IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Птицеводство - на данный момент является одной из ведущих отраслей животноводства. Рынок мяса в России в 2016 году продолжил адаптироваться к новым параметрам: снижению платежеспособного спроса населения на фоне продолжения роста отечественного производства в птицеводстве и свиноводстве и роста насыщенности рынка. К началу 2020 года предполагается увеличение объема мирового производства птицы не менее чем на четверть.

Одной из ведущих на сегодняшний день проблем промышленного птицеводства стала разработка эффективных методов защиты водных экoсистем oт негативногоo воздействия стоков с территорий для хранения птичьего помета и с территорий птицеводческих хозяйств.

Сточные воды птицеводческих комплексов, которые расположены на селитебных территориях, по уровню загрязненности органическими веществами во многом превосходят хозяйственно-бытовые.

В сточных водах данного типа присутствуют различные болезнетворные микроорганизмы: стафилококки, сальмонеллы, энтерококки, возбудители вирусных инфекций птиц. Возбудители инфекционных заболеваний пребывают в сточных водах не менее 300 суток и более.

Было доказано, что птицеводческие сточные воды в водных объектах понижают содержание растворенного кислорода. В воде резко идет повышение уровня биологического потребления кислорода и окисляемости. Природные водоемы постепенно теряют способность к самоочищению. Такие водоемы содержат в большом количестве аммиачные соединения, нитриты, нитраты. Употребление водных ресурсов, загрязненных стоками от птицефабрик, вызывает, бактериальные, вирусные инфекции, токсикозы у людей и животных.

В связи с этим приобретает актуальное значение проведение постоянного экологического мониторинга состояния водных объектов в зоне деятельности птицеводческих комплексов, по результатам, которого следует разрабатывать мероприятия по охране природных вод от загрязнений сточными водами птицеводческих предприятий.

На данный момент проблема не нашла своего решения. Используемые на сегодняшний день очистные сооружения и технологии не соответствуют нормативам и требованиям, предъявляемым к сточным водам с площадок для хранения птичьего помета и с селитебных территорий птицеводческих предприятий, и сбрасываемым в водные объекты.

Приходиться констатировать, что в настоящее время охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения сточными водами птицефабрик, фермерских хозяйств и малых населенных пунктов находится, не на должном уровне. Так как свои неочищенные стоки, как правило, сбрасываются в те реки и озера, на берегах которых они расположены.

Такое состояние дел объясняется отсутствием очистных сооружений. А если они и есть, то из-за недостаточной укомплектованности работают крайне неудовлетворительно.

Устройство в сельской местности сооружений искусственной биологической очистки городского типа требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат, привлечения к работе высококвалифицированных специалистов, которых, как правило в сельской местности нет.

С аналогичными трудностями сталкиваются и за рубежом. Причем необходимость безотлагательного решения проблемы, так называемой малой канализации настолько велика, что Комитет Всемирной Организации Здравоохранения, в числе задач по охране окружающей среды, вопросы малой канализации поставил в число первых.

Цельисследования охарактеризовать способы очистки птицеводческих стоков с помощь естественных биоценозов, которые поступают от зон выращивания и содержания птицы – серьезная проблема, которая требует незамедлительного решения на предприятиях птицеводства. Отходы на птицефабриках имеют высокую концентрацию модифицированных гуминовых компонентов. Для безопасной утилизации требуется обеззараживание и очистка. К сожалению не все птицефабрики располагают эффективными экологически безопасными технологиями утилизации и подготовки жидкого помета, надежными способами обеззараживания сточных вод. Большинство имеющихся сооружений очистки функционируют с низкой эффективностью или с нарушениями технологии и режима эксплуатации, не обеспечивая необходимую степень очистки. В таких условиях в вопросе очистки жидких отходов птицеводства наиболее перспективно применение различных типов биологических прудов, биоинженерных сооружений с высшей водной растительностью, засеянных многолетними травами - террас, а также земледельческих полей орошения. Они отличаются высокой эффективностью очистки от загрязнений, простотой эксплуатацией и экономичностью, позволяют утилизировать сточные воды с минимальным ущербом для окружающей среды природной среды.

Одним из способов очистки и доочистки птицеводческих стоков является их очистка в биологических пудах. В биологических прудах очистка и санация сточных вод происходит за счет естественных процессов самоочищения, которые могут быть интенсифицированы искусственной аэрацией и перемешиванием жидкости, а также введением адаптированного к сточным водам комплекса микроводорослей [3 ].

