по NH4) 300 мг/л положительно влияет на рост и развитие цветочных культур, обеспечивая при этом повышение сбора цветов розы на 27% по сравнению с контролем, а цветов калл - на 15%, что подтверждается соответствующим актом. При данной концентрации и норме полива для роз 6,5 л/м , а для калл - 5,5 л/м необходимая площадь теплиц для полной утили-зации стоков в течение года составит для роз 26 м на корову, для калл - 30 м на корову. 9. Расчетный эколого-экономический эффект внедрения разработанной технологии утилизации навозосодержащих стоков доильных залов для молочной фермы с поголовьем в 400 дойных коров составляет 12463,19 тыс. рублей в год. Источниками эффекта являются: экономия затрат на подготовку (утилизацию) стоков, экономия затрат на удобрения, прибыль от прибавки урожая цветочных культур, экономия платы за сброс загрязняющих веществ в окружающую среду.