По способу эксплуатации пруды подразделяются на пруды-накопители, контактные, проточные и фильтрационно-испарительные. По органической

нагрузке на площадь поверхности биологические пруды подразделяют на низконагружаемые (БПК₅ до 50 кг/га сут.); с нормальной нагрузкой (БПК₅ более 50, но менее 150 кг/га сут.) и высоконагружаемые (БПК₅ более 180 кг/га в сут.). Накопление сточной жидкости в холодный период года происходит пруду-накопителе (зимнем депоненте-биоокислителе). Объем рабочих секций прудов-накопителей определяют из условий депонирования механически очищенных сточных вод [1].

Применение тех или иных прудовых систем определяется в каждом конкретном случае с учетом расхода сточных вод и концентрации в них загрязнений, климатических условий, наличия площадей для их размещения, местных условий и требований.

Наиболее рациональным для птицефабрик являются технологии, включающие использование так называемых биологических оксидационных контактных стабилизационных (БОКС) прудов, так как они не требуют высококвалифицированного персонала, достаточно надежны, обеспечивают необходимую степень очистки, санации и дезодорации, позволяют максимально сохранять удобрительную ценность обеззараженной сточной жидкости [3,5].

Очистка и обеззараживание сточных вод в биологических оксидационных контактных стабилизационных прудах происходит с помощью адаптированного комплекса водорослей. с последующим распределением их на полях орошения, что полностью исключает загрязнение водоемов и обеспечивает замкнутый цикл очистки.

Разработан уникальный способ прудовой подготовки сточных вод перед направлением их на орошение, рыборазведение, а также для рециркуляции, или сброса в естественный водоем, сущность которого заключается в следующем:

а) устройство зимнего депонента - биоокислителя для полугодового хранения птицеводческих стоков;

б) деэвтрофикация сточных вод, прошедших водорослевые пруды, перед направлением в водоем или на рециркуляцию путем фильтрования или полива по засеянным многолетними травами террасам;

в) перевод проточных биологических прудов на контактный режим работы с небольшим одновременным изменением конструкции;

г) введение в пруды специально подобранного комплекса микроводорослей [2,3].

Прудовые системы устраиваются вместо сооружений искусственной биологической очистки, как аэротенки, отстойники, циркуляционные каналы, биофильтры и т.п. после сооружений механической очистки сточных вод, включая центрифугирование. В тех случаях, когда очистка сточных вод уже производится на индустриальных сооружениях, эти сточные воды, как правило, требуют доочистки. В этом случае требуется доочистка в биологических прудах.

В этом случае предлагаются высоконагружаемые контактные биологические пруды (БОКС), которые могут быть применены. После которых, исключают хлорирования очищенных сточных вод в связи с тем, что микроводоросли выделяют в сточные воды фитоциты, которые губительно действуют на условно патогенную и патогенную микрофлору. Важно отметить, что прудовые системы могут быть размещены на непригодных для жилищного и промышленного строительства территориях, на неиспользуемых под сельскохозяйственные культуры землях.

В биологических оксидационных контактных стабилизационных прудах процесс самоочищения завершается, когда исходная масса загрязнений птицеводческих стоков и их энергия переходят в биомассу и энергию микроорганизмов. Очищенные сточные воды после БОКС прудов могут быть направлены на орошение. В том случае если хозяйство располагает земельными площадями можно очистку продолжить в классических рыбоводно-биологических прудах.

Система биологической очистки в рыбоводно-биологических пудах включает:

1) каскадно - расположенные пруды-накопители;

2) многосекционный (не менее 11-х секций) каскад водорослевых прудов; аналогичный каскад рачковых прудов;

3) не менее двух секций, рыбоводных прудов для выращивания сеголеток рыб с сооружениями для их отлова и последующего использования для зарыбления близ лежащих водоемов;

4) пруд чистой воды, который предназначен для зарегулирования водоподачи при использовании воды на орошение или для оборотного технического водоснабжения. Схема очистки представлена на рисунке 1.

Ступени (секции) рыбоводных прудов, используемых для выращивания рыбопосадочного материала, должны отвечать всем требованиям выращивания рыбы. Под рыбоводные пруды доочистки можно использовать водоемы комплексного назначения, устраиваемые в птицеводческих хозяйствах для полива земель, или же специально создаваемые одамбированные пруды. При проектировании и строительстве можно использовать стандартные приемы рыбоводной гидротехники.

Рисунок 1 – Усовершенствованная схема очистки животноводческих стоков в рыбоводно-биологических прудах с помощью гидробионтов

Примечание: 1. Свинокомплекс; 2. Навозосборники; 3. Отстойники-накопители; 4. КНС; 5. Площадка компостирования; 6. Площадка промывки щебня; 7. Пруды накопители осветленных стоков; 8. Секционные водорослевые пруды; 9. Секционные рачковые пруды; 10. Распределительное устройство; 11. Ботаническая площадка с высшей водной растительностью; 12. Борозды с перемычками; 13. РВП; 14. Пруд чистой воды; 15. Напорный трубопровод; 16. Задвижка. [2].

Наиболее приемлемым объектом для выращивания в очищенных птицеводческих стоках является карпокарась (гибрид карпа и карася). Он обладает выносливостью карася, мало отличается по темпу роста от карпа и является более перспективным объектом разведения, чем карп. Не исключается разведение в таких прудах линя, который так же, как и золотой карась, не требователен к кислородному режиму. Его можно разводить как добавочную рыбу к гибриду карпокарася, так как он использует при питании участки дна, малодоступные для карпа и его гибридов.

Не исключается на птицефабриках разведение растительных рыб, в частности, толстолобика и его гибридов, питающегося преимущественно планктоном. Толстолобик рекомендуется в качестве добавочной рыбы, он более требователен к кислородному режиму. Растет быстро, в южных районах к концу сезона достигает веса 500 г. При выращивании в поликультуре значительно повышает продуктивность водоема.

При повторном использовании для технологических нужд очищенных в биологических прудах сточных вод или при направлении их в естественный водоем рекомендуется устраивать инженерно-биологические сооружения типа «ботаническая площадка», с использованием высшей водной и влаголюбивой растительности (рогоза и тростника) [4].

Хороший водоохранный и сельскохозяйственный эффект достигается при направлении подготовленных в БОКС прудах сточных вод на поля орошения – за счет улучшения почвенно-мелиоративных показателей орошаемых земель и увеличения урожая сельскохозяйственных культур.

Органические и минеральные вещества, поступающие на поля с пометными стоками, разлагаются микроорганизмами, потребляются корнями растений и выносятся с урожаем. Технологический процесс применения пометных стоков на полях орошения состоит из следующих основных технологических звеньев: разделение пометных стоков на фракции, карантирование стоков, хранение их в межполивной период и при необходимости смешивание стоков с водой.

Итак, использование адаптированного комплекса микроводорослей, перевод биологических прудов очистки на контактный режим эксплуатации, позволяет, позволяют утилизировать сточные воды с минимальным ущербом для окружающей среды, очисть сточные воды птицефабрик сохранить естественные водоемы от загрязнения.

Литература

1. Гривцева О.А.. Субботина Ю. М.Биологическая очистка сточных вод. Сб. науч. трудов «Актуальные вопросы охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. М.: РГСУ. 2009. – С. 19 - 27.

2. Способ очистки стоков. Меркурьев В.С. Субботина Ю.М Заявка №

4853431 С 02 3/32 от 19.06.90, зар. в гос. реестре изобретений СССР 13.10.92 А.С. № 1837050, зарегистрировано 13.10.1992 г.

1. Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик с помощью адаптированного комплекса микроводорослей, высшей водной растительности, зоопланктона и рыбы. Субботина Ю.М., Смирнова И.Р. Виноградов В.Н., Мазур А.В., Чистова Л.С., Лесина Т.Н. Патент на изобретение PV № 2140735 Cl 6A 01 K 61/00 C 02 F 3/32 10.11.99 Бюл. № 32 приор. 13.01.98.

2. Субботина Ю. М.Альтернативный опыт использования ВВР для доочистки сточных вод // Международный научный журнал «Наука и Мир», № 3 (7) Vol. 1 2014. – С. 99 - 104.

3. Субботина Ю.М. Область применения БОКС прудов. Описание и принцип действия // Актуальные проблемы техногенной и экологической безопасности. / Сб. науч. тр. в. 7. М.: РГСУ, 2012 – С. 143 -151.

Код для цитирования: Скопировать